2022年吉林省长春市高考物理二模试卷（含答案）

这是一份2022年吉林省长春市高考物理二模试卷（含答案），共18页。试卷主要包含了R2等内容，欢迎下载使用。
 2022年吉林省长春市高考物理二模试卷 1986年，切尔诺贝利核电站由于操作员失误及压力管式石墨慢化沸水反应堆的设计缺陷导致核泄漏及爆炸事故，造成31人当场死亡，上万人由于放射性物质的远期影响而致命或患病。在被辐射污染的地区里，有些食品被碘131污染而使人患病。已知碘131的衰变方程为，半衰期为8天。下列说法正确的是A. 核反应堆利用石墨吸收中子，从而控制核反应的速度
B. 碘131发生的衰变是衰变
C. 核反应堆中发生链式反应的核反应方程是
D. 100个碘131原子核经过16天后还有25个未衰变如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是
 A. 支架对手机的作用力方向垂直于斜面向上，大小为
B. 支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上
C. 手持支架向上做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机受到的支持力比静止时受到的支持力小
D. 手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受摩擦力如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m、电荷量为的带电粒子以水平方向的初速度由O点射入，刚好通过竖直平面内的P点，已知连.线OP与初速度方向的夹角为，不计粒子的重力，则O、P两点间的电势差为A.  B.  C.  D. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学上将其称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示天文学上常用地球公转半径作为长度单位，用符号AU表示，根据题中信息，试判断哪颗地外行星相邻两次冲日的时间间隔最长 地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1930A. 火星 B. 木星 C. 天王星 D. 海王星坐标原点O处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为A.  B.
C.  D. 一辆汽车以速度匀速行驶，司机观察到前方人行横道有行人要通过，于是立即刹车。从刹车到停止，汽车正好经过了24块规格相同的路边石，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是A. 汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为
B. 汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为
C. 汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为1：
D. 汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为1：1如图所示，在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是A. O点电势为4V
B. 匀强电场的场强大小为，方向由A指向C
C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了1eV
D. 在三角形ABC内切圆的圆周上，D点电势最低一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、、的阻值分别为、和，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，当开关S闭合和断开时，变压器输出的功率相等，下列说法正确的是
A. 开关S闭合和断开时，变压器原线圈两端电压比为1：1
B. 开关S闭合和断开时，变压器原线圈两端电压比为1：2
C. 变压器原、副线圈匝数比为2：1
D. 变压器原、副线圈匝数比为4：1为了验证物体沿不同倾角的光滑斜面下滑过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字计时器进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。

某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是______填写步骤前面的序号
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器；
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；
③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
④将气垫导轨的一端垫起适当高度；
⑤用刻度尺分别测量A、B两点到水平桌面的高度、；
⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处由静止释放，从数字计时器分别读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、；
⑦改变气垫导轨倾斜角度，重复步骤⑤⑥，完成多次测量。
用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则______mm；
根据多次测量结果，若在误差允许范围内均满足______用上述必要的实验步骤中直接测量的物理量符号表示，写出表达式即可。重力加速度为，则可验证物体沿不同角度的光滑斜面下滑过程中机械能守恒。某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关S，就可使“欧姆表”具有“”和“”两种倍率。电路中使用的实验器材如下：
干电池：电动势，内阻；
毫安表：满偏电流，内阻；
滑动变阻器，阻值调节范围足够大；
定值电阻、和，其中；
开关S，红、黑表笔各一支，导线若干。

按照图连接好电路，表笔1为______填“红”或“黑”表笔。
当开关S断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，此时______，“欧姆表”的倍率是______填“，或“”；
闭合开关S使“欧姆表”倍率改变，电阻______将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏。
保持开关闭合，在表笔间接入电阻图中未画出，电流表指针指向图所示的位置时，电阻______。如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，其上表面的右端放置一个小滑块，开始时两者均静止。木板受到一水平向右逐渐增大的拉力F作用，其加速度a随拉力F变化的关系图像如图所示，直线AB反向延长线的横轴截距为3N。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求：

木板与滑块之间的动摩擦因数；
木板的质量M和滑块的质量m。






 如图所示，倾角为的绝缘斜面体固定在水平面上，顶端放有一“U”形导体框HEFG，导体框质量为2m，电阻忽略不计且足够长。导体框EF边长度为L，与斜面底边平行。导体框与斜面间的动摩擦因数为。质量为m、电阻为R的光滑金属棒CD的两端置于导体框上，构成矩形回路。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。时刻金属棒CD与EF边间距为，且金属棒与导体框均以初速度沿斜面向下运动；时刻以后金属棒的运动可视为匀速运动，导体框仍沿斜面向下运动。金属棒与导体框始终接触良好且平行EF边，重力加速度为g。求：
在时间内任意时刻金属棒与导体框的加速度大小之比；
时刻金属棒和导体框的速度分别为多大；
时刻金属棒CD与EF边的距离d。







