2022届安徽省示范高中皖北协作区高三（下）3月联考理综物理试题（含答案与解析）.pdf

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1、2022年“安徽省示范高中皖北协作区”第24届高三联考理科综合（物理）注意事项：1 .答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2 .选择题每小题选出答案后，用 2 B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。3 .非选择题的作答用0.5 毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷上无效。4 .考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第 I 卷（共 1 2 6 分）一、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共 4 8 分

2、。在每小题给出的四个选项中，第 1 4 1 8 题只有一项符合题目要求，第 1 9 2 1 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。分1.用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.6eV的光照射到光电管上时，电流表G 有读数。移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.9V时，电流表读数为0,则以下说法正确的是（）A.光电子的最大初动能为0.9eVB.改用能量为2eV的光子照射，电流表G 有电流，但电流较小C.电键S 断开后，电流表G 示数为0D.光电管阴极的逸出功为3.6eV2.2021年 10月 16日神舟十三号飞船成功与中国天宫空间站实现

3、自动交会对接。翟志刚王亚平、叶光富3名航天员随后从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱。已知天宫空间站在距离地面约400千米的圆轨道上飞 行（同步卫星离地高度约3.6万千米，地球半径R=6400千米）。则下列说法中正确的是（）A.“神舟十三号”飞船可在高轨道上加速，以实现对低轨道上的天和核心舱的对接B.在轨运行时，天宫空间站的线速度大于第一宇宙速度C.天宫空间站的运行速度约是地球同步卫星速度的6倍D.在轨运行时，天宫空间站的角速度大于同步卫星的角速度3.如图所示，半圆形线框竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为，的光滑小球P在水平外力厂的作用下处于静止状态，P与圆心。的连线与水平面的夹角为6,将 力F

4、在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90,框架与小球始终保持静止状态，在此过程中下列说法正确的是（）A.拉力F一直增大B.拉力F的最小值为mg sin。C.地面对框架的摩擦力先增大后减小D.框架对地面压力始终在减小4.如 图1所示为一种小型儿童玩具拨浪鼓，其筒化模型如图2所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB（LALB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为a和夕，下列判断正确的是（）图1 图2A.A、B两球的向心加速度相等 B.两球做匀速圆周运动时绳子与

5、竖直方向的夹角a/3C.A球的线速度小于B球的线速度 D.A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力5.如图所示，半径为r的半圆H e“内部无磁场，在半圆外部（含半圆）有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为8。比荷为p的带正电粒子（不计重力）从直径a c上任意一点以相同的速度垂直于碇射向半圆，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过半圆边缘的c点并被吸收，下列说法正确的是（）bA.磁场方向一定垂直半圆平面向外71 2.7 1B.带电粒子在磁场中第一次到达c点的运动的时间范围为r w t pB pB八 兀C.带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为o LB)的两根不可伸长的细绳，

6、两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为a和4，下列判断正确的是()A.A、B两球的向心加速度相等B.两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角C.A球的线速度小于B球的线速度D.A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力图1 图2a (3【答案】B【解析】【详解】B.两球在水平面内做匀速圆周运动，角速度相同，对A球受力分析如图所示aA/，mg绳子反向延长与拨浪鼓转轴交点为o,小球到。点的距离为L,鼓面半径为r；对A球，根据牛顿第二定解得小球到。点的高度律得mg t a n a=mco2 L s i n a角速度

7、相等，A的绳子长度大于B,因此可知h=prL c o s a=LA COS a+-co t a n a故B正确;a pA.对A球，根据牛顿第二定律得mg t a n a-maK解得=g t a n a对B球，根据牛顿第二定律得mg t a n =maB解得每=g t a n，则aA au即A球的向心加速度比B球的大，故A错误；C.由丫 =/知，两球的角速度相等，A球的轨迹半径比B球的大，则球的线速度大于B球的线速度，故C错误；D.A球所受的绳子拉力大小cos aB球所受的绳子拉力大小TB=U1 3 cos/?因。/?,则cos a cos p可得故 D错误。故选B o5.如图所示，半径为，的

