2022届高考物理三模试卷及答案 (5)

这是一份2022届高考物理三模试卷及答案 (5)，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022届高考物理三模试卷 一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2021年12月3日，海南省科学技术奖励大会在政协会堂举行，海南核电“AFA3G型燃料组件破损检测、修复及复用装置和方法”获得2020年度海南省科学技术进步一等奖。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能和平利用的。一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，下列说法正确的是(   )A.裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减小B.裂变释放能量，出现质量亏损，裂变中亏损的质量变成了能量C.裂变释放能量，原子核的比结合能比原子核的大D.裂变释放能量，原子核的结合能比原子核的大2.如图为某电容传声器的结构示意图，其中电源内阻不计，二极管为理想二极管。当人对着传声器讲话时，膜片会振动。若膜片振动过程中，膜片与极板间的距离减小，则(   )
 A.膜片与极板间的电容减小 B.极板上的电荷量减少C.膜片与极板间的电场强度不变 D.电阻R中有沿方向的电流通过3.一半径为R的半圆柱玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，A点为顶点，已知半圆柱玻璃砖的折射率中点有一发光点S。已知当角度i很小时有，则从A点正上方附近看，发光点到A点的距离约为(   )
 A. B. C. D.4.传送带是传输物体的常用工具。如图所示是相互垂直、无缝对接的两传送带的示意图。某物体与传送带1相对静止后滑入传送带2，最终与传送带2保持相对静止。已知传送带1、2的平稳传输速率分别为，该物体与两传送带间的动摩擦因数均为μ，该物体可视为质点，重力加速度为g。在物体进入传送带2直至与传送带2保持相对静止的过程中，下列叙述正确的是(   )
 A.相对于地面，物体做直线运动B.物体受到的摩擦力时刻在改变C.相对于传送带2，物体的位移大小为D.传送带2的宽度大于即可5.将一个粗细均匀的“”形导体环放置在粗糙绝缘的水平面上，俯视图如图所示，水平面处于竖直向下的匀强磁场中。将导体环对称轴上的左、右两端点接入电路并通以从左向右的电流I，导体环处于静止状态。则下列说法正确的是(   )
 A.导体环受到的安培力大小为零 B.导体环受到水平面的摩擦力不为零C.若增大电流I，则导体环始终能保持静止 D.若增大电流I，则导体环一定具有收缩的趋势6.如图所示，间所接电源的电压恒定，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，电路中两个灯泡完全相同，电表均为理想交流电表。调节滑动变阻器的滑片P向下滑动使两个灯泡都正常发光。则下列说法正确的是(   )
 A.此时原、副线圈中的电流相同B.此时滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡的阻值相同C.调节滑动变阻器的滑片P继续向下滑动，电压表的示数不变D.调节滑动变阻器的滑片P继续向下滑动，电流表A的示数减小7.已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的一半，则火星同步卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为(   )A. B. C. D.8.在绝缘的水平面上固定两个电荷量分别为与的点电荷，在两点电荷连线的正上方固定有一根与两点电荷连线平行的、足够长的光滑绝缘直杆，杆上O点与两点电荷间的距离相等。一个带正电的小球套在直杆上，从电荷量为的点电荷的正上方的A点由静止释放，不考虑空气阻力及小球电荷量的变化，取无限远处电势为零，下列说法正确的是(   )
 A.小球先做加速运动，后做减速运动，直到停止B.小球先向右运动，再向左运动C.小球一直向右运动D.小球最终的速度与经过O点时的速度相同9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻波传播到处，此处的质点开始向下运动，在时处与处之间第一次出现如图所示的波形，则下列说法正确的是(   )
 A.该波的波长为1m B.时处的质点正向上运动C.该波的周期为0.1s D.该波的波速为10m/s10.如图所示，最大张力为10N的轻质细线拉着一匝数为100匝、总电阻为的匀质正三角形闭合金属线框置于光滑固定斜面上，金属线框底边与斜面底边平行，轻质细线与斜面平行，斜面的倾角为30°。线框的质量为320g，顶点正好位于半径的圆形匀强磁场的圆心处，磁场方向垂直斜面向外，大小随时间变化的关系式为。不计线框中电流产生的磁场，重力加速度g取。从时刻开始，一段时间后轻质细线突然断裂，则下列说法正确的是(   )
