2022届安徽省宣城市高三二模物理试卷及答案

这是一份2022届安徽省宣城市高三二模物理试卷及答案，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022届安徽省宣城市高三（下）第二次调研测试理综物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是（　　）A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小2．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空；6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接；9月17日，神州十二号载人飞船返回舱成功着陆。中国航天人在这一年九天探梦、一气呵成，成功登上2022年感动中国的舞台。已知中国空间站轨道高度约为400km，周期约90min，地球的半径约为6400km，地面的重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）A．空间站运行速度大于8km/sB．空间站必须建立在赤道正上方C．空间站内宇航员的加速度约为D．空间站每90min就经过地面同一位置的上空3．如图所示，上表面光滑的楔形物块c放在粗糙水平地面上，∠ABC<∠ACB，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，c保持静止不动。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（　　）A．两物块所受重力冲量相同B．两物块的动量改变量相同C．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同D．楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力4．半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为（　　） A．电流大小为I1、方向垂直纸面向里B．电流大小为I1、方向垂直纸面向里C．电流大小为I1、方向垂直纸面向外D．电流大小为I1、方向垂直纸面向外5．如图甲所示，在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，物块与OA段的动摩擦因数μ=0.50，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，现对物块施加一个水平向左的外力F，其大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g=10m/s2，则（　　） A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为2.4JB．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0JC．整个运动过程中物块克服摩擦力做功为4.0JD．物块从M点运动到N点的水平位移为1.6m二、多选题6．如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（　　）A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C．电压表V1示数等于NBωL2D．变压器的输入与输出功率之比为1：17．如图甲所示，两固定平行且光滑的金属轨道MN、PQ与水平面的夹角，M、P之间接电阻箱，电阻箱的阻值范围为，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm，改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为，重力加速度，轨道足够长且电阻不计（，），则（　　）A．金属杆的质量B．金属杆接入电路的电阻C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为4VD．当时，若杆ab用时2.2s达到最大速度，则此过程中下滑的高度为6m8．如图所示，固定光滑绝缘直杆上套有一个质量为m，带电量为的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点L的P点处于静止状态，Q点距A点L，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）A．匀强电场的电场强度大小为B．若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点，则初速度C．若小球从Q点由静止下滑，动能最大为D．若小球从Q点由静止下滑，则小球在Q点的加速度大小为9．下列说法中正确的是（   ）A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力B．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化C．用显微镜观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动D．已知阿伏伽德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性10．一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是(          )A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/sB．A质点比B质点晚振动0.1 sC．B质点此时的位移为1 cmD．由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cmE．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象三、实验题11．某同学研究自由落体运动的规律时，将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片I、II、III，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s，刻度尺为毫米刻度尺。 (1)图片II中小球下落速度约为________m/s。