2022届安徽省马鞍山高三二模物理试卷及答案

2022届安徽省马鞍山市高三（下）第二次教学质量检测理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法中正确的是（　　）

A．核反应方程中的X表示粒子

B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的光强太小

D．一个氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子

2．图（a）为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图（b）的正弦规律变化，则（　　）

A．0.01s时穿过线圈的磁通量为零

B．线圈转动的角速度为100rad/s

C．电压表的示数为4.5V

D．灯泡L的电功率为9W

3．如图所示，将一小球从固定斜面顶端A以某一速度水平向右抛出，恰好落到斜面底端B。若以不变初速度仍从A点抛出，同时对小球施加水平向左的恒力F，小球落到AB连线之间的某点C。不计空气阻力，则（　　）

A．C点的位置与F大小无关

B．小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同

C．小球落到C点时的速度方向可能竖直向下

D．若力F变大，小球落到斜面的时间可能会变长

4．质量均为m的两个星球A和B，相距为L，它们围绕着连线中点做匀速圆周运动。观测到两星球的运行周期T小于按照双星模型计算出的周期T0，且k。于是有人猜想在A、B连线的中点有一未知天体C，假如猜想正确，则C的质量为（　　）

A． B． C． D．

5．在竖直井里的同一深度处，以相同的初动能将两个质量不同的小球竖直向上出井口，选取井口所在的水平面为零势能面，不计空气阻力。则（　　）

A．抛出瞬间，两小球的重力势能相等

B．两小球达到的最大高度相同

C．两小球经过井口时，速度相同

D．两小球在各自最高处时，质量小的小球重力势能大

二、多选题

6．如图所示，ΔABC是圆的内接直角三角形，∠BCA=26.5°，O为圆心，半径R=0.05m，有一匀强电场与圆周平面平行（图中未画出）。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量为＋e的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，到达C点的粒子动能为16eV，取O点电势为零。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，已知sin53°=0.8.则（　　）

A．A、C两点的电势差为16V

B．B、C两点的电势差为4V

C．粒子在A点时的电势能为4eV

D．匀强电场的电场强度大小为100V/m

7．如图所示，A、B两个小球（可视为质点），间隙极小，两球球心连线竖直，从离地面高度H处以相同的初速度同时竖直向下抛出，B先与地面碰撞，再与A的碰撞后B静止于地面，所有碰撞均为弹性碰撞，则（　　）

A．A、B两球的质量之比为1：3

B．A、B两球的质量之比为1：2

C．碰后A球上升的最大高度为8H

D．碰后A球上升的最大高度为16H

8．如图所示，两根光滑直导轨AC、DE互成角度水平放置，其中A、D端接一定值电阻R，整个空间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场。一导体棒从AD位置以一定的初速度向右运动，在水平向右的外力F作用下，导体棒向右运动过程中流过电阻R的电流保持不变。导体棒所受安培力大小为F安，导体棒克服安培力做功为W，流过电阻R的电荷量为q，运动时间为t，运动位移为x。导体棒与导轨接触良好，且电阻均不计，关于以上各物理量之间的关系图像，下列正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

9．下列说法正确的是（　　）

A．若氧气与氢气的温度相同，则这两种气体分子平均速率不同

B．硬币能浮在水面上，这是液体表面张力作用的结果

C．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向异性的

D．不能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响

E．一定质量的理想气体等压膨胀对外做功，内能一定减少

三、实验题

10．某同学用如图（a）所示的实验装置图，做“验证牛顿第二定律”的实验。

（1）某次实验，打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带如图（b）所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm， OF＝21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时小车的速度vE=______m/s，此次实验小车的加速度a＝______m/s2。（结果均保留两位有效数字）

（2）该同学保持小车质量不变，不断改变悬挂砝码质量m，根据实验数据，作出小车加速度a与砝码质量m的图像如图（c）所示，图像不过坐标原点的原因是______。

11．实验小组想测量某待测电阻Rx的阻值，实验室中有一个分度值未知（有清晰刻度线但没有示数）的电压表和一个量程为0.6A、内阻约为1Ω的电流表，为准确测量Rx的阻值，需要先精确测量出电压表的分度值和电流表的内阻，设计了如图（a）所示的电路，实验中还有以下器材可供使用：