8、半 圆 内 部 无 磁 场，在半圆外部（含半圆）有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为瓦 比荷为p的带正电粒子（不计重力）从直径“c 上任意一点以相同的速度垂直于改射向半圆，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过半圆边缘的C 点并被吸收，下列说法正确的是（）A.磁场方向一定垂直半圆平面向外71 2 7B.带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为f t p B pBJIc.带电粒子在磁场中第一次到达C点的运动的时间范围为o tPBI）.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为2 r【答案】B【解析】【详解】A.因为粒子带正电向左偏转，所以磁场方向垂直直面向里，A 错误;D.粒子运动轨

9、迹如图所示根据几何关系可得四边形O A C O 为菱形，所以带电粒子在磁场中的半径为厂，D错误;BC.带电粒子在磁场中运动的周期为.2兀m1 =-qB当粒子从点射入时，运动时间最短，轨迹为半圆，所以运动的最短时间为，一T _ nM IN=2=7B当粒子从c 点射入时，运动时间最长，轨迹为整圆，所以运动的最长时间为max丁=女PB由于粒子直接从C 点射入时，将直接被吸收，所以兀，2万 tpB pBB正确，C错误。故选B o6.如 图 1 所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为，*可视为质点的小球，从离弹簧上端高为刈处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原

10、点，沿竖直向下建立坐标轴O x,作出小球的加速度a 随小球位置坐标x的变化关系如图2 所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为及，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）图1 图2A.弹簧的劲度系数攵=一 一 B.弹簧的劲度系数 =鳖%一%C.X2=2X-XO D.=%+J x j -X：【答案】A D【解析】【详解】A B.由图2 可知M玉一毛）=mg解得%一 不故 A 正确，B 错误；C 小球落到弹簧上有初速度，从接触弹簧到最低点，以M为分界点，上下压缩量不对称，即x2-X,*X,-x0 x2*2xt-x0故 C 错误；D.从初始位置到最低点，由能量守恒可得mgx?=（x2-

11、x0）2即2 2（玉一 天）解得工 2=%+J%0故 D正确。故选AD。7.如图所示，圆心为。点，半径R=O.lm的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，帅 和 cd为该圆的直径。将电荷量为q=+0.1C的粒子从a 点移动到。点，电场力做功为2J；若将该粒子从c 点移动到d点，电场力做功为4J。下列说法正确的是（）A.该匀强电场的场强方向与必平行B.电 场 强 度 大 小 E=200V/mC。点电势低于c 点电势D.将该粒子从4 点移动到6 点，电场力做功为-2J【答案】BC【解析】【详解】A.根据题意可知：粒子从。点移动到6 点，电场力做功为2J；若将该粒子从c 点移动到d 点，电场力做功

12、为4 J,移动距离外在电场方向的投影“而 移 动 距 离 必 在 电 场 方 向 的 投 影 根 据 电 场 力 做功表达式W可知d s 是 d他的两倍，设圆形电场区域的半径为凡 如图a由几何关系得他在cd方向的投影等于R,即是4 的两倍，所以电场线的方向由c 指向d,场强方向与 平行，故 A 错误；B.粒子从c 到 d 做的功为W，m=qEdcd代入数据解得E=200V/m故 B 正确；C.沿电场方向电势逐渐降落，c 点电势高于d 点电势，。与 d为等势点，所以c 点电势高于。点电势，故C 正确；D.将该粒子从d 点移动到匕点，电场力做功为%=-狂 加=-0.1 x 200 x 0.25J=

13、-5J故 D错误。故选BC。8.如图所示正方形匀质刚性金属框（形变量忽略不计），边长为L=0.1m,质量为m=0.02kg,电阻为R=0.4Q,距离金属框底边4=0.2m处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L=01m,左右宽度足够大。把金属框在竖直平面内以w=2m/s的初速度水平无旋转地向右抛出，设置合适的磁感应强度8 的大小使金属框匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（）八H f_x x x x x x x T7x x x x x x x B JA.磁感应强度8 为 2TB.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中，克服安

14、培力做功的功率P 为 0.4WD.调节H、w 和 B,金属框仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量。为 0.04J【答案】ACD【解析】【详解】A.金属框水平方向上总电动势为0,只在竖直方向上产生电动势，因为金属框匀速通过磁场有A 正确；1mg=%BLvv B2I：VV%=B1L=B此=-安 RRVy=12gH带入数据求得B=2TB.刚进入磁场时，由右手定则可知电流逆时针流向，出磁场时电流顺时针流向，B 错误:C.根据功能关系得克服安培力做功叫=mg2L2L代入数据求得P=0.4Wc 正确；D.根据能量守恒可知Q=mg2L=0.04JD正确。故选ACD。第 I I 卷（共 174分）

