天津市东丽区2021届新高考物理第二次调研试卷含解析
- 格式：doc
- 大小：807.00 KB
- 文档页数：18
天津市东丽区2021届新高考物理第二次调研试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l，另一质量也为m且可视为质点的物体从箱子中央以v0=2gl的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示。已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。则物体与箱底的动摩擦因数的取值范围是（ ）
A．1247
B．2194
C．22119 D．221311
【答案】C
【解析】
【详解】
小物块与箱子组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
02mvmv共
解得
012vv共
对小物块和箱子组成的系统，由能量守恒定律得
022121
2mmQvmv共
解得
2014mgvQml
由题意可知，小物块与箱子发生5次碰撞，则物体相对于木箱运动的总路程
max112sl，min92sl
小物块受到摩擦力为
fmg
对系统，利用产热等于摩擦力乘以相对路程，得
Qfsmgs
故 max29，min211
即22119，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（ ）
A．电势能增加，重力势能增加
B．电势能不变，重力势能不变
C．电势能减小，重力势能减小
D．电势能不变，重力势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】
让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：
=2cos452cos45cos45cos450WEqLEqLEqLEqLoooo电
则系统电势能不变；
系统重力势能变化量：
2pEmgLmgLmgL
则重力势能增加；
A．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误；
B．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；
C．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误；
D．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确；
故选D.
3．如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为m的小球（视为质点），静止时弹簧长为l，现用一始终与弹簧轴向垂直的外力F作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为g。则在该过程中（ ）
A．弹簧的弹力先增大后减小
B．外力F一直增大
C．外力F对小球做功为mgl
D．弹簧弹力对小球做功为2mgl
【答案】B
【解析】
【详解】
AB．小球受外力F、重力mg和弹簧弹力T三个力构成一个三角形，当外力F与弹簧弹力垂直时最小，由三角形定则可判断，弹簧弹力一直减小，外力F一直增大，故A不符合题意，B符合题意；
CD．由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力，所以无法直接求出外力和弹力所做的功，只能根据能量守恒求出外力F与弹簧弹力的合力对小球做的功等于mgl，故CD不符合题意。
故选B。
4．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的速度方向可以不变
B．匀变速曲线运动任意相等时间内速度的变化量相同
C．速率恒定的曲线运动，任意相等时间内速度的变化量相同
D．物体受到的合外力持续为零时，物体仍可以做曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】
A．曲线运动的速度方向一直在变化，故A错误；
B．只要是匀变速运动，其加速度a的大小、方向均不变，任意相等时间内速度的变化量为
vat
所以任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C．速率恒定的曲线运动，其速度方向变化，则0v；其加速度不恒定，任意相等时间内速度的变化量为 vat
所以任意相等时间内速度的变化量不相同，故C错误；
D．物体所受合外力持续为零时，其加速度持续为0，速度的大小和方向均不改变，则物体只能做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
5．投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可看做质点），结果箭划着一条弧线提前落地了（如图所示）。不计空气阻力，为了能把箭抛进壶中，则下次再水平抛箭时，他可能作出的调整为（ ）
A．减小初速度，抛出点高度变小
B．减小初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
设小球平抛运动的初速度为0v，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为：
2htg
水平位移为：
002hxvtvg
由题可知，要使水平位移增大，则当减小初速度或初速度大小不变时，需要时间变大，即抛出点的高度h增大，故选项ABC错误，D正确；
故选D。
6．将一物体从地面以速度v0竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地过程中，如图所示的四个图中不正确的（ ） A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体在运动过程中受到重力和空气阻力，则上升过程中由牛顿第二定律得
1mgfma
下降过程中由牛顿第二定律得
2mgfma
可判断
12aa
上升过程中速度方向向上，下降过程中速度方向向下，根据动量定义Pmv可知上升过程中动量方向向上，下降过程中动量方向向下，故A正确；
B．根据公式IFt可知合外力的冲量方向始终向下，故B错误；
CD．克服空气阻力做的功
fWfs
s为物体运动的路程，上升过程sh，下落过程总路程2sHh，根据功能关系可知，机械能E逐渐减小，则有
0EEfs
故C、D正确；
不正确的故选B。
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当分子间距离增大时，分子间的引力减少、斥力增大
C．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 【答案】CDE
【解析】
【详解】
A．在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故A错误；
B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；
C．温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，故C正确；
D．饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故D正确；
E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故E正确。
故选CDE．
【点睛】
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；相对湿度较大，但是绝对湿度不一定大；水的饱和汽压随温度的升高而增大；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，根据压强的微观解释分析分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数变化；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用．
8．天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（ ）
A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
【答案】BD
【解析】
【详解】
AB．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正
确；
CD．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为1x，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为2x，由
22123MMxx
可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。
故选BD。
9．如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压u182sin100t（V），3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（ ）
A．副线圈电压的频率为100Hz
B．原线圈两端的电压为12V
C．原副线圈的电流比为2︰1
D．原副线圈的匝数比为2︰1
【答案】BD
【解析】
【详解】
A．根据交流电源的电压u182sin100t（V），可知角速度为：100rad/s，则频率为：
2f 50Hz
A错误；
CD．设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，根据原副线圈中电流之比与匝数成反比
得原、副线圈的匝数之比为：
122121nInI
故C错误，D正确；
B．根据电压与匝数成正比：
1122UnUn
得原线圈两端电压为：11222nUUUn
根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为：
23UUUU
该交流电的最大值为182V，则有效值为18V，所以
3U=18V
则灯泡的额定电压为6V，原线圈两端得电压等于2U=12V，B正确；
故选BD。
10．如图所示，真空中有一个棱长为a的正四面体PQMN。若在P、Q两点分别放置一个点电荷，P点为
