2021届安徽省黄山市高三下学期理综物理4月第二次质量检测试卷含答案

 高三下学期理综物理4月第二次质量检测试卷

一、单项选择题

1.以下说法中正确的选项是〔   〕           

A. 一定质量的放射性物质发生衰变时，每经一个半衰期，物质总质量将减为原质量的
B. 只要照射金属板的光强足够大，就一定可以发生光电效应现象
C. 核子结合成原子核时，比结合能越大，原子核越稳定
D. 核裂变反响放热，核聚变反响吸热

2.某静电场中的电场线方向不确定，分布如下列图，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 粒子带正电荷
B. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能
C. 该静电场是孤立正电荷产生的
D. 粒子在M点的电势高于它在N点的电势

3..如图，一小物块从斜面上的A点静止下滑，在AB段和BC段分别做匀加速和匀减速运动，至C点恰好静止，全程斜面体保持静止状态。假设小物块在AB段和BC段与斜面间的动摩擦因数分别为 和 ，且AB=2BC，那么〔   〕 

A. 在物块滑行的全过程中，地面对斜面的支持力始终小于物块和斜面的总重力
B. 在物块滑行的全过程中，地面对斜面始终没有摩擦力作用
C. 由题意知：
D. 小物块在下滑过程中先超重再失重

4.我国在2021年7月23日发射的火星探测器“天问一号〞，将于今年登陆火星，假定载着登陆舱的“天问一号〞经过变轨后登陆火星的运动轨迹如下列图，其中轨道I为圆周，轨道II为椭圆。“天问一号〞经轨道I、Ⅱ运动后在Q点登陆火星，轨道I、Ⅱ在O点相切，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅱ的远火星点和近火星点。火星的半径为R，OQ=4R，“天问一号〞在轨道Ⅰ上经过O点的速度为v。以下关于“天问一号〞的说法中正确的选项是〔   〕 

A. 要登陆火星，需要在O点点火加速
B. 在轨道Ⅰ上O点的加速度与在轨道Ⅱ上O点加速度之比是9∶16
C. 在轨道Ⅰ上的周期与在轨道Ⅱ上的周期之比是3∶2
D. 在轨道Ⅱ上运动时，经过O点的加速度等于

5.质量为m的物体，以 g的加速度由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，物体下降高度为h的过程中，以下结论不正确的选项是〔   〕           

A. 物体的重力势能减少了mgh                                B. 物体的机械能减少了 mgh
C. 物体的动能增加了 mgh                                 D. 物体所受合外力的冲量大小为

二、多项选择题

6.将一段铜制裸导线弯折成如图甲所示形状的线框，将它置于一节干电池的正极上〔线框上端的弯折位置与正极良好接触〕，一块圆柱形强磁铁N极向上吸附于电池的负极，使导线框下面的两端P、Q套在磁铁上并与磁铁外表保持良好接触，放手后线框就会发生转动，从而制成了一个“简易电动机〞，如图乙所示。关于该电动机，以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 俯视，线框将顺时针转动
B. 假设将磁铁吸附在负极的磁极对调，线框转动的方向不变
C. 电池的输出功率一定大于线圈转动时的机械功率
D. 假设线圈电阻不受发热影响，那么线圈从静止开始转动的过程中，线框中电流保持不变

7.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，R0为负载电阻。假设将变压器视为理想变压器，那么以下说法中正确的选项是〔   〕 

A. 降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4∶1
B. 降压变压器T2原线圈的输入电压为880V
C. 升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压
D. 当R0增大时，升压变压器T1的输出电压增大

8.如下列图，在等腰直角三角形BAC内充满着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场〔图中未画出〕。一群质量为m、电荷量为+q、速度为v的带正电粒子垂直AB边射入磁场，从AC边射出且在磁场中运动时间最长的粒子，离开磁场时速度垂直于AC边。不计粒子重力和粒子间的相互作用。以下判断中正确的选项是〔   〕 

A. 等腰三角形BAC中AB边的长度为
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 从AB中点射入的粒子离开磁场时的位置与A点的距离为
D. 假设仅将磁场反向，那么粒子在磁场中运动的最长时间不变

9.以下说法中正确的选项是〔   〕           

A. 气体的温度降低，每个气体分子运动的速率都降低
B. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规那么运动
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
E. 空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律

10.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入 棱镜底面MN〔两束光关于OO对称〕，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如下列图，那么以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 在玻璃棱镜中，a光由MN面射向MO面的传播时间小于b光由MN面射向NO面的传播时间
B. 在玻璃棱镜中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C. 假设光束从玻璃棱镜中射向空气，那么光束b的临界角比光束a的临界角小
D. 用同样的装置做“双缝干预〞实验，a光的条纹间距小
E. 用a、b照射同一狭缝，a光衍射现象更明显

