2022届江西省萍乡市高三二模考试物理试卷（含答案）

萍乡市2021－2022学年度高三二模考试试卷

理科综合

（物理部分）

14.某种国产核燃料电池是利用衰变为释放能量制成的。关于衰变为的核反应过程，下列说法正确的是

A．发生衰变，衰变方程为

B．核反应生成的粒子具有很强的电离本领和穿透能力

C．当温度降低时，衰变的半衰期将变大

D．核反应前后，反应物的质量之和等于生成物的质量之和

15.新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在由AP板和BP板组成的“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，让“V”型挡板从图示位置开始逆时针缓慢转动，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是

A．当BP板转过60°时，棉包受到三个力的作用

B．“V”型挡板对棉包的作用力逐渐减小

C. 棉包对BP板的压力先增大后减小

D．当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力大小为

16.如图所示的电路中，在开关S闭合的状态下，有一带电油滴静止在电容器两极板中间，下列有关判断正确的是

A．保持开关闭合，增大电容器两极板间的距离的过程中，油滴仍将保持静止

B．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑动触片向下移动，油滴将向下运动

C．断开开关S后，油滴仍将保持静止

D．断开开关S后，电阻R2上始终没有电流通过

17.如图所示，两个完全相同的正点电荷A和B，其连线沿竖直方向，中心为O，一重力不可忽略的带电小球C（图中未画出，可视为点电荷）恰能在点电荷A、B形成的电场中做匀速圆周运动，不计空气阻力，小球质量为m，带电荷量为q，速度大小为v，下列说法正确的是

A．小球可能带正电也可能带负电

B．小球做圆周运动的圆心在之间的某点

C．若m不变，q减小，v适当改变时，小球仍可在原轨道做圆周运动

D．若换一个质量不同但比荷相同的小球，小球仍可在原轨道做匀速圆周运动

18.2021年10月16日我国的神舟十三号载人飞船成功与距地表约400km的空间站完成径向交会对接，整个过程分为“导引”和“对接”两个阶段。神舟十三号载人飞船先经过多次变轨的“导引”阶段，运动到在空间站正下方200米处；“对接”阶段中，飞船调整到如图所示姿态，然后逐步向空间站靠近并完成对接，靠近过程中飞船始终位于空间站的正下方。根据上述材料，结合所学知识，判断以下说法正确的是

A．“导引”阶段刚完成时，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度

B．飞船在“导引”阶段中，机械能不断减少

C．姿态调整完成后至对接完成，飞船绕地球运行的线速度小于空间站的线速度

D．姿态调整完成后至对接完成，需要沿飞船与地心连线向地球喷射燃气

19.如图电路所示，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，额定电压不同。在输入端接u＝45sin(100πt)V的交流电压，三个灯泡均正常发光，电流表A1的示数为1 A，电流表A2的示数为1.5 A，电路中变压器、电流表均为理想的，则下列说法正确的是(　　)

A．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶3

B．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝3∶1

C．灯泡L的额定电压为10 V

D．灯泡L的额定电压为15 V

20.如图所示水平放置间距为L的两条光滑平行金属导轨，导轨左端接有电动势为E的电源，质量为m的金属杆静置于导轨上，与导轨垂直且电接触良好，空间有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场。现将开关S闭合，一段时间后金属杆从导轨右端以速度v水平飞出。从闭合开关到金属杆飞出导轨的过程中，下列哪些物理量可以根据题设条件求出？

A．金属杆做加速运动的最大加速度

B．金属杆的位移

C．通过金属杆的电荷量

D．电源消耗的电能

21.如图甲，在倾角为θ=30°的斜面上放一轻质弹簧，其下端固定，静止时上端位置在B点。小物块在A点由静止释放，从开始运动的一段时间内的v-t图像如图乙所示。小物块在0.8s时运动到B点，在1.0s时到达C点（图中未标出），在1.3s时到达D点，经过一段时间后又回到B点，且速度不为零。取g=10m/s2。由图知（　　）

