2021届唐山市高三第二次模拟考试物理试题

2021届唐山市高三第二次模拟考试物理试题
2021届河北唐山市高三第二次模拟考试
理科综合物理试题（解析版）
二、选择题：本题共8小题，每题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合
题目要求，19～21题有多项符合
题目要求。

全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。

1. 图示为氢原子能级示意图，己知大量处于n＝2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子，下面说法中正确的是
A. n＝2能级氢原子受到照射后跃迁到n＝5能级
B. n＝2能级氢原子吸收的能量为2.55eV
C. 频率最高的光子是氢原子从n＝3能级跃迁到n＝l能级放出的
D. 波长最大的光子是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的【答案】B
【解析】大量处于n＝2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子可知n＝2能级氢原子受到照射后跃迁到n＝4能级，吸收的能量为（-0.85）-（-3.4）=2.55eV，选项B正确；频率最高的光子对应的能级差最大，则是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝l能级放出的，选项C错误；波长
最大的光子对应的能级差最小，则是氢原子从n＝4能级跃迁到n ＝3能级放出的，选项D错误；故选B. 2. A、B两球质量相同，静止在倾角为30°的斜面上。

两球之间栓接有轻弹簧。

A球与挡板接触，B球通过细线与斜面顶端相连，细线绷紧，系统处于静止状态。

则撤去挡板瞬间
A. 弹簧弹力一定变大
B. 细线拉力一定变大
C. A球一定处于失重状态
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D. B球一定处于平衡状态【答案】D
【解析】开始时，弹簧可能处于压缩状态，则撤去挡板瞬间，小球A向下运动，弹簧伸长，弹力变小，，则绳的拉力减小，选项AB错误；若开始时弹簧处于伸长状态，且挡板的弹力为零，则撤去挡板瞬间，A球仍静止，不是处于失重状态，选项C错误；B球被细线拉住，一定处于平衡状态，选项D正确；故选D.
点睛：此题关键是要讨论弹簧开始时所处的可能的状态，然后结合平衡知识及牛顿第二定律分析解答. 3. 如图所示，做爬行实验的小机器人沿四分之一圆弧形曲面，从底部O向A爬行，受到水平向右恒定的风力，恰以某一大小不变的速度爬行，则小机器从O向A爬行的过程中
A. 受到的合外力大小不变
B. 摩擦力方向与运动方向始终相反
C. 摩擦力先变大后变小
D. 曲面对小机器人的作用力大小不变【答案】A
【解析】小机器从O向A匀速爬行的过程中，做匀速圆周运动，根据
可知，受到的合外力大小不
变，选项A正确；机器到达A点时，受向下的重力和向上的摩擦力，此时摩擦力方向与运动方向相同，选项B错误；开始在O 点时，摩擦力等于风力；到达A点时，摩擦力等于重力；在中间某位置，重力、风力和圆弧的支持力的合力充当向心力，此时摩擦力为零，则整个过程中摩擦力先变小后变大，选项C错误；机器沿圆弧上行的过程中，受重力、风力、曲面的摩擦力和支持力作用，四个力的合力充当向心力，大小不变，方向不断变化；而重力和风力的合力是恒力，则根据平行四边形法则可知，曲面的摩擦力和支持力的合力（即曲面对小机器人的作用力）大小不断变化，选项D错误；故选A.
点睛：此题关键先搞清机器沿圆弧面上行时做的是匀速圆周运动，然后要认真分析其受力情况，由牛顿第二定律和平衡知识讨论.
4. 如图所示，在水平面内存在一半径为2R和半径为R两个同心圆，半径为R的小圆和半径为2R的大圆之间形成一环形区域。