 A.在细线断裂前，面对斜面看，线框中有沿顺时针方向且逐渐增大的感应电流B.在细线断裂前，线框中产生的感应电动势的大小为0.36VC.在细线断裂前，线框中磁通量的变化率为D.时，细线突然断裂11.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在高度的左侧平台上，圆弧轨道底端B点切线水平，O为圆弧轨道的圆心，沿竖直方向；右侧平台的高度，两平台间距。现有一个质量的金属小球从A点由静止释放，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是(   )
 A.小球经过B点时对轨道的压力大小为3NB.小球离开B点后第一次将撞在（不包含）两点之间C.小球离开B点后第一次将恰好撞在D点D.小球离开B点后第一次将撞在平台上二、非选择题：本题共5小题，共56分。12.（8分）实验小组的某同学欲探究小车的速度随时间、位移的变化规律。
 （1）该同学按图甲所示安装好实验器材，打点计时器固定在长木板的上端，接通电源释放小车，让小车自由滑下，打出前几个计时点的纸带如图乙中（a）所示（O为起始点），已知交变电源的周期为间距为间距为，则打下A点时小车速度大小的表达式为_________，小车下滑的加速度大小的表达式为___________。（2）之后他通过测量计算出了图乙中（a）纸带上各点的速度大小，描绘出小车沿长木板下滑时速度的平方随位移大小的变化图像，如图丙中直线1所示，则小车沿长木板下滑时的加速度大小_________；再将打点计时器取下并固定在长木板的下端，接通电源，给小车一个初速度使之沿长木板从下向上运动，同理描绘出小车运动的图像，如图丙中直线2所示（已知小车开始运动时为位移大小的起点），则小车沿长木板上滑时打出最后几个计时点的纸带可能为图乙中（O为最终点）的________（选纸带编号），小车沿长木板上滑的时间_________s。（计算结果均保留1位小数）13.（8分）某实验小组测量一种新型导电材料的电阻率，取一块厚度均匀、如图甲所示的横截面为正方形的该导电材料。
 （1）实验小组中某同学用多用电表的欧姆挡粗测该导电材料沿方向的电阻。机械调零、欧姆调零后，选择“×10”挡，按正确的操作步骤测量电阻，表盘的示数如图乙所示，则该导电材料沿方向的电阻约为__________Ω。（2）实验小组中该同学还想更精确地测量该导电材料沿方向的电阻，现有实验器材的符号和规格如下：
A.电池组（电动势，内阻不计）；
B.定值电阻；
C.定值电阻；
D.电流表（量程0~5mA，内阻）；
E.电流表（量程0~10mA，内阻）；
F.滑动变阻器R（阻值范围为，允许通过的最大电流为0.5A）；
G.足量的导线与开关S。
为使实验误差尽可能小，要求电表的测量值在满偏值的以上，定值电阻应选用_________（填“”或“”）。在虚线框中画出精确测量电阻的电路图，并在电路图中标明器材符号。
 （3）实验中测得两电流表的示数分别为和，可得电阻__________（用实验测得的物理量符号和题设中给出的物理量符号表示）。（4）要测量该导电材料的电阻率还需要测量该导电材料的________（用文字和物理量符号表示）。14.（9分）人的肺活量是在标准大气压下一次尽力吸气后再尽力呼出的气体总量，同学们通过用力向气球内吹气的方式测肺活量。某同学向一原来内部空气忽略不计的气球内吹气，将气球吹成近似球形，测出此时气球的体积，气球内的压强。由于气球口漏气，一段时间后气球内的压强降为，气球体积减为。假设空气可看作理想气体，整个过程温度保持不变。在标准状况下，空气的摩尔体积，阿伏加德罗常数，求：（1）该同学一次能呼出的空气分子数；（计算结果保留2位有效数字）（2）当气球内压强降为时，漏掉空气的质量与气球内原有空气的质量之比。       15.（15分）如图所示，光滑的水平面上固定一弹射器，开始时，弹射器中具有一定的弹性势能，将质量为m的滑块甲弹出，与距离弹射器为L处的质量为M的静止的滑块乙发生弹性碰撞，碰后再次返回弹射器中，再次被弹出，此后滑块甲恰好追不上乙。
 （1）求滑块甲离开弹射器后经过多长时间与乙相碰。（2）求甲、乙两滑块的质量应满足的关系。（3）若滑块甲返回弹射器中时弹射器中又储备了弹性势能，求甲、乙再次碰撞后滑块甲的速度大小。         16.（16分）在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系轴正方向竖直向上，空间存在着垂直平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和方向沿y轴正方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为的带电微粒从原点O在平面内沿与x轴成角的方向射出，速度大小为，微粒在平面内做匀速圆周运动，已知重力加速度为g。
 （1）求匀强电场的场强大小和微粒运动过程中与x轴距离最远点的位置坐标；（2）若仅把电场方向改为沿x轴正方向，微粒从原点O在平面内沿某一方向射出后恰做匀速直线运动，运动中经过M点时立即撤去磁场，求此后由M点运动到与M点等高的位置经历的时间t及该过程电势能的改变量；（3）若仅把电场方向改为沿x轴正方向，微粒从原点O在平面内沿某一方向射出后恰做匀速直线运动，运动到某一位置N点时立即撤去电场，求微粒运动至与y轴距离最远点的速度大小。
              
