2019届安徽省合肥市高三第二次教学质量检测理科综合物理试题（解析版）

2019届安徽省合肥市高三第二次教学质量检测

理科综合物理试题（解析版））

二、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.下列说法正确的是

A. 中子与质子结合成氘核时吸收能量

B. 卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

C. 入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则仍可能发生光电效应

D. 根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加

【答案】D

【解析】

【详解】A．中子与质子结合成氘核时有质量亏损，释放能量，故A错误；

B．卢瑟福的α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，故B错误；

C．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，若仅减弱该光的强度，只影响单位时间内发出光电子的数目，光的频率不变，则一定能发生光电效应，故C错误；

D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，原子的能量减少，电子的电势能减少，动能增加，故D正确。

2.如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示，已知重力加速度为g·空气阻力不计。下列说法正确的是

A. 在0~h0过程中，F大小始终为mg

B. 在0~h0和h0~2h0过程中，F做功之比为2︰1

C. 在0~2h0过程中，物体的机械能不断增加

D. 在2h0~3.5h0过程中，物体的机械能不断减少

【答案】C

【解析】

【详解】A．0~h0过程中， 图像为一段直线，故由动能定理得：，故，A错误；

B．由A可知，F在0~h0过程中，做功为，在h0~2h0过程中，由动能定理可知，，解得，因此在0~h0和h0~2h0过程中，F做功之比为3︰2，故B错误；

C．通过A、B可知，在在0~2h0过程中，F一直做正功，故物体的机械能不断增加；

D．在2h0~3.5h0过程中，由动能定理得,则，故F做功为0，物体的机械能保持不变，故D错误。

3.如图所示，置于水平地面上的A、B两物块，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是

A. A与B间的动摩擦因数可能为0

B. B与地面间动摩擦因数可能为0

C. 若撤去F，A与B一定会相对滑动

D. 若撤去F，A与B间摩擦力逐渐减小

【答案】A

【解析】

【详解】AB．在水平恒力F的作用下，共同向右做匀速直线运动，故B所受地面的滑动摩擦力与F平衡，B与地面间的动摩擦因数不可能为零；A在水平方向不受外力，故A不受摩擦力，A与B间的动摩擦因数可能为0，故A正确，B错误；

CD．若AB之间的动摩擦因数不为0，且，撤去F，A与B一起减速到零，A与B之间没有相对运动，AB之间的静摩擦力保持不变，若，撤去F后，A与B会发生相对运动，A与B之间是滑动摩擦力，在A的速度减为零之前，保持不变，故CD错误。

4.如图所示，直角三角形ABC位于方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，其中电场方向平行于三角形所在平面。已知∠A=30°，AB边长为a，D是AC的中点，CE垂直于BD且交于O点。一带电粒子由B点射入，恰能沿直线BD通过三角形区域。若A、B、C三点的电势分别为0、、2，已知>0，粒子重力不计。下列说法正确的是

A. 粒子一定带正电

B. 磁场方向垂直三角形所在平面向外

C. E点电势为

D. 电场强度大小为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．一带电粒子由B点射入，恰能沿直线BD通过三角形区域，说明带电粒子所受的电场力等于洛伦兹力，且两个力垂直于直线BD，故电场方向沿CE方向或EC方向，磁场方向垂直纸面向里或向外。由于不知道电场的方向，故也无法判断粒子的电性和磁场的方向；

CD．在直角三角ABC中，由几何关系可得：BC=CD，，故AE=CE，又有，；在匀强电场中，电势沿任意方向降落都是均匀的，故由，，故E点电势，故C正确，因为电场方向不是沿AB方向，故电场强度，故D错误。

5.某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图。若线框逆时针转动(俯视)，下列说法正确的是

A. 线框转动是因为发生了电磁感应

B. 磁铁导电且与电池负极接触的一端是S极

C. 若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变

D. 线框转动稳定时的电流比开始转动时的大

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．对线框的下端平台侧面分析，若扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，若扁圆柱形磁铁上端为N极，下端为S极，则转动方向相反，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是电磁感应。故AC错误，B正确；