15、三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。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.某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：1 cm 2光电门5ihh州 川 川 川）“小 小“70 5 10甲 乙将电磁铁、小铁球、光电门调节在同一竖直线上；切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间，并用刻度尺测量出小铁球下落前球的底部和光电门的距离力；用游标卡尺测小球的直径d,如图乙所示。（1）则 启 m m,当 地 的 重 力 加 速 度 为 （用题中给出的字母表示）；（2

16、）其中有几个小组同学测量g值比当地重力加速度偏大，通过反思后提出了四种原因，你认为哪些项是合理的 oA.小球下落时受到了空气阻力B.切断电源后由于电磁铁的剩磁，小球下落后仍受到电磁铁的引力C.误把人当做小球下落的高度D.将电磁铁、小铁球光电门调节在同一竖直线上不准确，在小球通过光电门时球心偏离细光束【答 案】10.0.八,，.CD(2/?+J)r【解析】【详解】由图乙所示游标卡尺可知，游标卡尺的精度为0.1m m,其示数为d=10mm+0 X 0.1 mm=10.0mm小球下落通过光电门，小球自由落体运动，则v2=2gH小球通过光电门的时间极短，故可用平均速度表示小球通过光电门的速度dv=又,

17、dH=h-i2解得d2g-(2 +d)/(2)3A B.该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，测量值比真实值偏大，而受到空气阻力、受到铁芯的引力都会导致测量值偏小，故 AB错误；C.误把人当做小球下落的高度，测量值偏大，故 C 正确；D.小球通过光电门时球心偏离细光束，导致小球速度的测量值偏大，会导致测量值偏大，故 D正确。故选CD o1 0.某兴趣小组认为欧姆表内部可等效为一电源，设计如图1所示的电路来测量欧姆表“xl”挡位的电动势与内阻，使用的器材有：多用电表、电压表(量程0-3 V,内阻约为4 k C)电阻箱R(0-9999.9C)、导线若图1具体操作如下：将欧姆表的选择开关旋至“x

18、l”挡位，红、黑两表笔短接，进行欧姆调零。将电压表与电阻箱R 按 图 1连接好；多次改变电阻箱凡 记下R 的值和对应电压表的示数U,测得的数据如下表所示：回答下列问题：1234567R(C)20.030.040.050.060.0100.0200.0U(V)0.861.011.101.161.231.321.42(1/V)U1.160.990.910.860.810.760.70(1/C)R0.0500.0330.0250.0200.0170.0100.005 图 1欧姆表中与1相连 是(选填“红”或“黑”)表 笔。(2)在图2 的坐标纸上补齐数据表中第4、第 5 两组数据对应的点，并做出,-

19、工 图像。()U R图2(3)由所绘图像中信息可得出欧姆表该挡位的电动势为 V,内阻为 C。(保留3位有效数字)(4)实验小组对欧姆表原理和实验误差进行了讨论，在正确的操作基础上，下列说法合理的是()A.若欧姆表内电池内阻增大，使用该表测电阻R的读数比真实值偏大。B.若欧姆表内电池内阻增大，使用该表测电阻R的读数比真实值偏小。C.若欧姆表内电池电动势减小，使用该表测电阻R的读数比真实值偏大。D.若欧姆表内电池电动势减小，使用该表测电阻R的读数比真实值偏小。.C【答案】.黑.1.5 3 (1.5 1-1.5 6)(4).1 5.3 (1 5.1-1 5.9)【解析】【详解】(1)1 黑表笔接内电

20、源的正极，根据图可知，图1欧姆表中与1相连的是黑表笔(2)2 根据描点法，如图所示（3）3 根据闭合电路的欧姆定律可知E=U+3R可得+二RU E E可图像与纵坐标的交点为电源的电动式的倒数E=1 1.54V0.654图像的斜率r1.16-0.70E 0.050-0.005解得r15.7Q（4）5A B.若欧姆表内电池内阻增大，使用欧姆表测电阻时，使 用“调零旋钮”进行调零仍能使用，调零前后电池的电动势不变，由ER+犬内可知，所测电阻R 是真实的，则调零后用该表测得的电阻值与电阻的真实值相比相等，AB错误;E EC D.电动势减小，欧姆表的内阻为丁，因此由/可得4 R+4即在相同的电流下电动势

