河南省兰考县2022届高三年级物理调研模拟试题

这是一份河南省兰考县2022届高三年级物理调研模拟试题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 氢原子能级如图所示，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是( )
A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nm
B. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级
C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D. 用波长为633nm的光照射，能使氢原子从跃迁到的能级
2. 如图所示，月球围绕地球沿ABCD椭圆轨道运动，地球位于椭圆的一个焦点上，A是近地点，C是远地点，O是椭圆的中心，BD是椭圆短轴。月球围绕地球运动的周期近似取为28天。关于月球沿椭圆轨道的运动，下列说法正确的是( )
A. 月球加速度的方向始终指向轨道中心O
B. 月球从A到B所用的时间等于7天
C. 月球从A到C所用的时间等于14天
D. 月球从B到C，万有引力对月球做正功
3. 如图所示，从高为h的斜面体ABC的顶点A抛出一个质量为m的小球(视为质点)，落在底端B点，已知接触B点前的瞬间小球的动能为Ek，取BC所在水平面为零势能参考平面，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球被抛出时的速度大小为( )
A. 2（Ek-mgh)m
B. Ek-mgh2m
C. 2（Ek+mgh)m
D. Ek+mgh2m
4. 以长为2a、宽为a长方形光滑水平桌面的两邻边为坐标轴建立如图的平面直角坐标系xOy，桌面上方有方向沿+y的匀强电场，现从坐标原点O沿+x方向弹射出一个带正电的小球(视为质点)，小球恰能经过桌面的对角线的交点P，则小球离开桌面时的位置坐标为( )
A. (a，a)
B. (2a，a)
C. (3a，a)
D. (2a，a)
5. 如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S．某一时刻，从离子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场．已知∠MON＝30°，从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于12T(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( )
A. 13TB. 14TC. 16TD. 18T
6. 如图所示，总质量为M、带有光滑平台的小车静止在光滑水平地面上，一轻质弹簧左端固定于平台上竖直挡板，右端用质量为m的小球压缩一定距离后用细线捆住。固定小车，烧断细线，小球被弹出后落在车上A点，水平位移大小为L，弹簧对小球的冲量大小为I；不固定小车，烧断细线，小球落在车上B点(图中未标出)，则( )
A. 小球水平位移大小大于LB. 小球水平位移大小小于L
C. 弹簧对小球的冲量大小大于ID. 弹簧对小球的冲量大小小于I
7. 如图所示，在纸面内有一个半径为r、电阻为R的线圈，线圈处于足够大的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与P点。现使线圈绕过P点且平行于磁场方向的轴以角速度ω顺时针方向匀速转过90°，到达图中虚线位置，则下列说法正确的是( )
A. 线圈中产生沿逆时针方向感应电流
B. 线圈受到的安培力逐渐增大
C. 线圈经过虚线位置时的感应电动势为2Br2ω
D. 流过线圈某点的电荷量为Bπr2R
8. 如图所示，一粗糙的绝缘细杆倾斜固定放置，顶端A固定一个带电小球，另一套在杆上的带电小环从杆上B点静止释放，沿杆运动至C点停下，则( )
A. 带电小环运动过程中的电势能先增大后减小
B. 带电小球和带电小环带同种电荷
C. 带电小环下滑过程先做匀加速运动后做匀减速运动
D. 带电小环下滑过程克服摩擦力做的功大于机械能的变化量
第Ⅱ卷(非选择题共62分)
二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题
9. 某实验小组设计了如图甲所示的装置来测量物块与长木板间的动摩擦因数，一端带有定滑轮的长木板水平放置，平行于长木板的细线一端与带有遮光片的物块相连，另一端跨过定滑轮与砂桶相连，在长木板B点固定有一个光电门，与光电门相连的计时器可以记录遮光片经过B点的挡光时间。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从长木板上的A处由静止释放，并记录下砂桶和砂的质量m及对应的遮光片在B处的挡光时间t。已知物块质量为M，重力加速度为g=9.80m/s2，测得遮光片宽度d=7.0mm。不计空气阻力和定滑轮处的摩擦，不计细线的质量和伸缩，请回答以下问题：
(1)若与光电门相连的计时器显示的时间为t，则物块到达B点的速度v的表达式为v=________(用题中所给物理量的符号表示)；
(2)某次测量中，A、B两点间的距离L用刻度尺测量，如图乙所示，L为_______cm，测得物块质量为M=100.0g，与光电门相连的计时器显示的时间为t=0.010s，砂桶和砂的质量为m=20.0g，则在该次测量中，测得物块与长木板之间的动摩擦因数μ为__________(计算结果保留两位小数)。
10. 有两组同学进行了如下实验：
(1)甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A1(0~200mA，内阻约11Ω)，电流表A2(0~300mA，内阻约8Ω)，定值电阻R1=24，R2=12，开关一个，导线若干。为了测量A1的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：
其中最佳的方案是______，若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA，则A1的内阻______。
(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来，再加上电阻箱R(最大阻值9.9)，定值电阻R0=6.0，一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图______。
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数，得到多组数据后描点作出R－图线如图所示，则该电源的电动势E=________V，内阻r=________。(结果保留两位有效数字)
11. 如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后cd棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，试求：
(1)导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；