答案以及解析1.答案：C解析：裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后生成核的总质量减少，但裂变前后质量数守恒，故裂变后生成核的总质量数不变，A错误；质量和能量是物体的两种属性，两者之间有一定的关系，但质量不是能量，能量不是质量，质量不能转化为能量，能量也不能转化为质量，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，原子核裂变得到原子核，说明原子核比原子核稳定，即原子核的比结合能比原子核的大，C正确；结合能和核子数有关，原子核的核子数远大于原子核的核子数，所以原子核的结合能比原子核的小，D错误。2.答案：C解析：由可知，当膜片与极板间的距离d减小时，电容器的电容增大，A错误；假设电容器两端的电压不变，则两极板上的电荷量增多，根据二极管单向导通以及电路结构可知，假设不成立，极板上的电荷量保持不变，B、D错误；联立与，可得，则膜片与极板间的电场强度不变，C正确。3.答案：C解析：作出一条离很近的光线如图所示，由光的折射定律有，由于角度很小，有，故，在三角形中，由正弦定理有，即，在三角形中，由正弦定理有，即，联立解得，C正确。
 4.答案：C解析：在物体进入传送带2直至与传送带2保持相对静止的过程中，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，物体对传送带2的正压力不变，故物体受到的摩擦力大小不变，物体刚进入传送带2时相对于传送带2的初速度及受到传送带2的滑动摩擦力的方向如图所示，相对于传送带2，物体做匀减速直线运动，速度减为0时二者相对静止，则物体受到的摩擦力大小和方向始终不变，B错误。相对于地面，沿传送带1的传输方向，物体做匀减速直线运动，沿传送带2的传输方向，物体做由静止开始的匀加速直线运动，合初速度方向与物体受到的合力（滑动摩擦力）方向不在一条直线上，故物体做匀变速曲线运动，A错误。相对于传送带2，物体做匀变速直线运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小，根据匀变速直线运动规律有，又，解得物体相对于传送带2的位移大小，C正确。物体在传送带2上沿传送带1的传输方向做匀减速直线运动，沿传送带1传输的反方向的加速度大小，根据匀变速直线运动规律有，解得物体在沿传送带1的传输方向的位移大小，故传送带2的宽度不得小于，D错误。
 5.答案：B解析：设匀强磁场的磁感应强度为B，“”形导体环对称轴上两端点间的长度为L，则导体环上、下两部分的有效长度均为L，电流大小均为，根据左手定则可知，导体环上、下两部分受到的安培力方向均垂直于对称轴向上，故导体环整体受到的安培力大小，而导体环处于静止状态，故导体环受到水平面的静摩擦力与安培力等大反向，A错误，B正确；若增大电流I，则导体环受到的安培力增大，导体环可能会相对水平面运动，C错误；由于导体环上、下两部分受到的安培力大小与方向相同，所以导体环没有收缩的趋势，D错误。6.答案：B解析：因为理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，则原、副线圈中的电流之比为1:2，此时两个灯泡都正常发光，故通过滑动变阻器的电流与通过灯泡的电流相同，又因为滑动变阻器两端的电压与灯泡两端的电压相同，则由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡的阻值相同，A项错误，B项正确；调节滑动变阻器的滑片P继续向下滑动，原、副线圈的电流都增大，原线圈两端的电压减小，电压表的示数都减小，C项错误；调节滑动变阻器的滑片P继续向下滑动，电流表A的示数增大，D项错误。7.答案：A解析：根据万有引力提供向心力可得，可得，由于一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的，则火星同步卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为，A项正确。8.答案：CD解析：由等量异种点电荷电场的分布特点可知，从A点沿杆向右电势先降低后升高，将带正电的小球从杆上A点由静止释放，小球沿杆向右运动时电场力先做正功后做负功，故小球先加速后减速，由于杆上A点右侧各点的电势均低于A点的电势，所以电场力做的总功大于零，则小球的速度不会减为零，小球会沿杆一直向右运动到无限远处，A、B错误，C正确；O点是两点电荷连线的中垂线上的点，则O点的电势为零，且无限远处的电势也为零，则小球从A点运动到O点的过程中电场力做的功与从A点运动到无限远处的过程中电场力做的功相等，由动能定理可知小球在O点的动能与在无限远处的动能相同，故小球最终的速度与经过O点时的速度相同，D正确。9.答案：BD解析：由题图可知波长，A错误；简谐横波沿x轴正方向传播，则时处的质点正向上运动，B正确；根据题意可知各质点的起振方向都向下，而时处的质点正向上运动，分析可知题图中还有半个波长的波形没有画出，完整的波形如图所示，可见时该波刚好传播到了处，波速，D正确；周期，C错误。
 10.答案：BD解析：根据关系式可知，磁感应强度随时间的增加而增大，则由楞次定律可知线框中有沿顺时针方向的感应电流（面对斜面看），线框在磁场中的有效面积，则由法拉第电磁感应定律有，代入数据解得，由闭合电路欧姆定律有，则感应电流大小恒定，A错误，B正确；在细线断裂前，线框中磁通量的变化率为，C错误；由几何关系可知，线框在磁场中的有效长度，由左手定则可知线框在磁场中受到的安培力方向沿斜面向下，大小，当细线刚要断裂时，根据平衡条件有，解得，D正确。11.答案：AC解析：小球从A点由静止运动到B点的过程中机械能守恒，有，可得，在B点有，可得，A项正确；假设小球落在平面上，则小球做平抛运动的时间，可得，水平位移，即小球恰好撞在D点，故B、D项错误，C项正确。12.答案：（1）；（2）4.0；（d）；0.6解析：（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知打下A点时小车速度大小的表达式为，根据题图乙中纸带（a）可得，整理得。（2）由题图丙可知，小车下滑的位移大小为时，小车的速度为，由可得小车下滑的加速度大小。小车上滑时有，可得小车上滑时的加速度大小，由于，所以小车上滑时每个相等时间间隔T内的位移大小要比下滑时的大，故上滑时打出的纸带可能是题图乙中的（d），小车沿长木板上滑的时间。13.答案：（1）150（2）；如图所示