（计算结果保留两位小数）(2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是________。A．刻度尺应固定在竖直平面内B．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落C．手机应正对刻度尺固定D．手机距离刻度尺越近越好(3)为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像，由图像可知____。 A．图像的斜率表示小球下落的加速度B．小球P的质量大于小球Q的质量C．小球P的质量小于小球Q的质量D．小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度12．某实验小组用如图甲所示的电路来测量定值电阻R。的阻值及电源的电动势和内阻。 （1）根据图甲电路，将图乙所示的实物图连线补充完整_______； （2）实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，定值电阻的计算表达式是：_______（用测得的物理量表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0的值_______（填“大于”、“等于”“小于”）实际值；（3）将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。实验小组在同一坐标上分别作出、图线，则所作的图线斜率绝对值较小的是_______图线（填“”或“”）。若用该图线来求电源电动势E和内阻r，且电表V2的内阻极大，则引起系统误差的主要原因是_______。四、解答题13．如图所示，在区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为的粒子甲从点由静止释放，进入磁场区域后，与静止在点、质量为的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子乙。（不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应）（1）求电场强度的大小E；（2）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在区域内加上与区域内相同的磁场，求从两粒子碰撞到下次相遇的时间。14．如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；（2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式；（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。15．如图所示，一个上下都与大气相通的、透热性能良好的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动、且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，B与一劲度系数为k = 5×103 N/m的较长的弹簧相连。现两活塞均静止，两者间距为l0 = 0.6 m。对A施加竖直向下的压力F，使之缓慢向下移动一段距离后重新静止，此时压力F = 500 N，已知外界大气压p0 = 1×105 Pa。求活塞A向下移动的这段距离。16．如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为，缸底面圆心处有一单色点光源，缸中装有某种液体，深度为，点为液面的圆心，垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？
参考答案：1．B【解析】【详解】A．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线强，比射线弱，故A项错误；B．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B项正确；C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据可得，核外电子的动能增加，故C项错误；D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D项错误。故选B。2．C【解析】【详解】A．第一宇宙速度（7.9km/s）是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，故A错误；D．空间站绕地心的周期为90min，而地球自转的周期为24h，且两者转动平面不同，所以空间站转动一圈后，不在地面上同一位置上空，故D错误；B．只有同步卫星轨道才需要在赤道正上方，故B错误；C．地面重力加速度为空间站的加速度为代入数据可得故C正确。故选C。3．D【解析】【详解】A．设斜面的倾角为θ时下滑的时间为t，设斜面高为h，则斜面长为，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsinθ根据运动学公式可得解得由于两个斜面的倾角不等，∠ABC＜∠ACB，则a沿斜面下滑的时间长，物块所受重力冲量为I=mgt则a所受重力冲量大，故A错误。B．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的改变量为动量改变量是矢量，两物块的动量改变量大小相等，方向不同，故B错误。C．根据解得物块到达斜面底端的速度为根据瞬时功率公式可知P=mgvsinθ两斜面的夹角θ不等，则重力瞬时功率不同，故C错误。D．因为两物块加速下滑，均处于竖直方向的失重状态，c处于平衡状态，整体分析可知，楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力，故D正确。故选D。4．A【解析】【分析】【详解】根据安培定则和左手定则可知a对c的安培力方向；根据导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，画出c的受力示意图，如图所示 根据平衡状态可知，b对c的作用力指向b根据安培定则和左手定则可知b中通过电流方向垂直纸面向里，根据几何关系可知ac之间距离为R，bc之间距离 ， ， ，又解得故选A。5．D【解析】【详解】A．根据F-x图象与坐标轴所围的面积表示力F做的功，则弹簧被压缩过程中外力F做的功为故A错误；B．物块向左运动的过程中，克服摩擦力做功为根据能量守恒可知，弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为故B错误；C．