江苏省常州市2022届高三下学期高考模拟（5月）物理试题（原卷+解析）

江苏省常州市2022届高三下学期高考模拟（5月）物理试题

一、单选题

1．（2022·江苏常州·统考模拟预测）科学家用粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素，关于核反应方程：，下列说法正确的是（　　）

A．该核反应是核聚变反应

B．X是质子

C．X是中子

D．X粒子由查德威克发现

2．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠B=90°，∠A=30°。一束复色光从空气射向BC上的E点，分成两束光a、b偏折到AB上的F、G点，光线EF平行于底边AC，已知入射光与BC的夹角为θ=45°，下列说法正确的是（　　）

A．三棱镜对a光的折射率为

B．光在F点不能发生全反射

C．b光发生全反射的临界角比a光的小

D．a、b光用同一种装置做双缝干涉实验时，a光产生的条纹间距更宽

3．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后变化到状态A，完成循环。下列说法正确的是（　　）

A．状态A到状态B是等温变化 B．状态A时所有分子的速率都比状态C时的小

C．状态A到状态B，气体对外界做功为 D．整个循环过程，气体从外界吸收的热量是

4．（2022·江苏常州·统考模拟预测）2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　）

A．核心舱的质量和绕地半径

B．核心舱的质量和绕地周期

C．核心舱的绕地角速度和绕地周期

D．核心舱的绕地线速度和绕地半径

5．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像。下述错误的是（　　）

A．该金属的逸出功等于

B．该金属的逸出功等于

C．入射光的频率为时，不能产生光电效应

D．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为

6．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是（　　）

A．原线圈接0、4接线柱，副线圈副0、8接线柱，则副线圈电压小于原线圈电压

B．测量原、副线圈的电压，可用直流电压表测量

C．为便于探究，先保持原线圈匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究副线圈电压U2随n2的影响

D．原线圈接0、4接线柱，仅改变副线圈的匝数最多可以测量3组不同数据

7．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图甲所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法不正确的是（　　）

A．t0时刻，A、B间静摩擦力最大 B．t0时刻，B速度最大

C．2t0时刻，A、B间静摩擦力最大 D．2t0时刻，A、B位移最大

8．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，16个电荷量均为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为R的圆周上．若将圆周上P点的一个小球的电量换成-2q，则圆心O点处的电场强度的大小为

A． B．

C． D．

9．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，电荷量相等的两种离子氖20和氖22从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电场区，经电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，离子经磁场偏转后发生分离，最终到达照相底片D上。不考虑离子间的相互作用，则（　　）

A．电场力对每个氖20和氖22做的功不等

B．氖22进入磁场时的速度较大

C．氖22在磁场中运动的半径较小

D．若加速电压发生波动，两种离子打在照相底片上的位置可能重叠

二、多选题

10．（2022·江苏常州·统考模拟预测）飞机在高空中水平匀速直线飞行，相同时间Δt先后投下三颗炸弹。分别落在迎面的山坡上A、B、C三点（空气阻力不计），如图所示，炸弹落在A、B两点的时间间隔为t1，落在B、C两点的时间间隔为t2，A、B两点的间距为SAB，B、C两点的间距为SBC。则有（　　）

A．Δt＞t1＞t2

B．Δt＞t2＞t1

C．SAB＜SBC

D．SAB＞SBC

三、实验题

11．（2022·江苏常州·统考模拟预测）某学习小组需要一个量程为0.6mA的电流表，在实验室仅找到某微安表G，量程200μA标识清晰，内阻标识模糊，大约几百欧姆。该小组决定先测微安表内阻，再进行改装。

以下器材可供选择

电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ）

电压表V2（0~15V，内阻约为5kΩ）

滑动变阻器R1（0~10Ω）

滑动变阻器R2（0~1kΩ）

电源E（电动势约为6V）

电阻箱RZ（最大阻值为9999Ω）

开关S一个，导线若干。

(1)按图甲所示电路图将乙图中的实物连线______。

(2)实验过程为∶合上开关S，先调节R使电压表读数为，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R1=3072Ω；

然后再调节R，使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R2（如图所示）。电压表应选_________，滑动变阻器应选_________。（填写器材对应的代号）电阻箱的读数R2=_________Ω，待测微安表的内阻Rg=_________Ω。

