2022黄山高三下学期第二次质量检测理综物理试题含解析

2022届安徽省黄山市高中毕业班第二次质量检测

理科综合物理

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）

A. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定

B. 某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子

C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，X为中子

D. 若氢原子于从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

【1题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A正确；

B．β衰变的本质是原子核内一个中子变为一个质子和电子，电子被释放出来，原子核内没有β粒子，故B错误；

C．根据质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数为0，电荷数为-1，是电子，故B错误；

D．若氢原子于从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不一定能使该金属发生光电效应，需要看该金属的逸出功是否大于氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量，故D错误。

故选A。

2. 一辆货车运载若干相同的光滑圆柱形空油桶，质量均为m。如图所示，底层油桶平整排列、相互紧贴。上层只有一只油桶C，自由摆放在油桶A、B之间，且与汽车一起处于静止状态。重力加速度为g。若汽车向左加速运动（C始终与汽车相对静止），则（　　）

A. A对C的支持力增大

B. B对C支持力减小

C. 当加速度时，A对C无支持力

D. 当加速度时，C对B的压力大小为mg

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设A、B对C的支持力大小分别为NA、NB，汽车的加速度大小为a。在竖直方向上根据平衡条件可得

在水平方向根据牛顿第二定律有

联立解得

可知从a=0到a≠0时，NA减小，NB增大，故AB错误；

C．根据上式可知，当加速度a=g时

根据牛顿第三定律可知此时C对A的压力为零，故C正确；

D．根据

可知，当加速度时，B对C的支持力为

则C对B的压力大小为，选项D错误。

故选C。

3. 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点L2上时，会和月球、地球两个大天体保持相对静止的状态。设地球的质量为M，“鹊桥”中继星的质量为m，地月间距为L，拉格朗日L2点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略太阳对”鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响。则“鹊桥”中继星处于L2点上时，下列选项正确的是（　　）

A. 地球对月球的引力与“鹊桥”中继星对月球的引力相等

B. 月球与地球质量之比为

C. “鹊桥”中继星与月球的向心加速度之比

D. “鹊桥”中继星与月球的线速度之比为

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．月球所受的合外力方向指向地球，故地球对月球的引力大于“鹊桥”中继星对月球的引力，故A错误；

D．“鹊桥”中继星与月球绕地球运动的角速度相等，根据可得“鹊桥”中继星与月球的线速度之比为,故D错误；

C．根据可得“鹊桥”中继星与月球的向心加速度之比为，故C错误；

B．对月球，地球对它的万有引力提供向心力

对“鹊桥”中继星，地球引力和月球引力的合力提供向心力，故

联立解得

故B正确。

故选B。

4. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方x0处，在时间内乙车的位移为x。下列判断正确的是（　　）

A. 若甲、乙在时刻相遇，则

B. 若甲、乙在t1时刻相遇，则下次相遇时刻为2t1

C. 若，则甲、乙一定相遇一次

D. 若，则甲、乙一定相遇两次

【4题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知，甲车的初速度等于，在时刻乙车速度为。在t1时间内，乙车的位移为x，则由图象中，图线与坐标围成的面积表示位移，可判断得甲车的位移为，若甲、乙在t1时刻相遇，则

故A错误；

B．若甲、乙在t1时刻相遇，如图所示

由图象可知，为阴影部分对应的距离，由图象中的对称关系，下次相遇的时刻为

故B错误；

C．若，则

时，两车速度相等，此时甲乙位移差为

说明在之前甲乙相遇过一次，第一次相遇时，甲的速度比乙的大，之后，乙车速度比甲车的大，乙能反追甲，所以两车一定再次相遇，故C错误；

D．若，则

时，两车速度相等，此时甲乙位移差为

说明在之前甲乙相遇过一次，第一次相遇时，甲的速度比乙的大，之后，乙车速度比甲车的大，乙能反追甲，所以两车一定相遇两次，故D正确。

故选D。

5. 如图所示的两个平行板电容器水平放置，A板用导线与M板相连，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有P、Q两个带电油滴都处于静止状态。AB间电容为C1，电压为U1，带电量为Q1，MN间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是（　　） 

A. P向下动，Q向下动 B. U1减小，U2增大

C. Q1减小，Q2增大 D. C1减小，C2增大

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】D．将B板稍向下移，据可知，C1减小；MN板不动，C2不变；故D项错误；