A．电源（电动势为15V，内电阻小于2Ω）

B．电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）

C．滑动变阻器（阻值为0～20Ω）

D．滑动变阻器（阻值为0～200Ω）

E．电键S1、单刀双掷开关S2和导线若干

实验操作过程为：

（1）将实验仪器按图（a）所示电路连接，则滑动变阻器R0应选______（用仪器前的字母序号表示）；

（2）将电阻箱R阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片移至滑动变阻器的接近右端处，闭合电键S1、单刀双掷开关S2掷与a端；接着调节电阻箱R直至电流表半偏，记录此时电阻箱的阻值R和电压表指针指示的表盘上的刻度线数k（从表盘最左端开始记数，第一个刻度线记为k＝0）；

（3）改变滑动变阻器滑片位置，再次调节电阻箱R直至电流表半偏，记录此时电阻箱的阻值和电压表指针指示的表盘上的刻度线数。某次电阻箱的示数如图（b）所示，该读数为______Ω；

（4）多次重复步骤（3）；

（5）根据所得的实验数据，作出如图（c）所示k-R图像，可以求得电压表分度值为______V；

（6）移动滑片至某位置，闭合电键S1，将单刀双掷开关S2掷与b端，测得此时电流表示数为0.4A、电压表指针指示的刻度线数k为12，根据数据可以求得待测电阻R的阻值为______Ω。

四、解答题

12．如图所示，一绝缘板垂直于y轴放置，板上两个小孔C、D（在x轴上）关于坐标原点O对称，质量为m、电荷量为＋q的粒子（不计重力）以速度vo从y轴上的A点沿＋x方向进入第一象限的静电分析器，在辐向电场（方向指向O）作用下，离子沿图中虚线做半径为R的匀速圆周运动，再从小孔C沿-y方向进入x轴下方垂直纸面向外的匀强磁场区域，经一次与绝缘板的弹性碰撞后恰好从小孔D进入第二象限面内的匀强电场，恰好以速度vo返回A点。求：

（1）静电分析器内虚线处的E1的大小；

（2）磁场区域的磁感应强度B的大小；

（3）第二象限内电场强度E2的大小和方向。

13．质量m1=1kg的薄木板A置于倾角为θ=30°的足够长斜面上。质量m2=2kg的滑块B（可视为质点）置于A上表面的下端，如图（a）所示。A和B由静止同时释放，并同时对A施加沿斜面向下的恒力F，使A、B发生相对滑动，物块B的v-t图像如图（b）所示。已知A与斜面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m／s2.求：

（1）A、B间的动摩擦因数μ2；

（2）若F=16N，作用一段时间后撤去，从静止释放开始到B从A的下端滑下的过程中，因A、B间摩擦产生的热量Q=3.84J，求F作用的时间。

14．如图所示，两个固定的水平气缸底部通过一带阀门K的细管连通，分别处于左右两缸内的活塞A、B由水平硬杆相连，活塞面积SA=100cm2，SB=25 cm2.初始时，阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空，两活塞分别与各自气缸底相距a、b，且a=b=50cm，活塞静止。已知大气压强为po，气缸导热良好且足够长，环境温度保持不变，不计摩擦，细管体积可忽略不计。求：

（1）初始时，A内气体压强；

（2）打开阀门K足够长时间后，活塞A离缸底的距离。

15．如图所示，一横截面为半圆形的玻璃砖，O为圆心，半径为R，PQ为直径，A为OQ的中点，PQ与竖直放置的足够大的平面镜平行，两者间距为d＝2R，一单色细光束沿垂直于PQ方向从A点射入玻璃砖，光从弧形表面射出后，经平面镜反射，恰好打到竖直光屏上的D点（图中未画出），Q、P、D三点在同一条直线上。玻璃砖对该光的折射率n＝，不考虑光线在玻璃砖中的多次反射。求：