小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场。

小圆内匀强磁场
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的磁感应强度大小为B。

位于圆心处的粒子源S沿水平面向各个方向发射速率为的正粒子，粒子的电
荷量为q、质量为m，为了将所有粒子束缚在半径为2R的圆形内，环形区域磁感应强度大小至少为
A. B
B. B
C. B
D. B 【答案】C
【解析】粒子在小圆内做圆周运动的半径为
，由轨迹图可知，粒子从A点与OA成30角的方向
射入环形区域，粒子恰好不射出磁场时，轨迹圆与大圆相切，设半径为r，由几何知识可知
由余弦定理可知：解得r=R，由，则，故选C.
点睛：此题是带电粒子在磁场中运动的临界圆问题；解题的关键是根据临界状态画出粒子在临界状态的轨迹，找出圆心和半径，然后求解磁感应强度的大小
5. 如图位于竖直面内的光滑轨道AB，与半径为R的圆形轨道底部相通，圆形轨道上部有一缺口CDE，D点为圆形最高点，
∠COD＝∠DOE＝30°，质量为m可视为质点的小球自光滑轨道AB 上某点静止下滑，由底部进入圆形轨道，通过不断调整释放位置，直到小球从C飞出后能无碰撞的从E进入左侧轨道，重力加速度为g。

下列说法正确的是
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A. 小球通过最高点的速度大小为
B. 小球通过C点时速度大小为
C. 小球从C点运动到最高点的时间为
D. A点距地面的高度为【答案】D
00
【解析】小球从C点做平抛运动，设速度为vc，速度方向与水平方向夹角为30，则vccos30t=EC=R；vcsin300=0.5gt，解得,到达最高点的速度，选项AB错误；小球从C点运动到最
高点的时间为，选项C错误；
从A到C由机械能守恒：，解得，选项D正确；故选D.
点睛：此题关键是搞清小球的运动特点，从C点做斜上抛运动到达E点，结合抛体运动的规律列方程；此题计算量较大，考查学生综合能力.
6. 人类将在2023年登陆火星，己知人造卫星A绕火星做匀速圆周所能达到的最大速度为v，最小周期为T。

现有人造卫星B 绕火星做匀速圆用运动，运行半径是火星半径的n倍。

引力常量为G，则 A. 火星的半径为B. 火星的质量为C. 火星的密度为
D. 卫星B的运行速度为【答案】AC
【解析】由题意可知，卫星A绕火星表面做圆周运动，则火星的半径满足：
，选项A正确；根据
，解得，选项B错误；火星的密度为，选项C正确；根据
解得，则卫星B的运行速度为，选项D错误；故选AC.
7. 如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为
n1：n2，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交变电源时，电路正常工作。

现将电源换成图丙所示的交变电源，则更换电源前后
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A. 电流表A1、A2的示数之比均为n2：n1
B. 电压表V1、V2的示数之比均为n1：n2
C. 电压表V1示数不变，V2的示数变大
D. 电流表A1、A2的示数均不变【答案】BD
【解析】根据变压器原副线圈的电流比等于匝数的倒数比，则电流表A1的示数与次级电流之比为n2：n1，选项A错误；电压表V1、V2分别测量原副线圈两端的电压，则根据电压与匝数比可知，电压表V1、V2的示数之比均为n1：n2，选项B正确；更换电源后，交流电的最大值不变，则有效值不变，电压表V1示数不变，V2的示数也不变，选项C错误；次级电压有效值不变，则A2示数不变，则A1示数不变，选项D正确；故选BD.
8. 如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处，a、b、c、d为正方形四个边的中点，O为正方形的中心，e、f为正方形外接圆与bd中垂线的两个交点。

取无限远处的电势为0，下列说法中正确的是
A. a、b、c、d电场强度和电势都相同
B. O点的电场强度和电势均为零
C. 将一带正电的试探电荷从e点沿直线移动到f点过程中电势能不变
D. 过e点垂直于纸面的直线上，各点的电场强度为零，电势为零【答案】BC
【解析】由场强的叠加原理即对称性可知，a、b、c、d电场强度大小相同，方向不同；电势都相同，选项A错误；由场强的叠加原理即对称性可知，O点的电场强度和电势均为零，选项B正确；e、f两点连线上各点的电势均为零，则将一带正电的试探电荷从e点沿直线移动到f点过程中电势能不变，选项C正确；过e 点垂直于纸面的直线上，各点的电势为零，电场强度不为零，选项D错误；故选BC.
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