 下列说法正确的是A. 当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
B. 液体中悬浮微粒的无规则运动是热运动
C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D. 一定质量理想气体保持压强不变，在温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量
E. 在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。已知大气压强为，篮球内部容积为8L，打气前球内气压等于外界大气压强。打气筒每次能将体积为、压强为的空气打入球内。当球内气压达到时停止打气，求打气的次数假设打气过程中气体温度不变，忽略篮球体积变化。






 一列简谐横波沿x轴正向传播，时刻波的图像如图所示，质点P的平衡位置在处。该波的周期。下列说法正确的是
 A. 该列波的传播速度为
B. 在内质点P经过的路程120m
C. 时质点P的速度方向沿y轴正方向
D. 时质点P位于波谷
E. 质点P的振动方程是如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射．已知三棱镜的折射率，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间？







答案和解析 1.【答案】B
 【解析】解：A、镉具有很大的中子吸收界面，所以用镉棒来吸收裂变产生的中子，从而控制核反应的速度，故A错误；
B、根据碘131衰变的特点可知，碘131发生的衰变是衰变，故B正确；
C、目前核电站是利用可控制的链式反应释放的核能的，核反应堆中可能发生的一种反应是，故C错误；
D、半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义，故D错误。
故选：B。
核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度；根据衰变的特点判断；知道核裂变方程；根据放射性元素的半衰期的规律判断。
本题考查了衰变、半衰期和核裂变等内容，要求熟知这些基础知识，平时可多加强记忆．
 2.【答案】D
 【解析】解：A、手机静置在支架斜面上时，手机受到重力和支架对手机的作用力两个力作用，由平衡条件知支架对手机的作用力方向竖直向上，大小为mg，故A错误；
B、由平衡条件知支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上，由于手机受到的静摩擦力不一定达到最大值，所以支架斜面对手机的摩擦力大小不一定为，故B错误；
CD、手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动时，若加速度比较大，手机的受力情况如图所示，将加速度分解为沿垂直于斜面方向和平行于斜面方向，由牛顿第二定律得：
垂直于斜面方向有，解得，而静止时，手机受到的支持力，则手机受到的支持力比静止时受到的支持力大
平行于斜面方向有，解得，当，即时，，所以手机可能不受摩擦力，故C错误，D正确。
故选：D。
手机静置在支架斜面上时，分析手机的受力情况，根据平衡条件求支架对手机的作用力大小和方向，并求支架斜面对手机的摩擦力大小和方向；手持支架向上做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动时，以手机为研究对象，分析受力情况，利用牛顿第二定律分析手机受到的支持力和摩擦力大小。
解决本题时，要知道支架对手机的作用力是支持力和摩擦力的合力。当整体有向右的加速度时，通过分解加速度列出牛顿第二定律方程，比较简洁。
 3.【答案】C
 【解析】解：粒子所受的电场力竖直向下，设OP长度为L，在电场中做类平抛运动：
竖直方向有：
水平方向有：
根据牛顿第二定律有：
OP两点间的电势差
联立捷尔的：
故ABD错误，C正确；
故选：C。
带电粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律，结合运动规律，求出OP间的电势差．
解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，将粒子运动分解为沿电场方向和垂直电场方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
 4.【答案】B
 【解析】解：根据开普勒第三定律，有：；
解得：；
故年；年年；年年；年年；年年；
如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：