D．稳定时，因导线切割磁感应线，则线框中电流比刚开始转动时的小，故D错误。

6.¨嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知地球质量是月球质量的k倍，飞行器质量远小于月球质量，地球与月球中心距离是L2点与月球中心距离的n倍。下列说法正确的是

A. 飞行器的加速度大于月球的加速度

B. 飞行器的运行周期大于月球的运行周期

C. 飞行器所需的向心力由地球对其引力提供

D. k与n满足k=

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，故周期相同，故飞行器的角速度与月球的角速度相等，根据，可知飞行器的加速度大于月球的加速度，故A正确，B错误；

C．飞行器受到地球和月球的引力，二者合力提供向心力，故C错误；

D．对月球有：，对飞行器有：，又因为，联立解得：k=，故D正确。

7.图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是

A. 车受到地面的支持力方向与车所在平面平行

B. 转弯时车不发生侧滑的最大速度为

C. 转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMg

D. 转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．车受到的地面的支持力方向与车所在的平面垂直，故A错误；

B．设自行车受到地面的弹力为，则有：，由平衡条件有：根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：，故B正确；

CD．地面对自行车的弹力N与摩擦力f的合力过人与车的重心，则：，，解得，，转弯时车与地面间的静摩擦力不一定为μMg，转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小，C错误，D正确。

8.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度υ0由导轨底端上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点后，又返回底端。棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r，重力加速度为g。下列说法正确的是

A. 棒下滑过程的平均速度等于

B. 棒下滑过程通过R的电荷量为

C. 棒上滑时间等于

D. 棒上滑过程中回路产生的焦耳热等于

【答案】CD

【解析】

【详解】A．根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，则上滑的平均速度大于下滑的平均速度，在上滑过程中，物体做加速度逐渐减小的减速运动，故上滑的平均速度小于，故下滑的平均速度小于，故A错误；

B． 根据感应电荷量公式可知，下滑过程中通过R的电荷量为，故B错误；

C．上滑过程，以向上为正方向，对棒由动量定理得：，两边求和得：，整理得：，又，解得，故C正确。

D． 棒上滑到最高点的过程中，由能量守恒定律可得，回路中产生的总焦耳热为：，故D正确。

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。

9.某课外小组利用图甲装置探究物体的加速度与所受合力之间的关系，请完善如下主要实验步骤。

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d=___________cm；

②安装好光电门，从图中读出两光电门之间的距离s=___________cm：

③接通气源，调节气垫导轨，根据滑块通过两光电门的时间___________(选填“相等”或“不相等”)可判断出导轨已调成水平；

④安装好其它器材，并调整定滑轮，使细线水平；

⑤让滑块从光电门1的左侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为△t1和Δt2，计算出滑块的加速度a1=___________(用d、s、△t1和△t2表示)，并记录对应的拉力传感器的读数F1；

⑥改变重物质量，多次重复步骤⑤，分别计算出加速度a2、a3、a4……，并记录对应的F2、F3、F4……；

⑦在a-F坐标系中描点，得到一条通过坐标原点的倾斜直线，由此得出___________。

【答案】    (1). 0.550    (2). 50.00    (3). 相等    (4).     (5). 物体质量一定时，其加速度与所受合力成正比

【解析】

【详解】①由图可知，该游标卡尺为20分度，精确度为0.1mm，读数为5mm+0.05mm×10=5.50mm=0.550cm；

②刻度尺；

③在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，判断气垫导轨水平的依据是：接通气源后，反复调节旋钮，使滑块静止于导轨的任何位置或接通气源后，给滑块一个初速度，反复调节旋钮，使滑块通过两光电门的时间相等；

⑤根据滑块和遮光条经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则有：，则通过光电门1和2的速度分别为和，由速度位移公式可得：，故由