整个运动过程中克服摩擦力做功为故C错误；D．设物块离开M点时的速度为v。对整个过程，由能量守恒定律得物块离开M点后做平抛运动，则有，解得x=1.6m故D正确。故选D。6．AD【解析】【分析】【详解】A．在题图所示位置时线圈与磁感线平行，线框中磁通量为零，感应电动势最大，故A正确；B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，R的有效阻值增大，但由于副线圈的电压不变，内阻不计，所以电压表V2的示数不变，故B错误；C．此时感应电动势的最大值为NBωL2，有效值为，即电压表V1示数等于，故C错误；D．由于变压器是理想的，所以输入与输出功率之比为1：1，故D正确。故选AD。7．BC【解析】【详解】AB．当金属杆达到最大速度时，安培力等于重力沿框向下的分离有当时，，当时，代入上式解得故B正确，A错误；C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为代入数据解得故C正确；D．当时，由图可得最大速度为，对金属杆由动量定理得又表示金属杆沿框运动的位移，代入数据解得则此过程中下滑的高度为故D错误。故选BC。8．CD【解析】【详解】A．由题意可知小球在P点静止时，两弹簧对小球的弹力方向均沿直杆向上，且大小均为设匀强电场的电场强度大小为E，在沿直杆方向根据平衡条件有联立以上两式解得故A错误；B．根据对称性可知小球在P、Q两点时两弹簧的弹性势能之和相同，即小球从P到Q的过程中两弹簧对小球做功的代数和为零，则根据动能定理有解得故B错误；C．小球从Q点由静止下滑过程中，当合外力为零时动能最大，即小球运动至P点时动能最大，对小球从Q到P的过程，根据动能定理有故C正确；D．若小球从Q点由静止下滑，在点，根据牛顿第二定律得解得故D正确。故选CD。9．ABE【解析】【详解】A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力，故A正确；B．饱和汽的压强只取决于温度，温度不变，饱和汽的压强不变，故B正确；C．布朗运动是悬浮颗粒的运动，故C错误；D．已知阿伏伽德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算气体分子所占的空间体积，故D错误；E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故E正确。故选ABE。【点晴】解决本题应注意饱和汽的压强只取决于温度，气体体积为每个气体分子所占有的空间体积之和．10．BCD【解析】【详解】由题图知，波长λ＝8 m，则波速为v＝m/s＝10 m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；A质点与B质点平衡位置相距x＝1 m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1 s，故B正确；B质点此时的位移为y＝sinπ cm＝1 cm，故C正确；由题图所示时刻经 0.2 s＝T，由波形平移法可知，x＝5 m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2 cm，故D正确；因该列波的波长为8 m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时会发生明显的衍射现象，故E错误．11．     1.40     AC     BD【解析】【详解】(1)[1]匀变速运动在一段时间内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度。从图片I到图片III，小球的位移约为，用时，所以图片II中小球的下落速度约为；(2)[2]小球沿竖直方向下落，刻度尺应固定在竖直平面内；铅垂线的作用是检验刻度尺是否沿竖直方向；手机在录像时应正对刻度尺，并且离刻度尺越远越好，离得越远，位置记录的误差越小。故选AC。(3)[3]根据自由落体的特点可知，下落高度h与速度v的关系为，即v2与h成正比，图像的斜率等于下落加速度的2倍；由图像可知Q球的加速度较小，说明其质量较小，空气阻力对它的影响较为明显，所以用小球P的数据算出的加速度值更接近当地的重力加速度。故选BD。12．               大于          电压表分流【解析】【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示 （2）[2][3]根据欧姆定律得解得因为电压表的分流作用，导致使用电流计算时，偏小，所以测得R0的值大于实际值；（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得可知图线斜率绝对值较小的是图线，若用该图线来求电源电动势E和内阻r，且电表V2的内阻极大，由于电压表分流，引起系统误差。13．（1）；（2）【解析】【详解】（1）粒子甲从O匀速圆周运动到P点，则在磁场中运动轨迹半径洛伦兹力提供向心力，有则粒子从S到O，由动能定理可得可得（2）甲乙粒子在P点发生弹性碰撞，设碰后速度为、，取向上为正，则有计算可得，两粒子碰后在磁场中运动，解得两粒子在磁场中一直做轨迹相同的匀速圆周运动，周期分别为，则两粒子碰后再次相遇需满足解得再次相遇时间14．（1）7N；（2）   （）；（3），， 【解析】【详解】（1）滑块释放运动到C点过程，由动能定理经过C点时解得（2）能过最高点时，则能到F点，则恰到最高点时解得而要保证滑块能到达F点，必须要保证它能到达DEF最高点，当小球恰好到达DEF最高点时，由动能定理可解得则要保证小球能到F点，，带入可得（3）设全过程摩擦力对滑块做功为第一次到达中点时做功的n倍，则n=1,3,5,……解得     n=1,3,5, ……又因为，当时，，当时，，当时，，满足要求。即若滑块最终静止在轨道FG的中点，释放点距B点长度的值可能为，， 。15．0.3 m【解析】【分析】【详解】设活塞A下移距离为l，活塞B下移的距离为x对圆柱筒中的气体运用玻—马定律，可得方程根据胡克定律，活塞B移动x后弹簧的弹力有将这两个方程联立，去掉x得将数值代入得l = 0.3 m16．【解析】【详解】用面积为的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为，光路图如图甲所示。由几何关系得由全反射知识有解得剪出一个面积为圆孔后，设透光部分的半径为，射出光线的最大入射角为，对应的折射角为，光路图如图乙所示。由几何关系得根据折射定律有缸口的最小半径为缸口的最小面积为解得