A．小物块从B点运动到D点的过程中，小物块的机械能不断减少

B.  小物块从D点运动到B点的过程中，小物块的机械能不断增大

C．小物块从D点运动到B点的过程中，加速度先减小后增大

D．小物块第一次经过B点的加速度值等于第二次经过B点的加速度值

22.（6分）某同学使用如图装置来“验证机械能守恒定律”．其操作过程如下：

A．把气垫导轨固定在有一定倾角的斜面上，调整气垫导轨使之与斜面平行，用量角器测量出斜面的倾角为α；

B．在气垫导轨上的恰当位置固定两个光电门“1”和2”，用刻度尺测量出两个光电门之间的距离为x；

C．在滑块上垂直装上遮光条，使用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d；

D．使用天平测量出滑块和遮光条的总质量为m；

E．在气垫导轨上，由静止释放滑块，滑块先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门“1”和“2”的时间分别为t1、t2.重力加速度为g.则：

(1)如图所示，是用游标卡尺测量遮光条的宽度示意图．其宽度为d＝________ cm；

(2)当滑块和遮光条通过光电门“2”时，其动能为________(用测量的物理量字母表示)；

(3)在滑块和遮光条从光电门“1”运动到光电门“2”的过程中，满足关系式________时，滑块和遮光条的机械能守恒．

23.（9分）半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器：

（1）利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值RN，其阻值约几十千欧，实验室提供以下器材：

电源电动势为6V

电流表A（量程250μA，内阻约为50Ω）

电压表V（量程3V，内阻约为20kΩ）

滑动变阻器R（阻值0~100Ω）

为了提高测量的准确性，应该选下面哪个电路图进行测量      

（2）通过多次实验测得其阻值Rv随压力F变化的关系图像如图乙所示：

（3）由图乙可知，压力越大，阻值____________（选填“越大”或“越小”），且压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）_______（选填“高”或“低”）；

（4）利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进行分拣，图中RN为压力传感器，R'为滑动变阻器，电源电压为6V（内阻不计）。分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，控制电路两端电压≤3V时，杠杆OB水平，物体水平通过进入通道1，当控制电路两端电压>3V时，杠杆的B端就会被吸下，物体下滑进入通道2，从而实现分拣功能。取重力加速度g=10m/s2，若要将质量大于0.16kg的货物实现分拣，应该将R'调成___________kΩ（结果保留3位有效数字）。

24．（12分）2022北京冬奥会后，冰壶运动成为了广大冰雪爱好者热捧的一个运动项目。下图是一个冰壶大本营的示意图，内环R1=0.61m，中环R2=1.22m，外环R3=1.83m。某次比赛中，红壶以某一速度和停在Q点的蓝壶发生正碰之后，质量相等的红、蓝两壶分别停在 M和 N点。设红、蓝壶与冰面间的摩擦因数相同，则：

（1）碰后红壶和蓝壶的速度大小之比；

（2）红壶和蓝壶碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比：

25.（20分）如图有一长为2d、宽为d的平行板电容器，上下两板分别与直流电源负极和正极相连。现有一排均匀分布带电荷量为、质量为m的离子，以相同的初速度（大小未知）由平行板的左侧水平射入板间，带负电的离子碰到下面板后被收集。调整两板所加的电压可以改变收集效率，已知两板间所加的电压为时为25%（即离下板0.25d范围内的离子能够碰到下板被收集），不考虑离子的重力及离子之间的相互作用。

（1）求离子初速度的大小；

（2）离子初速度不变，欲让集效率变为50%时，两板所加的电压U；

（3）在第（2）问的条件下，为让从平行金属板右侧射出的离子经磁场偏转后能全部回到板间继续收集，在紧邻金属板(右侧)加垂直纸面向外的矩形匀强磁场B，求B的大小与所加矩形磁场的最小面积。

33. I（5分）．如图所示，一定质量的理想气体经历A→B、B→C、C→A三个变化过程，则：

（1）C→A过程中气体　________（选填“吸收”或“放出”）热量，　________（选填“外界对气体”或“气体对外界”）做功。

（2）已知理想气体在状态A时的温度是27 ℃，求气体在状态C时的温度____K。

II（10分）如图a所示，一根足够长的粗细均匀导热细管，下端封闭且竖直放置，处于压强p0=75cmHg的大气中。用长为h=15cm的汞柱封闭有L1=30cm的空气柱。环境温度为室温一直保持不变，汞柱与管空间的摩擦阻力不计。（结果保留3位有效数字）

（1）现将导热细管按如图b所示方式放置，静止于倾角37°的斜面上，问此时被封闭的气柱长度L2为多少?