⑦一条通过坐标原点的倾斜直线是正比例函数，故说明物体质量一定时，其加速度与所受合力成正比。

10.为了同时测量一电源的电动势(E)和内阻(r)，以及未知阻值的电阻Rx，某同学设计了一电路。实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很大的电压表一只、单刀单掷开关两个、导线若干。

(1)为实现上述目的，请完善实物图连接___________；

(2)该同学实验的主要步骤有：

①闭合S1、S2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；

②保持S1闭合，断开S2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；

③根据记录的数据，作出两条一是图线如图所示。

由图线可得电动势E=___________，内阻r=___________，Rx=___________(用图中a、b、c表示)。

【答案】    (1).     (2).     (3).     (4).

【解析】

【详解】（1）通过开光S2控制电路中的电阻Rx是否接入电路，电路原理图如下：

故实物连线图如图所示:

（2）闭合S1、S2，有，故有；保持S1闭合，断开S2，有，故有；结合一图像可知，，，；故解得：，，。

11.一带正电小球通过绝缘细线悬挂于场强大小为E1的水平匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.1s，电场突然反向，场强大小不变；再经0.1s，电场突然变为另一匀强电场，场强大小为E2，又经0.1s小球速度为零。已知小球质量m=1.0×10－2kg，电荷量q=1.0×10－8C，g取10m/s2，空气阻力不计。求

(1)E1和E2；

(2)细线剪断0.3s末小球的位置坐标。

【答案】(1)      (2)

【解析】

【详解】（1）当小球静止时，

则

电场力与重力的合力

剪断细绳后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为

经过0.1s小球的速度大小为

速度的方向与x轴正方向成斜向右下方

在第2个0.1s内，电场方向，小球的水平分速度

竖直分速度

即第2个0.1s末，小球的速度大小为，方向竖直向下

依题意，在第3个0.1s内小球做匀减速直线运动，

由运动学公式知

根据牛顿第二定律得

代入数据得

（2）第1个0.1s内，小球的位移大小

则小球沿x方向移动的距离

沿y方向移动的距离

在第2 个0.1s内，小球沿x方向移动的距离

沿y方向移动的距离

在第3个0.1s内，小球沿沿方向移动的距离

即小球速度为零时的位置坐标是

12.将一轻弹簧竖直放置在地面上，在其顶端由静止释放一质量为m的物体，当弹簧被压缩到最短时，其压缩量为l。现将该弹簧的两端分别栓接小物块A与B，并将它们静置于倾角为30°的足够长固定斜面上，B靠在垂直于斜面的挡板上，P点为斜面上弹簧自然状态时A的位置，如图所示。由斜面上距P点6l的O点，将另一物块C以初速度t=5沿斜面向下滑行，经过一段时间后与A发生正碰，碰撞时间极短，碰后C、A紧贴在一起运动，但不粘连,已知斜面P点下方光滑、上方粗糙，A、B、C的质量均为4m，与斜面间的动摩擦因数均为μ=，弹簧劲度系数k=，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。求：

(1)C与A碰撞前瞬间的速度大小；

(2)C最终停止的位置与O点的距离

(3)判断上述过程中B能否脱离挡板，并说明理由。

【答案】(1) (2) (3) ，说明此时A仍有沿斜面向上速度，故B可以离开挡板

【解析】

【详解】（1）刚开始A压缩弹簧，设此时弹簧压缩量为，对A根据平衡条件可得

解得

设C与A碰前瞬间速度大小为，由动能定理得：

由以上式子得：

（2）依题意，当竖直放置弹簧被压缩l时，质量为m的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能，由机械能守恒定律，弹簧的弹性势能为：