解得：
故海王星相邻两次冲日的时间间隔为：年年；
故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：年年；
木星相邻两次冲日的时间间隔为：年年；
火星相邻两次冲日的时间间隔为：年年；
故相邻两次冲日的时间间隔最长为木星，故B正确，ACD错误；
故选：B。
行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值都相等；从一次行星冲日到下一次行星冲日，为地球多转动一周的时间
本题关键是结合开普勒第三定律分析也可以运用万有引力等于向心力列式推导出，知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周。
 5.【答案】D
 【解析】解：设粒子做匀速圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力，有：①
解得：  ②
因为粒子从原点射入磁场速度方向只在第一象限内，结合图象由②式可知，
粒子与x轴相交的坐标范围为：
结合图象由②式可知，粒子与y轴相交的坐标范围为：
由题可知，匀强磁场的最小范围如d图中的阴影区域所示，故D正确、ABC错误。
故选：D。
根据洛伦兹力提供向心力求出半径，结合图象求出与x轴相交的坐标范围；根据洛伦兹力提供向心力求出半径，结合图象求出与y轴相交的坐标范围，因此得到最小磁场对应的阴影区域。
在带电粒子在磁场中运动中，要注意圆心及半径的确定；同时应利用好几何关系；此类问题对学生的要求较高，要求学生具有较好的数学功底；在做题时，要注意画图。
 6.【答案】AD
 【解析】解：匀减速直线运动到停止可以看成反向初速度为0 的匀加速直线运动处理更快捷。
设加速度大小为a，每块路边石的长度为d，初速度为0，末速度为，由匀加速直线运动的速度-位移关系可得
①
②
联立①②两式可得，汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为
③
联立①③两式可得，汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为
故A正确，B错误；
设汽车经过前后12块的时间分别是、
④
⑤
联立④⑤两式可得汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为
故C错误；同理可列两式得出：汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为：：1
故D正确。
故选：AD。
匀减速直线运动到停止的运动可以采用逆向思维，看成反向匀加速直线运动处理，用速度-位移关系和位移-时间关系求解。
灵活运用匀变速直线运动的规律，也可以用比例法求解更方便。
 7.【答案】AC
 【解析】解：A、AC的中点为F，则F点的电势为：，与B点电势相等，则BD连线必为一条等势线，则O点的电势为4V，故A正确；
B、根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知，AC为一条电场线，电场方向由C指向A，CA间的电势差为：，电场强度大小：，故B错误确；
C、E为BC的中点，其电势：，，电子带负电，将电子由E点移到F点，由电场力所做的功为：，则电子的电势能增加了1eV，故C正确；

D、三角形ABC内切圆的圆周上电势最低点的点为过O点做AC的平行线与圆的交点，如图，不是D点，故D错误。
故选：AC。
根据匀强电场中，求出AC中点D的电势为4V，则BD为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由CA间的电势差，根据公式求出场强大小、方向。由电场力做功与电势能的关系，求势能变化。
本题考查匀强电场中的电势差与场强公式与电场力做功公式，注意确定等势面是解题的突破口，并理解电场线与等势面垂直。
 8.【答案】BC
 【解析】解：由题意知开关S闭合和断开时，变压器输出的功率相等，设为P，设闭合开关时，副线圈电压为，根据设闭合开关时，
副线圈电压为，根据

可得

解得

根据原副线圈电压关系可知开关S闭合和断开时，变压器原线圈两端电压比为1：2，故B正确，A错误；
由于输出功率相等有
可得

当开关闭合时

当开关断开时

联立解得
故C正确，D错误。
故选：BC。
由功率公式求解电压比例关系，结合比例关系求解匝数比。
本题考查变压器，学生需结合比例关系，及原副线圈功率相等综合分析解题。
 9.【答案】② 
 【解析】解：滑块经过两光电门时的速度大小，，
如果滑块下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，整理得：
实验不需要测量：滑块和遮光的的总质量m，不需要的实验步骤是②。故选：②。
由图示游标卡尺可知，其精度是，读数。
故答案为：②；；。
游标卡尺主尺与游标尺读数的和是游标卡尺的读数；根据滑块经过光电门的时间求出滑块经过光电门时的速度，应用机械能守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题。
本题考查机械能守恒定律的验证，解题关键掌握滑块通过光电门的速度如何计算；应用机械能守恒定律即可解题。
 10.【答案】红 
 【解析】解：按照多用电表读数规则，红表笔应该接欧姆表内电路的电源负极；
当开关S断开时，由闭合电路欧姆定律得：

解得：
开关S闭合后，电流表满偏时干路电流变大，欧姆表内阻变小，中值电阻变小，欧姆表的倍率变小，故开关S闭合时，欧姆表的倍率选最小倍率，开关S断开时的倍率是最大倍率，故填“”。
闭合开关S，倍率为原来的，干路电流最大值应为原来的10倍，则故有