(2)撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。
12. 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=30°、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为μ1=32。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)斜面与木板间的动摩擦因数μ2；
(2)物块A刚滑上B时，A、B的加速度；
(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。
(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
【物理-选修3-3】
13. 一定质量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则经该过程理想气体的内能一定_________；(填增加，不变或减少)，分子间的距离一定_________；(填增大，不变或减少)，温度一定________ (填升高，不变或降低)。
14. 如图，一横截面积为S的导热气缸竖直放置，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，此时活塞与气缸底部的距离为L，气体温度为T0。现缓慢降低缸内气体的温度，活塞缓慢下降，直到活塞与气缸内的卡环刚好接触，该过程中气体放出的热量为Q。已知卡环与活塞底部的距离为0.8L，大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸内壁间的摩擦忽略不计，活塞与气缸接触良好且不漏气。求：
(1)活塞刚与气缸内的卡环接触时，缸内气体的温度；
(2)活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程中气体内能的变化量。
【物理-选修3-4】
15. 如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于处，下列说法正确的是( )。
A. 两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样
B. 质点M的起振方向沿y轴正方向
C. 甲波源的振动频率为1.25Hz
D. 1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2m
E. 在t=2s时刻，质点Q的纵坐标为2cm
16. 如图所示，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，∠A= 90°，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=14BC。已知微棱镜材料的折射率n=53，sin 37°=0.6，只研究从P点发出照射到AB 边上的光线。
(1)某一光线从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，求该光线在AB边上入射角的正弦值；
(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。
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参考答案
一.选择题
1. C 2. C 3. A 4. B 5. A 6. BD 7. BC 8. BD
二. 非选择题
9. (1). dt
(2). 6000
(3). 0.15
10. (1). D
(2). 12
(3).
(4). 6.0
(5). 2.0
11. 解:(1)cd切割磁感线产生感应电动势为E=Bdv0，根据闭合电路欧姆定律得
I=E2R=Bdv02R
对于ab棒，由牛顿第二定律得
mg-f=ma
摩擦力f=μN，为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得
N=BId
解得
a=g-μB2d2v02mR
(2)对于cd棒，通过棒的电量
q=ΔΦ2R=Bds2R
解得
s=2qRBd
设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q，根据能量守恒得
2Q+μmgs=12mv02
解得
Q=14mv02-μmgqRBd
12. (1)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数μ2应满足
Mgsin30°=μ2Mgcs30°
得
μ2=tan30°=33
(2)物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有
aA=μ1mgcs30°-mgsin30°m=2.5m/s2
方向沿斜面向上，以木板B为研究对象有
aB=μ1mgcs30°+Mgsin30°-μ2(M+m)gcs30°M=7.5m/s2
方向沿斜面向下
(3)假设A与木板达到共同速度v共时，A还没有到达底端，则有
v共=aBt1=v-aAt1
解得
v共=3m/s，t1=0.4s
此过程
xA=v+v共2t1=1.4m
xB=v共2t1=0.6m故
Δx=xA-xB=0.8m说明以上假设成立，共速后，由于
(M+m)gsin30°=μ2(M+m)gcs30°
则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，该过程所用时间
t2=hsin30°-L-xBv共=0.2s
所以
t=t1+t2=0.6s
13. 增加 ；增大 ；升高
14. 解：(1)活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程发生的是等压变化由盖-吕萨克定律，有
LST0=0.8LST
解得
T=0.8T0
(2)对活塞受力分析，可得气体压强为
p1=p0+mgS
活塞从开始下降到与卡环刚好接触的过程中，外界对气体做功为
W=p1SL-0.8L
根据热力学第一定律，有
�U=W-Q
联立，解得
ΔU=0.2(p0S+mg)L-Q
15. ACD
16. 解: (1)设在AB边的折射角为r，入射角为i，由于从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，可知折射角
r=45
根据光的折射定律
n=sinrsini
可得入射角正弦
sini=3210
(2)发生全反射时
sinC=1n=35
可知临界角
C=37
从P点发出的光线，照射到AB上的M点恰好发生全反射，可知光线照射到MA段时，都会发生全反射。从M点反射的光线，照射到AC上R点时，根据几何关系可知，在AC上的入射角为53，也发生全反射；在MA段上某点N反射的光线，在AC上经Q点反射，恰好达到临界角37，由于△NAQ为直角三角形，可求出在N点的入射角为53，如图所示
在△MBP中，根据正弦定理
sin53BP=sin(180-45-53)BM
而
BP=2a
代入数据可得
BM=74a
同理在△NBP，根据正弦定理
sin37BP=sin(180-45-37)BN
代入数据可得
BN=73a
因此
NM=BN-BM=712a