（1）D点到P点的距离；

（2）将玻璃砖沿QP连线向上平移多少距离，光屏上的光点会消失。

五、填空题

16．图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M是平衡位置为处的质点，N是平衡位置为处的质点，图乙为质点N由该时刻起的振动图像，则下列说法正确的是_________

A．该波沿x轴的负方向传播

B．该波的周期是0.20s

C．该波的传播速度是10m/s

D．时，质点N的速度方向沿y轴正方向

E.从到，质点M通过的路程为5cm

参考答案：

1．B

【解析】

【详解】

A．根据核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出X表示电子，即粒子，A错误；

B．按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收能量，电子的动能减小，势能增大，氢原子的能量增大，B正确；

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的频率太小，发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，C错误；

D．1个氢原子，最多产生3种不同频率的光子，即4→3，3→2，2→1，D错误。

故选B。

2．D

【解析】

【详解】

A．0.01s时电动势为零，所以此时穿过线圈的磁通量最大，故A错误；

B．由图乙可知，周期为0.02s，由公式

故B错误；

C．电动势的有效值为

由闭合电路欧姆定律得

电压表的示数为9V，故C错误；

D．灯泡L的电功率为

故D正确。

故选D。

3．C

【解析】

【详解】

AD．对小球施加不为零的水平向左的恒力时，小球在竖直方向的运动不变，仍做自由落体运动，在水平方向上做匀减速直线运动，加速度大小为

小球落在斜面上，斜面与水平面的夹角为，则位移关系有

解得

可知力越大，小球落到斜面的时间越短，即下落的时间不同，C点的位置不同，故AD错误；

BC．小球在水平方向做匀减速运动，若到达点时水平速度恰好减为零，则落到点的速度方向竖直向下；而落到点的小球做平抛运动，到达点的速度方向不可能竖直向下，故B错误C正确；

故选C。

4．A

【解析】

【详解】

两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知

可得

r1=r2

两星绕连线的中点转动，则有

所以

由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则

又

解得

可知A正确，BCD错误。

故选A。

5．D

【解析】

【详解】

A．因选取地面为零势能面，在深井中同一深度处，质量不同小球的重力势能不同，A错误；

B．两小球初始位置，初动能相同，质量不同，根据动能的表达式，可知，小球质量小的初速度大。根据运动学公式

得

两小球的初速度不同，故上升的最大高度不同，B错误；

C．初始位置距离井口的深度为，根据速度与位移关系可得

解得两小球经过井口时的速度为

由于两小球的初速度不同，高度的变化相同，故经过井口时的速度不同；

D．小球在初始位置的机械能为

小球的初动能相同，质量小的机械能大。小球在运动过程中只有重力做功，故小球的机械能守恒，两小球在各自最高处时，速度为零，小球的动能都全部转化为各自的重力势能，故小球的机械能就等于此刻的重力势能。综上所述，质量小的小球重力势能大，D正确。

故选D。

6．BCD

【解析】

【详解】

A．粒子由A→C，根据动能定理可得

解得

A错误；

B．粒子由A→B，根据动能定理得

解得

则

B正确；

C.匀强电场中，沿直径两端AC间的电势差，O点电势为零，故A点的电势为

在A点时的电势能为

C正确；

D．根据电势差关系

可得

所以O与B是等势点，连接OB，则OB为匀强电场的等势面，过A点作OB的垂线交OB于D点，则AD的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示

O点是圆心，由几何关系可知

所以

所以

由于ODB是等势面，所以

D正确。

故选BCD。

7．AC

【解析】

【详解】

AB．因为A、B球从离地面高度H处以相同的初速度同时竖直向下抛出，所以落地瞬间的速度相等，由运动学公式

解得

B球与地面弹性碰撞原速返回，与A再发生弹性碰撞，以向上为正方向，根据动量守恒和能量守恒有

联立解得

A正确，B错误；

CD．A球弹起的最大高度

C正确，D错误。

故选AC。

8．AB

【解析】

【详解】

A．导体棒克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热，由于电流不变，根据可知与成正比关系，故A正确；

