2022连云港高三下学期二模考试（4月）物理含答案

2022届高三年级模拟试卷

物　　理

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2022．4

一、 单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．

1. 中国的火星探测车用放射性材料PuO2作为燃料．PuO2中的Pu元素是Pu.已知Pu发生衰变的核反应方程为Pu―→U＋mX，Pu的半衰期为87.7年．下列说法正确的是(　　)

A. 衰变过程一定释放能量

B. 方程中m＝2，X是H

C. 10 000个Pu原子核经过87.7年后还有5 000个未衰变

D. 放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强

2. 一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x＝4 m处．该波的周期T＝4 s．下列说法正确的是(　　)

A. t＝13 s时质点P位于波峰

B. 在0～3 s内波传播的距离为12 m

C. 在0～3 s内质点P通过的路程为30 cm

D. 质点P的振动方程是y＝10sin 0.5πt(cm)

3. 2022年2月27日11时06分，我国在文昌发射场使用“长征八号”运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将22颗卫星发射升空．若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星的质量为m，距地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，测得其飞行n圈所用时间为t.下列说法正确的是(　　)

A. 地球的质量为(R＋h)3

B. 地球对卫星的万有引力大小为mR

C. 地球表面的重力加速度为(R＋h)3

D. 卫星做匀速圆周运动的线速度大小为R

4. 如图所示，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径，∠aOc＝60°.将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W(W>0)；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W.下列说法正确的是(　　)

A. a、c两点的电势相等

B. 电场强度方向由a指向d

C. a、O两点间的电势差大于

D. 将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为W

5. 如图所示，某同学观察肥皂膜干涉现象．将有肥皂膜的铁丝圈挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色．下列说法正确的是(　　)

A. 条纹形状是相互平行的竖直线

B. 从上向下，条纹的间距越来越小

C. 紫光的条纹数比黄光要少一些

D. 干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的

6. 第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，如图甲所示为运动员跳台滑雪的场景，运动轨迹如图乙所示．运动员从C点水平飞出，落到斜坡上的D点，E点离坡道CD最远，忽略空气阻力．下列说法正确的是(　　)

A. 从C到E的时间比从E到D的时间短

B. 轨迹CE和ED长度相等

C. 轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为1∶3

D. 轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等

7. 如图所示，矩形abcd为一玻璃砖的横截面，玻璃砖ab面镀银且足够长．由单色光1、2组成的一细光束，在abcd平面内从cd面上的O点以入射角i射入玻璃砖，该玻璃砖对单色光1、2的折射率分别为n1和n2，已知n1>n2.下列说法正确的是(　　)

A. 单色光1、2从cd面射出玻璃砖后平行

B. 增大入射角i，单色光1在cd面先发生全反射

C. 单色光1在玻璃砖内的路程大于单色光2

D. 当入射角i趋近于90°时，单色光1、2在cd面出射点的距离趋向于无穷大

8. 利用霍尔元件可以制作位移传感器．如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系．当物体沿x轴方向移动时，霍尔元件将产生不同的霍尔电压U.已知在小范围内，磁感应强度B的大小与x成正比．电流I沿＋z方向且保持不变．下列说法正确的是(　　)

A. 电流I越小，霍尔电压U越大

B. 位移传感器无法确定位移的方向

C. 位移传感器的刻度线是均匀的

D. 当霍尔元件处于x>0的位置时，上表面电势高

9. 如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ.已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是(　　)

A. 当F＝0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动

B. 当F＝2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动

C. 当F＝3.5μmg时，B、C以相同加速度运动

D. 只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动

10. 如图所示，车静止在粗糙的水平地面上，一人站在车上抡起重锤从P处由静止砸向车的左端Q，锤下落的同时小车向左运动，锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对

静止，最终小车停止运动．取水平向右为正方向，不考虑空气阻力，此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量px随时间t变化的图像可能正确的是(　　)

二、 非选择题：本题共5题，共60分．其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

11. (15分)用图甲所示的装置进行“探究动能定理”实验．

(1) 用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为________cm；按图甲所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L.

(2) 在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等．

(3) 取下细线和砝码盘，记下砝码的质量m.

(4) 让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间Δt1、Δt2.小车从光电门1运动至光电门2的过程中，小车动能的变化量ΔEk＝__________________(用上述步骤中的物理量表示).小车下滑过程中，________(选填“必须”或“不需要”)测量长木板与水平桌面的夹角，可求出合外力做的功W合＝__________________(用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g)，比较W合和ΔEk的值，找出两者之间的关系．

(5) 重新挂上细线和砝码盘，重复(2)～(5)步骤．

(6) 不考虑遮光条宽度的影响，滑块动能的增量为ΔEk1；考虑遮光条宽度的影响，滑块动能的增量为ΔEk2，则ΔEk1________(选填“＞”“＝”或“＜”)ΔEk2.

