2021-2022学年安徽省合肥市高三下学期第二次教学质量检测理综物理试题（原卷 解析版）

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合肥市2022年高三第二次教学质量检测理科综合试题（考试时间：150分钟满分：300分）第I卷一、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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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. 2021年12月30日，在中科院合肥等离子体物理研究所内，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上该装置高温等离子体运行的最长时间。该装置内发生的核反应方程为，已知氘核（）的质量为2.0136u，X的质量为1.0087u，氦核（He）的质量为3.0150u，u为原子质量单位，1u相当于931MeV，下列关于该核反应的说法正确的是（　　）A. X为质子B. 反应前后核总质量相等C. 反应过程中中子数减少了1个D. 反应过程中释放的核能2. 图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（　　）
 A. 1：1 B. 2：1 C. 5：2 D. 5：43. 带等量异种电荷两小球，固定在一绝缘细杆的两端，置于等量异种电荷A、B的电场中，竖直虚线为A、B连线的中垂线，杆与A、B连线平行，位于图中I位置，O为杆的中点。若杆由I位置绕O点转至图中II位置，电场力做功为W1；若杆由I位置竖直向下平移至图中III位置，电场力做功为W2。则下列关于W1、W2的判断正确的是（　　）A. ，  B. ， C. ，  D. ， 4. 2022年2月9日，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中，我国选手谷爱凌成功夺冠。图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，其主要由助滑道、跳台、着落坡组成，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着落坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着落坡。运动员离开跳台至落到着落坡阶段的轨迹如图乙所示，P为这段轨迹的最高点，不计空气阻力，运动员可视为质点。则下列说法正确的是（　　）A. 运动员一直处于超重状态B. 运动员在P点的速度为0C. 运动员在P点重力的瞬时功率为0D. 运动员落至着陆坡时的速度方向与刚离开起跳台时的速度大小无关5. 图甲为交流感应电动机的工作原理示意图。完全相同的线圈A、B、C竖直固定，其平面互成120°，且中心重合于O点（图中未画出）。当线圈连接三相交流电源时，其中心产生旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动。若线圈中通入图乙所示的正弦式交流电，三个线圈在的电流方向如图甲所示，此时线圈A中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为B0。已知每个线圈在O点产生磁场的磁感应强度大小与线圈中通入的电流成正比，则此时O点的磁感应强度大小为（　　）
 A.  B.  C.  D. 3B06. 2021年5月15日，天问一号着落器着陆于火星表面。着落器的着陆过程简化如下：首先在距火星表面高为h处悬停，接着以恒定加速度a竖直下降，下降过程火箭产生的反推力大小恒为F。当四条“缓冲脚”接触火星表面时，火箭立即停止工作，着落器经时间t速度减至0。已知着落器的质量为m，火星半径为R（R>>h），万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
 A. 火星的质量约为B. 火星表面的重力加速度约为C. 火箭反推力对着落器所做功约为D. 着落器对火星表面的平均冲击力大小约为7. 材料相同，粗细不同的导线绕成边长相同的I、II两个正方形闭合线圈，线圈的质量相等，I线圈的匝数是II的2倍。现将两线圈在竖直平面内从同一高度同时以初速度v0竖直向上抛出，一段时间后进入方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域，磁场的下边界水平，如图所示。已知线圈在运动过程中某条对角线始终与下边界垂直，且线圈平面始终在竖直平面内，空气阻力不计。在线圈从抛出至返回原位置的过程中，下列说法正确的是（　　）A. I、II线圈运动时间之比为2：1B. I、II线圈的末速度之比为2：1C. I、II线圈末动能之比为1：1D. I、II线圈中产生的焦耳热之比为1：18. 如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与物块P栓接。现用外力将P缓慢压至O点，此时弹簧的压缩量为3l0，撤去外力后P向右运动；换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中，它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与水平地面间的动摩擦因数相同。下列说法正确的是（　　）A. 释放瞬间Q的加速度是P的3倍B. P的质量是Q的2倍C. P的最大动能是Q的4倍D. Q向右运动的最大距离是P的2倍第II卷二、非选择题：共62分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题9. 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量相等。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为处静止释放，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门，物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出，圆环距P1的高度，P1，P2之间的高度，重力加速度g取9.8m/s2。
 （1）B穿过圆环后可以视为做_______直线运动；（2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择_______（选填“A和B”或“A、B和C”）；（3）测得B通过P1P2的时间，A、B的质量均为0.3kg，C的质量为0.2kg，则该实验中系统重力势能减少量为_______，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______（结果保留三位有效数字）10. 某实验小组利用如图（a）所示电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材如下：A.待测电源B.定值电阻（阻值为3.0）C.电阻箱R（最大阻值999.9）D.电压表V（量程为3.0V，内阻很大）E.开关S，导线若干实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，为横坐标，作出与图像；④求出直线的斜率和纵轴上的截距。回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为_______；（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻时电压表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：①_______，②_______。R/4.05.06.0708.09.0U/V1.521.721.88①2.142.32/V-10.660.580.53②0.470.43（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图_______，根据图线求得电源电动势_______V，内阻_______。11. 图甲为冰壶比赛场地的示意图，其中营垒区由半径分别为R、2R和3R三个同心圆组成，圆心为O。某次比赛中，B壶静止在营垒区M处，对方选手将A壶掷出，A壶沿冰道中心线PO滑行并与B发生正碰，最终二者分别停在O点和N点，如图乙所示。已知冰壶质量均为m，冰面与冰壶间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）碰后A壶刚停止时两壶间的距离；（2）碰撞过程中损失的机械能。
 12. 如图所示，在xOy坐标系中，I、IV象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一平行板电容器水平放置，板长为2L，板间距也为2L，电容器中心P点的坐标为（－4L，0），M点坐标为（0，3L）。一竖直放置的绝缘弹性薄挡板固定于Q（-2L，0）处，板长略小于3L，Q为挡板中心。一带电粒子以初速度v。沿x轴射入两板间，从M点进入磁场，最终返回出发点。已知带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变，带电粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。求：（1）电容器两极板间所加的电压；（2）仅与挡板碰撞一次的粒子在磁场中运动的半径；（3）粒子与挡板碰撞且符合条件的磁感应强度大小。【物理－选修3-3】13. 下列说法中正确的是（　　）A. 当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B. 一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，它一定从外界吸热C. 清晨植物叶面上的露珠呈球形，是因为水的表面张力作用D. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则热运动E. 一定量的理想气体，如果体积不变，温度降低，分子与器壁每秒平均碰撞次数减少14. 如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，管中有一段水银柱。左侧管中活塞封闭一段长为10cm的空气柱，此时左右两侧水银面的高度相同，右侧水银面离管口的高度为20cm。已知大气压强，玻璃管粗细均匀，导热性能良好，环境温度不变。求：（1）缓慢下移活塞，当左右两侧液面高度差为4cm时，活塞下移的距离；（2）若先将右侧管口封闭，再缓慢下移活塞，当左右两侧液面高度差为4cm时，活塞下移的距离。（结果保留两位有效数字）
 【物理－选修3-4】15. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，其波长大于5m。从某时刻开始计时，介质中位置在处的质点a和在处的质点b的振动图线分别如图甲、乙所示。则质点a的振动方程为_______；该波的波长为_______m，波速为_______m/s。16. 如图所示，阴影部分ABC为一由均匀透明材料做成的柱形光学元件的横截面，材料的折射率n=2，弧AC是一半径为R的圆弧，D为圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源，不考虑二次折射。求：（1）当光从AB中点E射出时，折射光反向延长线交AD于F点，求AF的长度；（2）AB边有光射出的区域的长度。