C．假设两板电荷量均不变，则AB板间电压将增大，大于MN间的电压，所以左侧电容器将向右侧电容器充电，即Q1减小，Q2增大；故C项正确；

B．充电完成，稳定后，MN间电压增大，则AB间电压相对变化前也增大，故B项错误；

A．AB板间电场强度

左侧电容器所带电荷量减少，则AB板间电场强度减小，P所受电场力减小，重力不变，P向下动；据，MN间电压增大，MN板间电场强度增大，Q所受电场力增大，重力不变，Q向上动；故A项错误。

故选C。

6. 2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 在相等的时间间隔内，重力势能的改变量总是相同的

B. 在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的

C. 在下落相等高度的过程中，动能的改变量越来越大

D. 若增大初速，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变

【6题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】A．运动员在竖直方向做自由落体运动，则在相等的时间间隔内，运动员下落的竖直高度不同，则重力势能的改变量不相同，选项A错误；

B．根据

可知，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的，选项B正确；

C．根据动能定理

则在下落相等高度的过程中，动能的改变量相等，选项C错误；

D．由平抛运动可得速度方向的夹角为

位移方向的夹角为

因此可得

若增大初速，运动员落在斜坡上时位移方向与水平方向夹角保持不变，速度方向与水平方向的夹角α也不变，D正确。

故选BD

7. 如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行，A、B、C、E为圆周上四个点，E为BC圆弧的中点，AB//OE，O为圆心，D为AB中点， 。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA方向入射的粒子恰以的速度垂直AB方向过D点。则以下说法正确的是（　　）

A. AD间和OC间的电势差关系为：UAD=UOC

B. 沿垂直BC方向入射的粒子可能经过A点

C. 在圆周上各点中，从E点离开的粒子速率最大

D. 若，则匀强电场的场强为

【7题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】A．因为沿CA方向入射的粒子恰垂直AB方向以的速度过D点，可知粒子沿平行于BC方向的速度不变，垂直于BC方向的速度减小到零，可知粒子受电场力方向平行于BA向下，则场强方向平行于BA向下，因OD和BC连线垂直于电场线，可知BC和OD均为等势面，则UAD=UOC，选项A正确；

B．电场方向垂直BC向下，则沿垂直BC方向入射的粒子不可能经过A点，选项B错误；

C．在圆周上各点中，从E点离开的粒子电场力做正功且做功最大，则从E点离开的粒子的速率最大，选项C正确；

D．若∠ACB=60°，则由类平抛运动的规律可知

联立解得

选项D错误。

故选AC。

8. 如图所示，水平线PQ上方某区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。O点在边界上且存在粒子源，可发出方向垂直PQ向上、初速度大小不同的粒子，初速度的最大值为，粒子从O点发出即进入磁场区。最终所有粒子均从O点左侧与水平成30°斜向左下方穿过水平线PQ，所有粒子质量均为m，带电量绝对值为q，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子初速度越大，从O点到达水平线PQ的时间越长

B. 初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为mv

C. 速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为

D. 匀强磁场区域的最小面积为

【8题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】粒子运动轨迹如图

在磁场中洛伦兹力提供向心力，根据

可得速度最大的粒子圆周运动的半径

A．所有粒子的速度偏转角都一样，所以在磁场中运动轨迹对应的圆心角都相等，根据

可知运动的时间都相等，故A错误；

B．根据矢量的运算法则可知，初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为

故B正确；

C．由粒子的运动轨迹结合几何关系可得速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为

故C错误；

D．匀强磁场区域的最小面积为图中阴影部分面积，根据几何关系得

故D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题，共174分）

三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

9. 小明同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，上面固定两个光滑的定滑轮A和B，三根细绳打一个结点O，且所有钩码完全相同，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验不能完成的是______

A．钩码的个数N1 =N2 =2，N3 =3

B．钩码的个数N1 =3，N2 =5，N3 =4

C．钩码的个数N1 =N2 =N3 =5

D．钩码的个数N1 =3，N2 =1，N3 =5

（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是______

A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

B．用量角器量出三段绳子之间的夹角

C．量出OA、OB、OC三段绳子的长度

D．用天平测出钩码的质量

（3）如图所示，小兰同学在做“探究求合力的方法”实验时，用A、B两根弹簧秤把橡皮条的结点拉到O点，此时，在实验过程中，她做了一些探究，其中一个是：她使B弹簧秤示数有较明显的增大，为了保持结点位置不变，可采取的补救办法是______。