(3)改装成量程为0.6mA的电流表，需要将电阻箱调到_________Ω，且与微安表_________联。

四、解答题

12．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，一竖立的气缸用质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S、厚度不计，气缸内壁光滑且缸壁导热。开始时活塞被固定在A处，活塞与气缸底部相距为H。打开固定螺栓K，活塞下降，稳定后，活塞停在与气缸底部相距为的B处。大气压强为p0，气体的初始温度为T0，重力加速度大小为g。

(1)求开始时气缸内气体的压强p1；

(2)活塞到达B处稳定后，对气缸内的气体缓慢加热，求活塞再次到达A处时的热力学温度T。

13．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻r=4Ω，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻R=6Ω，求0~5s内：

（1）a、b两点间电压Uab；

（2）电阻R上产生的热量Q。

14．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=0.5m，斜面长L=2m，现有一个质量m=0.1kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的摩擦因数为=0.25。取sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物体P第一次通过C点时的速度大小和对C点处轨道的压力各为多大？

（2）物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E和D点之间的高度差为多大？

（3）物体P从空中又返回到圆轨道和斜面，多次反复，在整个运动过程中，物体P对C点处轨道的最小压力为多大？

15．（2022·江苏常州·统考模拟预测）如图甲所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限中，有平行于y轴向下的匀强电场，在y轴的右侧区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度大小B随时间变化的关系如图乙所示，在t＝0时刻有一比荷为1×104 C/kg的带正电粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴 正方向以初速度v0＝2×103 m/s进入磁场，开始时，磁场方向垂直纸面向里，粒子最后到达x轴上坐标为（－2 m，0）的P点，求：

(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径；

(2)粒子到达y轴时与O点的距离s；

(3)匀强电场的电场强度大小E。

参考答案：

1．B

【详解】BC．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X得质量数和电荷数分别为

，

所以X为，是质子，B正确，C错误；

CD．该反应是卢瑟福发现质子的核反应方程，属于人工转变，C、D错误；

故选B。

2．A

【详解】A．由光路图可得，a光在BC边上入射角为45°，折射角为30°，据可得，三棱镜对a光的折射率

故A项正确；

B．a光在三棱镜中的临界角

由光路图可得，a光在F点的入射角为60°，所以光在F点发生全反射，故B项错误；

C．由光路图可得，b光在E点处偏折较小，则b光折射率小于a光，b光发生全反射的临界角比a光的大，故C项错误；

D．b光折射率小于a光，则b光的频率小于a光，b光的波长大于a光，同一种装置做双缝干涉实验时，b光产生的条纹间距更宽，故D项错误。

3．D

【详解】A．从状态A到状态B，体积和压强都增大，根据理想气体状态方程

温度一定升高，A错误。

B．从状态C到状态A，压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程

温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有分子的速率都比状态C时的小，B错误。

C．从状态A到状态B，压强的平均值

气体对外界做功为大小

C错误；

D．从状态B到状态C为等容变化，气体不做功，即；从状态C到状态A为等压变化，体积减小，外界对其他做功

对于整个循环过程，内能不变，，根据热力学第一定律

得

代入数据解得

D正确。

故选D。

4．D

【详解】根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供，可得

可得

可知已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不能求解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量。

故选D。

5．A

【详解】AB．根据光电效应方程有，当时，则有

由此结合图像可知，该金属的逸出功为E，或者，故A错误，B正确；

C．入射光的频率为时即小于金属的极限频率，则不能产生光电效应，故C正确；

D．入射光的频率为时有

故D正确。

本题选错误的，故选A。

6．C

【详解】A．根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知，原线圈接接0、4接线柱，副线圈副0、8接线柱，原线圈匝数比副线圈匝数少，则副线圈电压大于原线圈电压，A错误；

B．变压器只能对交流电流的电压有作用，只能用交流电压表测量，B错误；

C．为便于探究，先保持原线圈匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究副线圈电压U2随n2的影响，C正确；

D．原线圈接0、4接线柱，改变副线圈的匝数可以选择0、2,0、8,0、14,2、8,2、14测量5组不同数据，D错误。

故选C。

7．A

【详解】AC．以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得，2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大，C不符合题意，A符合题意；

B．整体在时间内，做匀加速运动，在时间内，向原方向做匀减速运动，则t0时刻，B速度最大，B符合题意；

D．2t0时刻，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，A、B位移最大，D不符合题意。

故选A。

8．C

【详解】圆周上均匀分布的16个都是电量为+q的小球，由于圆周的对称性，圆心处场强为0，则知P处q在圆心处产生的场强大小为 E1=k，方向水平向左，可知其余15个+q在圆心处的场强E2=E1=k，方向水平向右，图中-2q在圆心处产生的场强大小 E3=k，方向水平向右．根据电场的叠加有：E2+E3=E，则得E=，故选C．

【点睛】该题考查了场强叠加原理和点电荷场强的公式还有对称性的认识．注意场强是矢量，叠加时满足平行四边形法则.