21、越小电阻越小，因此还按原来的较大的电动势测量故测量值偏大，D错误C 正确。故选Co1 1 .中国工程院院士、海军工程大学教授马伟明是我国“国宝级”专家，他带领的科研团队仅用几年时间，在电磁发射技术上取得集群式突破，全面推动了我国武器发展从化学能到电磁能的发射革命。电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两条平行导轨(导轨与水平方向成a角)上，若给导轨通以很大的恒定电流/，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，由静止沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为L 磁场中导轨的长度为S,炮弹的质量为如 炮弹和导轨

22、间摩擦力恒为力当地重力加速度为g。求：(1)炮弹在导轨上运动时加速度大小；(2)炮弹在导轨末端发射出去时速度大小。【答案】(1)a二 B I T _ g s i n a；(2)丫=，2(B/L?g s m a 7)Sm V m【解析】【详解】(1)根据牛顿第二定律B1 L m g sina f-m a解得B I L-fa=-g s i n a;m(2)由公式v2=2aS解得l2(B/L-/ngsina-f)Sv=V K1 2 .如图所示，AB.8 c 为固定的光滑水平轨道，轻质弹簧固定在A端，BC区域内有水平向右的匀强电场，电场强度E=6 xl O 3 N/C。CQ 为一固定的半径为r=0.1

23、 2 5m 的四分之一光滑圆弧。一长L=l m、质量为M=0.4 k g、带电量q 2=l xl 0-3 c的平板小车最初锁定在B C 轨道的最左端，小车上表面刚好与A B 轨道齐平，且与轨道最低点处于同一水平面。一质量w=0.8k g、带电量s=-l xl O-3 c可看作质点的物块在水平向左的外力作用下压缩弹簧。撤去外力弹簧恢复原长后，物块从8 点进入半径R=0.9 m 的固定竖直放置的光滑圆形轨道做圆周运动，从最低点水平向右滑上小车的同时小车解除锁定，小车向右运动。小车与C。轨道左端碰撞（碰撞时间极短）后即被粘在C处。滑块与小车间的动摩擦因数为=0.875物块、小车外表面绝缘，电荷分布在

24、绝缘外层内部，轨道足够长且8 点电势为0。取 g=1 0 m/s 2,求：（1）滑块在竖直圆形轨道内运动的最大电势能；（2）要使滑块能在竖直圆形轨道内做完整的圆周运动，弹簧压缩时最小弹性势能是多少；（3）要使滑块能够越过。点，弹簧压缩时弹性势能的范围是多大。【答案】综=5.4J；（2）综（）=20.7J；20.7 J Ep 39J【解析】【详解】（1）对滑块Ep =卬 克=q,ER=5A（2）合力大小F =jM M+（?g）2=1 0 N方向与竖直方向成3 7。角偏向左下方等效最高点2 VF=m R从8 点到等效最高点过程+co s 3 7）-mv 2 一;机 丫：N 1 2EpO=-m vo

25、解得Ep。=20.7J（3）弹性势能较大时，物块滑动到小车右端恰好共速，mv0=（7 +A/）V j(%E +)L =；机v：g (a +M )v：F 1 2EP=M V0解得EPi=39J弹性势能较小时，物块滑到小车中间某位置共速,mVg v2(彷 E+Rmg)L=|mv-M v2-m v jg w；=mgrR 1 ,2EP2=m解得故范围为EP2=18J20.7J EP 39J（-）选考题（共45分，请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答）1 3.下列说法正确的是（）A.气体如果失去了容器的约束会散开，这是因为气体分子热运动的结果B.分子间同时存在着引力和斥力，

26、当分子间距增加时，分子间的引力增大，斥力减小C.一定质量的理想气体，温度升高，压强不变，则单位时间撞到单位面积上的分子数减少D.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量E.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大【答案】ACD【解析】【详解】A.气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，故 A 正确；B.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力和斥力都减小，故 B 错误；C.一定质量理想气体压强不变时，温度升高，气体体积增大，分子的平均动能增大，单位体积的分子