C与A碰撞过程中动量守恒，有

C与A后返回P点过程，B始终未动，对A、C及弹簧组成系统，根据机械能守恒定律得：

此后C与A分离，C沿斜面向上做匀减速运动直至停下，根据动能定理可得：

由以上式子得，即C最终停止的位置与O点相距4l

（3）要使B离开挡板，则弹簧必须伸长到，即A需到达斜面上P点上方l处，此时弹簧弹性势能恰也为

假定A可以到达该处，即对A由P至该处的运动过程，根据动能定理得：

其中

由以上式子可得，说明此时A仍有沿斜面向上的速度，故B可以离开挡板。

13.下列说法正确的是（   ）

A. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

B. 热量不可能从低温物体传到高温物体

C. 一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡的结果

E. 在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，但非晶体一定不可以转化为晶体

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可以在固体、液体、气体中产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故A正确；

B．空调机制冷说明热量可以低温物体传到高温物体，但外界需要做功，故B错误；

C．一定质量某种理想气体在等压膨胀过程中，体积变大，温度升高，内能一定增加，故C正确；

D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故D正确；

E．在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体，故E错误。

14.如图所示，长L=55cm的薄壁玻璃管与水平面成30°角倾斜放置，玻璃管粗细均匀，底端封闭、另一端开口．现用长l=10cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，气体温度为306K，且水银面恰与管口齐平。现将管口缓慢转到竖育向上位置，并将水银缓慢注入管中，直到水银面再次与管口齐平，已知大气压强p=75cmHg．求

（1）水银面再次与管口齐平时，管中气体的压强；

（2）对竖直玻璃管缓慢加热，若管中刚好剩下5cm高的水银柱，气体温度升高了多少。

【答案】(i) (ii)

【解析】

【详解】(i)设玻璃管横截面积为S，初态时，管内气体的温度为，体积

压强为

当玻璃管竖直时，设水银柱高为，则

压强为

由玻意耳定律，

代入数据解得：

故

(ii)设温度升至时，管中水银柱高为5cm，气体体积

气体压强为

由理想气体状态方程：

代入数据得：

15.如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是___________

A. 波的传播方向一定向右

B. 波长可能为2m

C. 周期可能为0.24s

D. 波速可能为15m/s

E. 0.3s内质点P的位移大小为10cm

【答案】BDE

【解析】

【详解】某时刻P、Q两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，故存在以下三种情况：

A．由于不知道质点P、Q的振动情况，故无法判断波的传播方向，故A错误；

B．当P、Q之间的波的形式如图b所示，则有，故有，故B正确；

C．质点Q第一次到达波峰可能经历或，故周期或，故C错误；

D．图a、b、c的波长分别为、、，当周期时，波速、、；当时，波速，，，故D正确；

E．在0.3s内，当质点Q到达波峰时，图a质点P到达波峰，图b质点P到达波谷，图c质点P到达波谷，故0.3s内质点P的位移大小为10cm，E正确。

16.如图所示，一横截面为等腰三角形的玻璃砖，底角θ=30°，底边BC长为2a，AD与BC垂直，O为BD中点。一细光束平行于AB边从O点射入玻璃砖。已知玻璃砖的折射率n=，真空中光速为c。求：

(i)光束的出射位置与O点的距离；

(ii)光束在玻璃砖中传播的时间。

【答案】(i)    (ii)

【解析】

【详解】(i)光线在BC面上折射，由折射定律有：

式中，为玻璃砖的折射率，和分别为该光线在BC面上的入射角和折射角，代入数据得：

设折射光线交AB面于P点，如图所示，故在中，

则

而光在该玻璃砖中发生全反射的临界角C满足

得，故光线在AB面上发生全反射

由反射定律有，

式中和分别是该光线在AB面上的入射角和反射角

故

即反射光线平行于BC，根据对称性可知光线经AC面反射，最终又在BC面上M点出射，且M点与O点关于D点对称

故光束从玻璃砖中射出位置M与O点的距离为a

(ii)在中，，则

由几何关系知识知

则根据对称性可知光束在玻璃砖中的光程为

又

则光束在玻璃砖中的时间为