B．设导体棒在轨道间的长度为，则

可知与成正比，由于导轨为直导轨，与必定满足线性关系，且随着的增大而减小，所以也必定与满足线性关系，随着的增大而减小，故B正确；

C．由电流的表达式

为定值，可知随着减小，逐渐增大，在图象中，曲线的切线斜率表示速度，所以切线斜率应该逐渐增大，而不是减小，故C错误；

D．电流大小不变，根据可知与成正比关系，故D错误。

故选AB。

9．ABD

【解析】

【详解】

A．温度是分子的平均动能的标志，温度相同的氧气与氢气，它们具有相同的分子动能，由于它们的分子质量不同，所以分子平均速率不同，A正确；

B．硬币能浮在水面上，是由于水的表面张力的作用，硬币受到的重力等于表面张力，B正确；

C．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的，C错误；

D．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，D正确；

E．根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体等压膨胀对外做功，但不知道是否吸收热量，所以内能不一定减少，D错误。

故选ABD。

10．     0.53     0.81     未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）

【解析】

【详解】

（1）[1]打E点时小车的速度

[2]根据匀变速直线运动规律，采用逐差法求解加速度

（2）[3]发现图线不过坐标原点，说明施加拉力但加速度为0，则原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）。

11．     C     38.8     0.5     13.8

【解析】

【详解】

（1）[1]滑动变阻器用的是分压方式，电压可从零开始变化，为实验方便，滑动变阻器R0应选阻值较小的滑动变阻器C；

（3）[2]根据电阻箱的读数方法可知，该读数为

（4）[3]结合图像的数据和欧姆定律可知

设电压表分度值为U0，带入两次的实验数据可得表达式

解得

，

（6）[4]由欧姆定律得

带入数据解得

12．（1）；（2）；（3），方向垂直DA斜向右下方。

【解析】

【详解】

（1）粒子在静电分析器做圆周运动，电场力提供向心力

得：

（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，只碰撞一次，根据几何关系可知

洛伦兹力提供向心力

得

（3）粒子在D、A位置动能相等，故DA是等势线，电场E2方向垂直DA斜向右下方，在x方向

得

13．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）由乙图可得物块B的加速度为

规定沿斜面向下为正，有

解得

（2）设F作用的时间为t1，撤去F时，A、B的速度分别为v1、v2，根据牛顿第二定律

解得

由运动学公式得

根据功能关系得

撤去F后，B继续匀加速运动，经过t2，A、B的速度相同。

对A有

解得

A、B共速时

A、B的位移分别为x3、x4，则有

根据功能关系得

此后B相对A向下运动，直到离开A，此过程相对位移大小与B相对A向上运动相等，由题意

联立解得

14．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）对活塞分析，根据平衡条件可得

得

（2）稳定后对活塞分析

解得

气缸内封闭气体经历等温过程，设活塞距离底部x，由玻意耳定律

得

15．（1）L=2R；（2）

【解析】

【详解】

（1）由题意入射角α=30°，由折射定律

得

β=60°

经平面镜反射到达光屏D点，设D点到P点距离为L，根据几何关系

得

L=2R

（2）设全反射临界角为C，则

设玻璃砖向上移动x发生全反射，由几何关系

16．ACD

【解析】

【分析】

根据质点N的振动图像，结合波形图可知波的传播方向，从图像中读出波长和周期求解波速；结合波形图进行相关的判断。

【详解】

A．由振动图像可知，质点N在时刻向下振动，可知该波沿x轴的负方向传播，故A正确；

B．由图乙可知，该波的周期为0.40s，故B错误；

C．由振动图像读数周期为，波长为，则波速

故C正确；

D．由N质点的振动图像可知，时，质点N的速度方向沿y轴正方向，故D正确；

E．从到，经过了，由于质点M不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点M通过的路程不等于5cm，故E错误。

故选ACD。