9．D

【详解】A．根据电场力做功公式，氖20和氖22的电荷量相同，加速电场电压相同，所以做的功相同，故A错误；

B．在加速电场中，根据动能定理有

由于氖20的质量小于氖22的质量，所以氖20的速度大于氖22的速度，故B错误；

C．在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，可得

解得

根据动能和动量的关系有

综上可判断，q、B和Ek相同，由于氖22的质量大，所以氖22的半径也大，故C错误；

D．在加速电场中，根据动能定理有

在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，可得

联立可得

对于同位素，加速电压相同时，质量越大做圆周运动的半径越大；对同种离子，加速电压越大，其做圆周运动的半径越大；若电压发生波动，则氖20和氖22做圆周运动的半径在一定的范围内变化，所以氖20在电压较高时的半径可能和氖22在电压较低时的半径相等，两种离子打在照相底片上的位置就重叠，故D正确。

故选D。

10．AD

【详解】CD．由图可知，A′B=B′C，因为平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，由几何关系知，SAB＞SBC，故C错误，D正确。

AB．设A′到A的时间为t1′，则

t1=Δt-t1′

设B′到B的时间为t2′，则

t2=Δt-t2′

因为平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，由几何关系知，AA′、BB′的水平位移关系有

平抛运动水平方向上做匀速运动，水平分速度大小相同，可知t1′＜t2′，则

Δt＞t1＞t2

故A正确，B错误。

故选AD。

【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直上的运动规律，知道平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，关键作出水平辅助线，结合几何关系知识求解是关键。

11．          V1     R1     4653     90     45     并

【详解】(1)[1]按照电路图连接实物如图所示；

(2)[2][3]本题实际小用类似于半偏法测微安表的内阻，根据实验步骤知，当电压表为U，微安表满偏时

U=Ig（Rg+R1）≈200×10-6×（500+3072）V=0.8V

所以电压表选量程为3V的V1即可。滑动器采用分压接法时应选择最大阻值较小的R1；

[4][5]从电阻箱的面板可以读出电阻箱的示数R2=4653Ω，根据实验步骤知：当电压表为U，微安表满偏时

U=Ig（Rg+R1）

当电压表为U，微安表满偏时

U=Ig（Rg+R2）

联立并代入数据可得

Rg=90Ω

(3)[6][7]将微安表的量程扩大，应并联一个分流电阻，其值

且要与微安表并联。

12．(1)；(2)2T0

【详解】(1)设活塞停在B点时，活塞受力平衡

p2S=p0S+mg

由玻意耳定律

p1V1=p2V2

(2)由B再回到A时，气体进行等压变化，则

13．（1）1.2V；（2）1.2J

【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得，感应电动势为

则

（2）由闭合电路欧姆定律得

所以电阻R上产生的热量为

14．（1）；4.6N；（2）0.4m；（3）1.4N

【详解】(1)物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理有

得

经C点时有

解得

根据牛顿第三定律，P对C点的压力为

(2)从C到E机械能守恒，有

E与D间高度差为

(3)物体P最后在B与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经C点压力最小，由B到C根据机械能守恒有

解得

所以

根据牛顿第三定律物体P对C点处轨道的最小压力为

15．(1)0.4 m；(2)1.6 m；(3)3.2×102 V/m

【详解】(1)粒子进入磁场后在磁场中做圆周运动，轨迹半径为R，由洛伦兹力提供向心力有

得

(2)粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则

T＝＝4π×10－4 s

0～×10－4 s时间内，粒子运动的周期数为

运动轨迹对应的圆心角为120°；

×10－4～2π×10－4 s内，粒子运动的周期数为

运动轨迹对应的圆心角为60°；

2π×10－4～×10－4s内，粒子运动的周期数为

运动轨迹对应的圆心角为120°，故粒子运动轨迹如图所示

粒子恰好在t＝×10－4 s时到达y轴，由图知粒子到达y轴时与O点的距离

s＝4R＝1.6m

(3)粒子进入电场后做类平抛运动，则

x＝v0t

解得

E＝3.2×102 V/m