（2）若（1）问中导热细管与斜面间动摩擦因数为μ=0.5，由静止释放（向下运动时细管不转动，斜面足够长）。求达到稳定时被封闭的气柱的长度L3为多少?

34. I（5分）某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面aa′的夹角为α，插了两枚大头针P1和P2，1、2、3、4分别是四条直线。

(1)在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在__________线上(选填“1”“2”“3”或“4”)；

(2)实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面aa′的夹角为β，则玻璃的折射率n＝________；

(3)若描出玻璃砖两边界线aa′、bb′后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将__________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

II（10分）如图所示，在xOy平面内有两个点波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝10m处，它们在同一均匀介质中均从t＝0开始沿y轴正方向做简谐运动。波源S1振动方程为y1＝5sin(10πt) cm，波源S2振动方程为y2＝3sin(10πt) cm。质点P位于x轴上x3＝1m处，已知质点P在t＝0.05 s时开始振动，求：

(1)这两列波在介质中的波长；

(2)在t＝0.1 s至t＝0.7 s内质点P通过的路程。

高三二模考试理科综合物理部分答案

22.（1）2.030（2分，填2.025的同样给分）；

（2）（2分，注意不同的表达式，比如：等）

  （3）（2分）

23.（1）A（2分）  ；（2）越小（2分）  ，高（2分） ；

（3）28.0（3分，27.8-28.2同样给分）

24.（1）设红、蓝壶碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2，根据动能定理，有：

                         (1分)

                         (1分)

依题意：            (2分)

联立以上各式可得            (2分)

（2）设红壶碰前速度为，碰撞前后动量守恒，有：

mv0= mv1+ mv2（2分）

又v1:v2=1:2, 可得v0: v1=3:1

碰撞中损失的能量       （2分）

碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比    (2分)

25.（1）离子在电场中做抛物线运动，设加速度为a，在板间运动的时间为t，有：

（2分）

（2分）

（1分）

联立解得:    （1分）

（2）电压为U时收集效率为50%，离子在板间运动的加速度为，运动时间和第一问中相同，有：

（1分）

0.5（2分）

（2分）

解得：U=2U0（1分）

(3) 粒子进入磁场时，速度v和水平方向的夹角为，有:

       （2分）

离子在磁场中做圆周运动，如图所示，当离子恰好能够全部进入两板间时，半径为r，有：

（1分）

       （1分）

联立解得：（1分）

如图虚线矩形框的面积为最小面积

解得：（3分）

33.（1）吸收（1分）    气体对外界（1分）        300 （3分）

（2）①初态设细管的横截面积为S  （1分）

静止在斜面上时      （1分）

等温变化，由波意耳定律得   （2分）

得         （1分）

②分析细管整体向下加速时

（2分）

分析水银柱     

得       （2分）

由初态到稳定向下加速的过程为等温变化；由波意耳定律得

解得       （1分）

34. (1)   2（2分）；（2分）；不变（1分）

（2）①设这两列波周期为T，波长为，波速为v，有：

              s   (2分)

v＝＝20 m/s        （1分）

λ＝vT                （1分）

两波在介质中的波长λ＝4 m       （1分）

②波源S2的振动传到P所用的时间t2＝＝0.45s            (1分)

在0～0.45s内质点P振动了两个周期，路程S1＝8A=40cm     (1分)

0.45s-0.7s内，两列波的频率相同会发生干涉，波程差Δs＝2λ振动加强P点振幅变为

A′＝A1+A2=8cm                                 (1分)

0.45-0.7s内，P的路程为s2＝5A′=40cm(1分)

所以，在t＝0.1 s至t＝0.7 s内质点P通过的总路程s＝s1＋s2＝80cm(1分)