三、实验题

11.为了测定滑块与木板间的动摩擦因数，如下列图，将两块材质相同、长度均为L的木板用短小的圆弧连接起来，右板倾斜，左板水平。 

〔1〕反复调节右板的倾角，让小滑块〔可视为质点〕从右板的右端点A由静止释放，滑块运动到左板的左端点B时恰好静止，假设测出此时右板的倾角为 ，那么滑块与木板间的动摩擦因数 ________。   

〔2〕假设将右板的倾角减小一点，小滑块仍从A点由静止释放，下滑到左板上某处停下，仅用一把刻度尺，可否测出滑块和木板间的动摩擦因数？答：________〔选填“可以〞或“不可以〞〕。   

12.某同学利用以下列图中电路测定某特殊电池的电动势〔E 约9V，内阻r约几十欧〕。该电池最大允许通过的电流为150mA，R为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用。

〔1〕为满足实验需要，需将量程为15mA、内阻为100Ω的灵敏电流计改装后接入实验电路中的虚线框内，那么以下正确的连接方式是________。

〔2〕该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取灵敏电流计的示数I，其中灵敏电流计的某一次偏转如下列图，那么虚线框两端的电压应为________V。   

〔3〕假设不考虑改装后的电表的分流影响，改变电阻箱阻值，测得多组数据，作出如下列图的图像，那么电动势E为________V，内阻r为________Ω。〔保存两位有效数字〕   

四、解答题

13.第24届冬季奥运会将于2022年在北京和张家口举行，国人瞩目，万众期盼。跳台滑雪工程是冬奥会极具欣赏性的工程之一、“跳台滑雪〞可以简化为如下列图的模型，AO为助滑道，其中OC段是半径为R的一小段圆弧〔与AC段平滑对接〕；OB为着陆坡，其倾角为θ。质量为m的运发动从助滑道上的A点由静止自由下滑，然后从O点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上某点〔图中未画出〕。A点与O点的高度差为 ，重力加速度为g。运发动和滑雪板整体可看作一个质点，一切摩擦和空气阻力均可忽略。求运发动： 

〔1〕滑到O点时对滑道的压力大小；   

〔2〕从O点飞出到离着陆坡OB的距离最大的过程经历的时间和重力的功率。   

14.如下列图，某生产线圈的厂家通过水平绝缘传送带输送相同的闭合铜线圈，为了检测出未闭合的不合格的线圈，让传送带通过一固定的匀强磁场区域，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离的变化，就可以检测出不合格的线圈。磁场方向垂直于传送带平面向上，磁场的磁感应强度大小为B，磁场的左、右边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ的距离为   d。有两个边长均为L〔L<d〕的正方形单匝线圈甲和乙，均与传送带以相同的速度匀速运动，传送带足够长且运行速度恒为v0；乙是不合格的线圈，甲为闭合线圈。甲进入磁场过程相对于传送带滑动，其右侧边到达磁场边界PQ时速度仍等于v0  ， 从开始穿出磁场到恰好又与传送带的速度相等时发生的位移为d。甲线圈的质量为m，电阻为R，与传送带间的动摩擦因数为 ，且在传送带上始终保持前、后侧边平行于磁场边界MN，不考虑空气阻力的影响，重力加速度为g。求： 

〔1〕甲刚进入磁场时的加速度；   

〔2〕甲在进入磁场的运动过程中速度的最小值；   

〔3〕最终甲和乙之间的距离的改变量；   

〔4〕甲和传送带因磁场的影响会额外至少产生的热量。   

15..一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像如下列图，气体在状态A时的压强pA=p0  ， 温度TA=T0  ， 线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求： 

〔1〕.气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为15J，该过程中气体吸收的热量为多少；   

〔2〕.气体在状态C时的压强pc和温度T。   

16..如下列图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2s，坐标为x=8m的Q点开 始起振，求： 

〔1〕.该列波的周期T；   

〔2〕.从t=0时刻到Q点第一次到达波峰时，振源O点所 经过的路程s。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．一定质量的放射性物质发生衰变时，每经一个半衰期，发生衰变的原子数将减为原来的 。A不符合题意；

B．只有照射金属板的光的频率高于该金属板的极限频率，，才可以发生光电效应现象。B不符合题意；

C．核子结合成原子核时，比结合能越大，说明分开这些核子所消耗的能量越多，原子核越稳定。C符合题意；

D．核裂变反响放热，核聚变反响先吸热再放热。D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】经过一个半衰期发生衰变的原子数为原有原子数的一半，但质量并不减半；光的频率小于极限频率，无论光强多大都无法发生光电效应；比结合能越大，原子核越稳定；核裂变和核聚变都是放热反响。