27、数减小，故气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少，故 C 正确；D.恒温水池中的小气泡由底部缓慢上升过程中，由于气泡中的理想气体温度不变故内能不变，向上去的过程中压强减小，体积膨胀，对外做功，W取负号，根据热力学第一定律 U=W+Q即要吸收热量，故 D正确；E.在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，所以当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但空气的绝对湿度不一定大，故 E 错误。故选ACD o1 4.如图所示，高为爪横截面积为S 的气缸竖直放置在水平面上，气缸上端开口。质量为?厚度可忽略的活塞处于静止状态，此时活塞距缸底的高度为

28、g/?。活塞下方密封有一定质量的理想气体。活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，外界大气压强为P 0,内外温度均为7b。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，使活塞缓慢上升，重力加速度大小为g，求：(1)活塞刚好上升到缸顶时气体的温度及该过程气体对外做的功；(2)当活塞上升到缸顶时，由于意外导致气缸开始缓慢漏气.继续对气体加热，而活塞保持在该位置静止不动。当气体温度为6To时，求漏出去的气体与原封闭气体的质量之比。2A 1 7 7 1【答案】(1)1=3 ；f pos+mg h ,(2)3 m 2【解析】【详解】(1)上升过程中，理想气体等压变化，对活塞有ps=pas+mg对气体，根据气体状态方程

29、1 ,sh J3=弛解得气体对外做功2 2/W=/?jAV=pR x 5/7=心 +mg)h(2)令漏出去的体积为A V,气缸漏气之后，做等压变化，根据气体状态方程有sh _ M+AV亍6T。漏出去的气体与原封闭气体的质量之比Am _ AVm sh+/W联立解得m _ 1m 215.如图，一列简谐横波平行于x 轴传播，图中的实线和虚线分别为占0 和/=0.2s时的波形图。已知平衡位C.这列简谐波沿x 轴正方向传播D.这列简谐波的波速为5m/sE.在/时刻，k 2m 处质点的加速度比a 4 m 的大【答案】ABD【解析】【详解】A.由 于 6m处的质点，在 0 到 0.2s时间内运动方向不变，时

30、刻该质点向下运动，所以这段时间内该处质点从正向位移最大处经过四分之一个周期沿y 轴负方向运动至平衡位置处，即-=0.2s4解得T=0.8sA 正确；C.由A 项分析可知，该波在0.2s内传播 二，由波形图可知，该波一定是沿x 轴负方向传播，C 错误；4B.根据A、C 项分析和波形图可知，在/=:时，x=lm 处质点返回平衡位置，具有最大的速率，4 2m 处的质点运动到负向最大位移处，速率最小，故在f 时，x=lm 处质点的速率比户2m 处的大，B 正确；2D.由波形图可知，该列波的波长为2=4m由 A 项可知，周期为T=0.8s由波速公式可得2v=T=5m/sD正确;E.根据A、C项分析和波形

31、图可知，在/=工时-，x=2 m 处的质点运动到负向最大位移处，速度最小，有2沿+y方向的最大的加速度，而 x=4 m 处的质点运动到正向的最大位移处，有沿-y方向最大的加速度，由对称性可知，在/=：时刻，x=2 m 处质点的加速度与x=4 m 处质点的加速度大小相等，E错误。故选A B D,1 6.如图所示为一横截面为直角三角形A 8 C 的玻璃棱镜，其中/A=3 0。，。点在AC边上，A、。间距为L,AB=2氏一条光线平行于A B 边从。点射入棱镜，经 A B 边反射后垂直B C 边射出，已知真空中的光速为C,求：(1)通过计算说明光束能否在A B 面上发生全反射；【答案】Q)能；(2)=2c【解析】(1)因 为 光 线 垂 直 边 射 出，可知=3 0,光线在E点发生反射，根据光的反射定律有夕=3 0，根据几何关系可知r =3()0,光线平行于A3边从。点射入棱镜，入射角6 =6 0，由折射定律有s in C =s in 6 0 0n 3根据几何关系可得光束在A3界面上的入射角力=6 0 大于临界角，因此光线能在A8面上发生全反射。(2)AADE为等腰三角形，由几何关系有DE=AD=L又EB=A B-2cos30则光线在棱镜中传播的路程为光线在棱镜中传播的速度EF=EBcos0=1.5Ls=DE+EF=25Lcv=n光线在棱镜中传播的时间为s 5岛t =-v 2c