解得：
由图可知此时毫安表读数为，则干路电流为，电路总电阻为，而欧姆表此倍率的内阻为

解得：
故答案为：红；；；；
根据多用电表的特点分析出表笔的连接位置；
根据多用电表的使用规则得出欧姆表的倍率；
根据欧姆定律得出电阻的阻值；
根据图片得出毫安表的读数，结合欧姆定律得出电阻的大小。
本题主要考查了多用电表的读数和使用，熟悉多用电表的工作原理，熟悉读数规则，结合闭合电路欧姆定律完成分析。
 11.【答案】解：根据F大于12N时滑块的加速度恒为，则有，解得：，
对整体分析，由牛顿第二定律有：，当时，，
代入数据解得：
当F大于12N时，对木板根据牛顿第二定律得：
化简得：，
知图线的斜率，
解得：，
滑块的质量为：，
答：木板与滑块之间的动摩擦因数为；
木板的质量为3kg，滑块的质量为1kg。
 【解析】当拉力较小时，滑块和木板保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，二者发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析。
本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。
 12.【答案】解：在时间内，导体框和金属棒的受力情况不变，金属棒向下做匀加速直线运动，金属框向下做匀减速直线运动。
对金属棒，根据牛顿第二定律可得：
解得：
对金属框，根据牛顿第二定律可得：
解得：，负号表示加速度方向沿斜面向上
所以在时间内任意时刻金属棒与导体框的加速度大小之比为：：：1；
时刻金属棒的速度大小为：
时刻导体框的速度大小为：；
时间内，金属棒的位移为
导体框的位移为
根据题目中的位移关系可知：
联立解得：
答：在时间内任意时刻金属棒与导体框的加速度大小之比为2：1；
时刻金属棒和导体框的速度分别为、；
时刻金属棒CD与EF边的距离d为。
 【解析】在时间内，导体框和金属棒的受力情况不变，金属棒向下做匀加速直线运动，金属框向下做匀减速直线运动。对金属棒和导体框分别运用牛顿第二定律求出它们的加速度大小，再求加速度大小之比。
根据匀变速直线运动的速度-时间公式求时刻金属棒和导体框的速度。
根据平均速度与时间的乘积求出时间内金属棒和导体框的位移，再求时刻金属棒CD与EF边的距离d。
解答本题的关键要分析清楚金属棒与导体框的运动情况，熟练运用牛顿第二定律和运动学公式相结合进行处理。
 13.【答案】ACD
 【解析】解：A、当分子力表现为斥力时，随着分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，故A正确；
B、液体中悬浮颗粒的无规则运动是布朗运动，不是热运动，故B错误；
C、同种元素构成固体时，原子的排列方式不同可能会导致其形成不同的晶体，如石墨和金刚石，故C正确；
D、一定质量的理想气体保持压强不变，当温度升高时，内能增加，其体积增大，对外做功，根据热力学第一定律知吸收的热量一定大于内能的增加量，故D正确；
E、液体的饱和气压只与温度有关，与体积无关，故E错误；
故选：ACD。
当分子力表现为斥力时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小；
悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动是布朗运动；
由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体；
根据热力学第一定律知，温度升高内能增大，压强不变，体积变大，对外做功，故吸收的热量一定大于内能的增加量；
液体的饱和气压只与温度有关。
明确饱和气压与温度的关系，知道分子力与分子距离之间的关系，知道布朗运动的概念，知道热力学第一定律。
 14.【答案】解：设大气压强为，篮球内部容积为，打气筒每次打气的气体体积为，停止打气时篮球内气体压强为。
以篮球内原有气体与打入的所有气体组成的整体为研究对象，其发生等温变化，由玻意耳定律得：

代入数据解得：次
答：打气的次数N为8次。
 【解析】以篮球内原有气体与打入的所有气体组成的整体为研究对象，应用玻意耳定律求出需要打气的次数N。
本题考查了气体实验定律的应用-充气问题，此类问题要把容器内原有气体与打入的气体组成的整体为研究对象，分析清楚气体状态变化过程、确定气体状态参量，应用相应的气体实验定律解答。
 15.【答案】ACD
 【解析】解：由图像可知，该波的波长

根据公式

可得，该列波的传播速度为

故A正确；
B.在内质点P经过的路程

故B错误；
C.由图可知，时，质点P沿y输负方向振动，经过，质点P经过半个周期再次回到平衡位置，并沿y轴正方向振动，故C正确；
D.由图可知，时，质点P沿y轴负方向振动，在时，质点经过到达波谷，故D正确；
E.由可知，时，质点P沿y轴负方向振动，又有

则质点P的振动方程是

故E错误。
故选：ACD。
由图得到波长，即可根据周期求得波速；根据波的传播方向得到质点振动方向，从而由周期得到质点振动，进而根据振动时间和周期的关系，由振幅求得路程。
机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。
 16.【答案】解：单色光在AB面上发生折射，光路图如图，根据折射定律得：
，，
代入数据解得：，
，而且，光在三棱镜传播的速度为：
，
所以此单色光通过三棱镜的时间为：

答：此单色光通过三棱镜的时间为
 【解析】光在AB面上入射角为，根据折射定律求出折射角，根据几何知识求出光在三棱镜中传播的距离，由求出光在三棱镜传播的速度，再求此单色光通过三棱镜的时间．
本题是简单的几何光学问题，作出光路图是解答的基础，本题是折射定律和光速公式的综合应用．