2.【解析】【解答】A．电场线方向不确定，虽然根据轨迹可以判断受力方向，但是不能确定粒子的电性。A不符合题意；

B．根据粒子的轨迹弯曲情况，可判断出电场力与速度夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小。即粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能。B符合题意；

C．从图中电场线的分布来看，不是孤立电荷产生的。C不符合题意；

D．粒子的电性不明，故无法判断其电势的上下。D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】 由运动轨迹判断带电粒子的受力方向，再根据功能关系判断电场力做功和电势能的变化。

3.【解析】【解答】AD．在物块匀加速下滑时，其有竖直向下的分加速度，处于失重状态，地面对斜面的支持力小于物块和斜面的总重力，但是在物块匀减速下滑时，其有竖直向上的分加速度，处于超重状态，地面对斜面的支持力大于物块和斜面的总重力，所以AD不符合题意；

B．在物块滑行的全过程中，地面对斜面始终有摩擦力作用，加速下滑时，整体有水平向右的加速度，那么地面对斜面有向右的摩擦力作用，减速下滑时，整体有水平向左的加速度，那么地面对斜面有向左的摩擦力作用，所以B不符合题意；

C．全程由动能定理可得

联立解得

所以C符合题意；

故答案为：C。

 
【分析】对小物块受力分析，由牛顿第二定律结合运动学公式和动能定律列方程求解。

4.【解析】【解答】A．要登陆火星，需要在O点点火减速，所以A不符合题意；

B．根据 可知 ，在轨道Ⅰ上O点的加速度与在轨道Ⅱ上O点加速度之比是1∶1，所以B不符合题意；

C．在轨道Ⅰ上的半长轴与在轨道Ⅱ上的半长轴之比为

根据开普勒第三定律

可知，在轨道Ⅰ上的周期与在轨道Ⅱ上的周期之比是 ，所以C不符合题意；

D．在轨道Ⅱ上运动时，经过O点的加速度等于在轨道Ⅰ上O点的加速度，那么有

所以D符合题意；

故答案为：D。

 
【分析】卫星绕火星转动时万有引力提供向心力，根据向心力公式列方程求解。

5.【解析】【解答】A．根据重力做功与重力势能关系可知，物体的重力势能减少了mgh，A正确，不符合题意；

B．由牛顿第二定律可得，物体所受除重力与外的外力为

由功能关系可知

所以物体的机械能增加了 mgh，B错误，符合题意；

C．根据动能定理可得

那么物体的动能增加了 mgh，C正确，不符合题意；

D．物体所受合外力的冲量大小为

下落时间为

联立解得

D正确，不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】根据受力分析和功能关系列方程求解，克服重力做功等于重力势能变化量；除重力和弹簧弹力之外的其他力做功等于机械能变化量；合外力做功等于动能变化量。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】AB．假设磁铁下端为N极，上端为S极，那么线框周围的磁感线向上，一定会有垂直导线向上的分量，由于线框的下端靠近磁极，所以受力起主要作用，根据电池正负极画出电流的方向如图，根据左手定那么判断安培力的方向如图，说明线框从上向下看，逆时针转动；

线框中有电流，就能够转动，所以导线框下面两端P、Q有一端与磁铁外表不接触，线框中也有电流，能够转动；改变磁场的方向，根据上述原理可知线框转动的方向改变，B不符合题意， A符合题意；

C．电池的输出功率一局部转化为线圈转动的机械功率，一局部用于电阻产生热量，C符合题意；

D．线框从静止开始旋转到达稳定的过程中，导线框切割磁感线会产生反电动势，电流会减小，D不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】根据左手定那么判断通电导体在磁场中受力的反向和大小，分析线框的受力情况和能量转化情况。

7.【解析】【解答】A．降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为1：1，A不符合题意；

B．由图象得到，降压变压器副线圈两端交变电压

有效值为

降压变压器原、副线圈匝数之比为4：1，故降压变压器 原线圈的输入电压为

B符合题意；

C．由于输电线电阻有电压降，故升压变压器 的输出电压大于降压变压器 的输入电压，C符合题意；

D．当 增大时，由于升压变压器 的输入电压不变，故输出电压不变，D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】根据远距离输电过程中输电线上损失的功率关系以及变压器原副线圈之间电压、电流和功率的关系列方程求解。

8.【解析】【解答】A．依题意可知在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹时半圆，轨迹圆的圆心在A点。且其轨迹与BC边相切。根据几何关系可知

粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有

联立，可得

A符合题意；

B．粒子在磁场中匀速圆周运动的周期为

根据上一选项分析，粒子轨迹所对应的圆心角度为90 ，那么有

B符合题意；

C．从AB中点射入的粒子，其轨迹为上面所分析的粒子轨迹向下平移 得到

此轨迹圆的圆心在A点的正下方，由几何关系可知，离开磁场时的位置与A点的距离必然小于轨迹半径r，即 。C不符合题意；

D．假设仅将磁场反向，那么粒子在磁场中将向上偏转，不会出现圆心角为90°的轨迹，故最长时间将变小，D不符合题意。

故答案为：AB。

 
【分析】根据洛伦兹力提供向心力画出带电粒子在磁场中的运动轨迹，结合几何关系列方程求解。

9.【解析】【解答】A．气体的温度降低，分子的平均速率降低。A不符合题意；

B．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规那么运动。B符合题意；

C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，分子间距变大，分子力做负功，其分子之间的势能增加。C符合题意；

D．在宏观上，温度表示了分子的热运动的剧烈程度，故只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低。D符合题意；

E．空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，前提条件是压缩机做功了，这个热学过程不是自发的，所以这一过程仍然遵守热力学第二定律。D不符合题意。

故答案为：BCD。

 
【分析】温度降低，分子平均动能降低，并不是每个分子速率都降低；空调压缩机将热量从低温传递到高温不是自发的，不违背热力学第二定律。

10.【解析】【解答】AB．由图可知，a、b两单色光以相同的入射角分别射向OM、ON两界面，b光发生全反射，而a光发生折射，所以a光的折射率小于b光的折射率，a光的传播速度大于b光的传播速度，a光在玻璃棱镜中的运动时间短． B不符合题意，A符合题意；

C．由临界角公式C＝arcsin

知，折射率大的光临界角小，那么光束b的临界角比光束a的临界角小．C符合题意；

D．a光的折射率小，a光频率小，波长大，用同样的装置做“双缝干预〞实验，a光的条纹间距大．D不符合题意；

E．a光波长大，照射同一狭缝，a光衍射现象更明显．E符合题意。

故答案为：ACE。

 
【分析】根据光的折射定律以及光的频率、波长以及折射率之间的关系求解。

三、实验题

11.【解析】【解答】由动能定理可得

解得

当斜面与水平面的夹角为 时，物体在斜面上摩擦力做功为

那么在在斜面上摩擦力做功等效为在水平面上摩擦力做的功，设小滑块在A点的高度为h，小滑块从A点到停下位置的水平位移为x，由动能定理可得

解得

所以只需要测量小滑块在A点的高度为h，小滑块从A点到停下位置的水平位移为x，就可以测出滑块和木板间的动摩擦因数，那么一把刻度尺也可以。

【分析】〔1〕受力分析根据牛顿第二定律和动能定理列方程求解。
〔2〕由动能定律列方程化简可知方程中只有高度和水平距离为未知量，只需刻度尺即可测量。

12.【解析】【解答】〔1〕灵敏电流计要改装成15V量程的电压表，需要串联的电阻的阻值为

所以B符合题意；ACD不符合题意；

故答案为：B。

〔2〕虚线框两端的电压应为6.5V。

〔3〕由闭合电路欧姆定律可得

整理得

那么由图像可得 ，

解得 ，

【分析】〔1〕根据电表的改装知识和闭合电路欧姆定律列方程求解。
〔2〕根据欧姆定律计算电阻两端的电压。
〔3〕由闭合电路欧姆定律可表示出和之间的函数表达式结合图像求解。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕根据机械能守恒定律和向心力的表达式列方程求解。
〔2〕由平抛运动的相关规律和重力功率的表达式列方程求解。

14.【解析】【分析】〔1〕根据法拉第电磁感应定律结合牛顿第二定律列方程求解。
〔2〕 甲进入磁场过程与从磁场穿出过程运动情况相同，在甲刚从磁场中完全穿出又匀加速运动到与传送带的速度相等的过程中，根据动能定理列方程求解。
〔3〕 甲从开始穿出磁场到恰好又与传送带的速度相等的过程中，设经历的时间为t，其中线圈穿出磁场过程经历的时间为t1  ， 根据动量定理列方程求解。
〔4〕 甲线圈在穿入和穿出磁场的过程受到的摩擦力对甲做功与甲克服安培力做功值相等因此全过程中焦耳热，根据功能关系列方程求解。

15.【解析】【分析】〔1〕 A状态至B状态过程是等温变化，气体内能不变，根据热力学第一定律列方程求解。
〔2〕 由B到C做等压变化，根据盖吕萨克定律列方程求解； A到C做等容变化，根据查理定律列方程求解。

16.【解析】【分析】〔1〕根据波动图像的规律以及波长、波速和周期之间的关系列方程求解。
〔2〕根据波动图像与振动图像的关系，以及质点在振动过程中路程与时间的关系求解。