A．保持其它不变，增大A的示数同时减小α角

B．保持其它不变，增大A的示数同时增加α角

C．保持其它不变，增大A的示数同时增大β角

D．保持其它不变，增大A的示数同时减小β角

【9题答案】

【答案】    ①. D    ②. A    ③. BC##CB

【解析】

【详解】（1）[1]对O点受力分析可知，在三力作用下满足平衡状态，故三力大小构成三角形，需满足两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，故D项不满足要求，ABC满足要求，故选D；

（2）[2]为了验证力的平行四边形定则，必须做受力分析图，需要明确受力点即标记O点，及力的大小和方向，可以用钩码数量表示力的大小，可以用绳子方向表示力的方向，故选A；

（3）[3]保持结点位置不变，则合力大小不变，为使B弹簧秤示数有较明显的增大，如图所示

可以保持其它不变，增大A的示数同时增加α角或增大A的示数同时增大β角，故BC正确，AD错误，故选BC。

10. 某物理学习小组为了探究小灯泡L（3.8 V，0.7 A）的伏安特性曲线，同时再测定电源电动势和内阻，设计了如甲所示的电路图。

（1）为了完成实验目的，该物理学习小组进行以下的实验操作：

第①步：按照电路图甲正确连接好电路，将开关S1闭合，开关S2________（ “闭合”或“断开”），移动滑动变阻器滑片，测量并记录电压表和电流表数据。现有如下两组数据：

第一组：电流表I=0.20A，    电压表U1=0.65V, 电压表U2=4.3V

第二组：电流表=0.40A，   电压表=1.50V,      电压表=4.1V

利用以上数据可以求出电源电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（结果均保留2位有效数字）

第②步：将滑动变阻器滑片P调到______（填“最右边”或“中间”或“最左边”），再闭合开关______，移动调节滑动变阻器滑片，测量并记录多组电压表和电流表数据。利用以上测量数据描绘小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。

（2）现在将六盏完全相同的灯泡L（3.8V，0.7 A）并联后直接接在题中电源的两端，则该电路中每盏小灯泡的功率______W。（计算结果保留2位有效数字）

【10题答案】

【答案】    ①. 断开    ②. 4.5    ③. 1.0    ④. 最右边    ⑤. S2    ⑥. 0.83
 

【解析】

【详解】（1）[1]第①步：按照电路图甲正确连接好电路，将开关S1闭合，开关S2断开，移动滑动变阻器滑片，测量并记录电压表和电流表数据。

[2][3]根据电路图结合闭合电路欧姆定律得

代入数据得

联立解得

[4][5]第②步：为了保护电路，将滑动变阻器滑片P调到最右边，再闭合开关S2，移动调节滑动变阻器滑片，测量并记录多组电压表和电流表数据。

（2）[6]设流过灯泡的实际电流为,根据闭合电路欧姆定律得

在灯泡的伏安特性图中画出等效电源的图象可得

两图线的交点即为灯泡的工作点，可得灯泡实际电压约为1.8V，实际电流为0.46A，则功率

11. 如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，求：

（1）金属棒到达最低点时的速度和受到的安培力大小；

（2）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中感应电流的有效值和拉力做的功为多少？

【11题答案】

【答案】（1）；；（2） ；

【解析】

【详解】（1）金属棒在最低点时

又

解得

通过金属棒的电流

安培力

故

（2）金属棒以速度v0沿轨道做匀速圆周运动时，从最低点开始，对应的半径r

转过的角度

电动势

从cd到达ab的过程中，电流的有效值为

由功能关系得 拉力做功为

所以

12. 如图甲所示，平台ON上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量、可看作质点的物块A相接触（不粘连），OP段粗糙且长度等于弹簧原长。PN段光滑，上面有静止的小滑块B、C，，，滑块B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，滑块C未连接弹簧，两滑块离N点足够远。物块A开始静止于P点，现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示。物块A向左运动x=0.40m后撤去外力F，此后物块A向右运动到离开P点时的速度为v0=4m/s，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并刚好到达传送带顶端。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.50，水平面MN右端N处与倾斜传送带理想连接，传送带以恒定速度v=1m/s顺时针转动，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 求：