（3）（4）厚度d解析：（1）该导电材料沿方向的电阻约为。（2）实验器材中没有电压表，要用双电流表法测量电阻，电路中通过待测电阻的最大电流约为，故将电流表与待测电阻串联测量通过待测电阻的电流。电源电动势，电流表与定值电阻串联，最大电流，恰好满偏，电流表与定值电阻串联，最大电流，不足满偏值的，所以定值电阻应选用，其与串联改装成量程为0~1.5V的电压表。为使两电表同时达到满偏（增大表盘利用率，减小误差），电流表应内接。由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器应采用分压式接法。电路图如图所示。（3）根据并联电路各支路电压相等，结合欧姆定律有，解得。（4）设该导电材料的厚度为d，横截面正方形的边长为a，根据电阻定律有，解得该导电材料的电阻率，所以要测量该导电材料的电阻率还需要测量该导电材料的厚度d。14.答案：（1）个（2）解析：（1）设该同学的肺活量为，呼出的空气发生等温变化，由玻意耳定律有
该同学一次能呼出的空气分子的物质的量

则该同学一次能呼出的空气分子的个数
个
（2）设漏掉的空气在压强为时的体积为，根据玻意耳定律有
则漏掉空气的质量与气球内原有空气的质量之比
 15.答案：（1）（2）（3）解析：（1）设滑块甲离开弹射器口时的速度为，弹射器的弹性势能全部转化为滑块甲的动能，由动能定理有
解得，
滑块甲运动到滑块乙处的时间
解得
（2）设碰后甲、乙的速度分别为，由动量守恒和能量守恒得

解得，
滑块甲被碰反弹后再次被弹射器弹回时恰好追不上乙，即
解得
（3）设甲再次被弹射器弹出的速度为，则由能量守恒有
解得，
设再次碰后甲、乙的速度分别为，对甲、乙由动量守恒和能量守恒有


解得16.答案：（1）（2）（3）0解析：（1）微粒受洛伦兹力、重力和电场力共同作用，能做匀速圆周运动，必须满足
可得
微粒的重力与电场力大小相等、方向相反，两个力的合力为零，微粒在洛伦兹力的作用下在平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
微粒的运动轨迹如图所示

微粒运动过程中与x轴距离最远点为P点，由几何知识可得
横坐标
纵坐标可得P点的坐标为
（2）若把电场方向改为沿x轴正方向，微粒从原点O射出后恰做匀速直线运动，由平衡条件可得

解得
速度与x轴正方向的夹角α满足
可得
撤去磁场后，微粒在竖直方向做竖直上抛运动，其初速度为

若使微粒再次回到原来高度，仅需微粒的竖直方向上分位移为零，则有

联立解得
沿x轴正方向的速度
t时间内沿x轴正方向的位移

电场力做的功
微粒电势能的改变量
（3）撤去电场后沿x轴方向，根据动量定理得

即
可得
根据动能定理得

可得