12. (8分)汽车胎压常用巴(bar)作为单位，1巴(bar)＝1×105Pa.某重型卡车在－23℃时胎压为8 bar，运动过程中轮胎内最高温度可达127℃.为了安全胎压不能超过10 bar，轮胎体积保持不变．

(1) 通过计算说明卡车胎压是否安全；

(2) 若不安全，需要放出一定量的气体，求至少放出的气体质量与原胎内气体质量的比(忽略放气过程中的温度变化).

13.(8分)如图所示为交流发电机的发电供电原理图．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈共220匝，线圈面积为0.051 m2，转动频率为50 Hz，磁场的磁感应强度为 T．发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220 V　11 kW”的电动机．已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电动机正常工作．求：

(1) 电流表的示数；

(2) 线圈的内阻．

14. (13分)如图所示，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A上，用长L＝0.7 m的细线穿过小孔O，两端分别与环A和小球B连接，线与水平杆平行，环A的质量mA＝1 kg，小球B的质量mB＝2 kg.当整个装置绕竖直轴以角速度ω1＝5 rad/s匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角为37°.缓慢加速后使整个装置以角速度ω2匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角变为53°，且此时弹簧弹力与角速度为ω1时大小相等，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6.求：

(1) ω1＝5 rad/s时，OB间的距离；

(2) ω2的大小；

(3) 由ω1增至ω2过程中，细线对小球B做的功．(计算结果保留两位有效数字)

15. (16分)如图所示，在第二象限内，0≤y≤d区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E＝；d≤y≤3d区域有垂直于xOy平面向里、大小可调的匀强磁场Ⅰ.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，自点P(0，6d)处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场Ⅱ(图中未画出)，匀强磁场Ⅱ的边界为矩形，方向垂直于xOy平面．粒子从磁场Ⅱ飞出后恰好能沿x轴负方向经过坐标原点O.不计粒子的重力．求：

(1) 磁场Ⅱ的磁感应强度大小；

(2) 磁场Ⅱ的最小面积；

(3) 当磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B1时，粒子恰好不能从磁场Ⅰ的上边界穿出，粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q；当磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B2时，粒子经过多次偏转后仍能经过Q点．求B2与B1所有可能的比值．

2022届高三年级模拟试卷(连云港)

物理参考答案及评分标准

1. A　2. C　3. C　4. D　5. B　6. D　7. A　8. C　9. B　10. B

11. (15分，每空3分)(1) 0.530　(4) M()2－M()2　不需要　(m＋m0)gL　(6) ＞

12. (8分)解：(1) 由题可知p1＝8 bar，V1，T1＝250 K

p2，V2＝V1，T2＝400 K

由气体实验定律＝(1分)

解得p2＝12.8 bar(1分)

所以此卡车胎压不安全(1分)

求10 bar气压下的体积进行判断，同样得分

(2) 由题可知p3＝10 bar，V3，T3＝400 K

由气体状态方程＝(1分)

得V3＝(2分)

需要放出的气体体积ΔV＝－V1＝(1分)

与原胎内气体质量比等于体积比＝(1分)

13. (8分)解：(1) 副线圈电流I2＝2IM(1分)

IM＝(1分)

变流比＝　解得I1＝20 A(1分)

(2) 最大值Em＝nBSω，有效值E有＝(2分)

而E有＝U1＋I1r(1分)

又由变压比＝

解得线圈内阻r＝1.1 Ω(2分)

14. (13分)解：(1) 角速度为ω1时，对小球B：

mBgtan 37°＝mBωLOBsin 37°(2分)

解得LOB＝0.5 m(1分)

(2) 角速度ω1时：对小球B，细线拉力FT＝(1分)

对圆环A，Fk为弹簧的弹力FT－Fk＝mAωLOA(1分)

L＝LOA＋LOB

角程度ω2时：

对小球B，细线拉力F′T＝，mBgtan 53°＝mBωL′OBsin 53°(1分)

对圆环A，F′T＋Fk＝mAωL′OA(1分)

L＝L′OA＋L′OB

解得ω2＝10 rad/s(1分)

(3) 对小球B：W＝ΔEpB＋ΔEkB(1分)

ΔEpB＝mBg(LOBcos 37°－L′OBcos 53°)(1分)

ΔEkB＝mBv′－mBv(1分)

其中v′B＝ω2L′OBsin 53°，vB＝ωLOBsin 37°

解得W＝5.5 J(2分)

15. (16分)解：(1) 如图所示，6d＝R＋Rcos 60°，解得R＝4d(2分)

由qvB＝m　解得B＝(2分)

(2) 如图所示时，面积最小

面积S＝ab，a＝2R，b＝R＋Rcos 60°＝(2分)

解得S＝48d2(2分)

(3) 类平抛a＝　d＝at2　得vy＝at＝v0

v＝＝v0(1分)

θ＝37°(1分)

x＝v0t＝d

磁场为B1时：R1－R1cos 37°＝2d，R1＝10d

由qvB＝m　得B1＝(2分)

且得OQ＝2×＋2R1sin 37°＝

磁场为B2时：OQ＝n×2×＋n×2R2sin 37°

联立解得B2＝(2分)

所以＝，而130－40n＞0，所以取n＝2，3

当n＝2时，＝(1分)

当n＝3时，＝(1分)