（1）物块A与物块B碰撞前克服摩擦力做功为多少；

（2）滑块C 刚滑上传送带时的速度；

（3）物块C 滑上传送带到达顶端的过程中，滑块C与传送带之间摩擦产生的热量。

【12题答案】

【答案】（1）2J；（2）1.6m/s；（3）0.536J

【解析】

【详解】（1）根据图像可以求外力F做功为

物块A从开始运动M点的过程中

解得

（2）A与B碰撞，根据动量守恒定律得

解得

v1= 1m/s

AB碰撞后，到弹簧恢复原长时

解得

（3）C在传送带上减速至传送带共速过程中

解得

则

C与传送带之间的相对位移是

解得

C与传送带共速后，继续减速滑到顶端

解得

C与传送带之间的相对位移是

解得

则

摩擦产生的总热量为

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

13. 某容器内封闭一定质量的理想气体。气体开始处于状态a，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。则下面说法正确的是（　　）

A. a、b、c三个状态中b的体积最大

B. a、b、c三个状态中c单位体积中的分子数最少

C. 过程bc中气体一定吸热

D. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同

E. 过程ab吸收的热量小于过程ca释放的热量

【13题答案】

【答案】BCE

【解析】

【详解】AB．根据可知 a、b、c三个状态中，ab两态体积相等，c的体积最大，单位体积中的分子数最少，选项A错误，B正确；

C．过程bc中温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸热，选项C正确；

D．b和c两个状态中，b态压强大于c态压强，两态温度相同，气体分子平均速率相同；b态气体分子数密度较大，则b态容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数较多，选项D错误；

E．过程ab体积不变，内能增加，则过程ab吸收的热量等于内能增加量；过程ca压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，则根据热力学第一定律可知，气体放热，且放出的热量等于气体内能减小量与外界对气体做功的代数和；因过程ab内能增加量等于过程ca内能减小量，可知过程ab吸收的热量小于过程ca释放的热量，选项E正确。

故选BCE。

14. 如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为SA∶SB＝1∶3。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸始终都不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为V0、3V0，温度皆为，A中气体压强，p0是汽缸外的大气压强。现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求：

（1）此时A中的气体压强；

（2）此时A中的气体温度。

【14题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）活塞平衡时，由平衡条件得：初状态

末状态

且

SA∶SB＝1∶3

得

（2）B中气体初、末态温度相等，设末态体积为，由玻意耳定律得

设A中气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有

对A中气体由理想气体状态方程得

解得

15. 如图所示，一块半圆柱形玻璃砖截面的圆心为O点，一束红光和一束蓝光分别沿半径射入截面为半圆形的玻璃砖中后，都由圆心O沿OP方向射出，则下列说法正确（　　）

A. 玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率

B. A光为蓝光，B光为红光

C. 在玻璃中，A光的传播速度大于B光的传播速度

D. 若玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴顺时针缓慢转动的过程中，则B光先在MN界面发生全反射

E. 分别用A、B光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，A光的干涉条纹间距小于B光的干涉条纹间距

【15题答案】

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．根据光路可逆结合题图可知，两光从空气中射入玻璃砖后，A光折射角大，B光折射角小，根据折射定律可知玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率，故A正确；

B．折射率越大，频率越大，波长越小，可知B光为蓝光，A光为红光，故B错误；

C．根据可知在玻璃中，A光的传播速度大于B光的传播速度，故C正确；

D．根据全反射临界角公式可知，B光的临界角小，则若玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴顺时针缓慢转动的过程中，则B光先在MN界面发生全反射，故D正确；

E．根据结合B选项可知分别用A、B光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，A光的干涉条纹间距大于B光的干涉条纹间距，故E错误。

故选ACD

16. 平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，A、B为x轴正半轴上的两个点，O与A之间的距离，此距离小于波长。波源质点从0时刻开始振动，其位移方程为，当波传到A点时，波源恰好处于波峰位置。求：

（1）该简谐横波的波速v；

（2）若O与B之间的距离。则从0时刻开始到平衡位置在B处的质点第一次处于波谷的过程中，波源质点在振动过程中通过的路程s 。

【16题答案】

【答案】（1）0.4m/s；（2）170cm

【解析】

【详解】（1）由振动位移方程为

y=10sin（πt+π）（cm）

可知

则周期

由于O与A之间的距离小于波长，当波传到A点时，波源O恰好处于波峰，则O点振动了个周期，A到O的距离

即

由公式可得波速

（2）由分析可知经过

则波谷第一次传到B点时间为

波源振动总路程为