2022年江苏省常州市高考二模物理模拟试题 四（解析版）

2022年江苏省常州市高考二模  2022.5

物理模拟试题（四）

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分每题只有一个选项最符合题意。

1. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是(　　)

A．负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能

B．负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率

C．负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数

D．相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力

2. 在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便，把吊车简化成如图所示的模型，支撑硬杆OP的一端装有定滑轮，另一端固定在车体上，质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升，不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦，重力加速度为g。则下列说法中正确的是(　　)

A．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下

B．钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着OP方向

C．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mg

D．钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg

3. 如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠B=90°，∠C=53°，M点为AB边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成，k由M点平行于底边BC射入棱镜。仅有a光从AC上的N点射出，在BC下侧P点(图中未画出)检测到b光。sin53°=0.8，cos53° =0.6。则(　　)

A．该棱镜对b光的折射率等于

B．在BC边下方射出的b光的右侧，可检测到a光

C．在双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用b光

D.由M点至N点，a光所用的时间大于b光所用的时间

4. 如图所示，O点是近地点，Ⅰ是地球同步卫星轨道，Ⅱ是从地球上发射火星探测器的转移轨道，Ⅲ是火星探测器在近火星点P制动后的圆形轨道，M点是Ⅰ、Ⅱ轨道的交点，则(　　)

A．火星探测器和地球同步卫星在M点的速度相等

B．火星探测器在P点制动后进入轨道Ⅲ运行时的速度约等于火星的第一宇宙速度

C．火星探测器在O点的速度等于地球的第一宇宙速度

D．火星探测器刚运动到P点时的速度一定等于火星的第一宇宙速度

5. 如图所示，在正方体的顶点A放置一个带正电的点电荷，则下列说法正确的是(　　)

A．顶点B、D场强和电势均相同

B．顶点D处的场强等于C点场强的倍

C．D点与C点之间的电势差为UDC，C与C1点之间的电势差为UCC1，则UDC>UCC1

D．将正的试探电荷从D点移到C点电势能的减少量要小于将该点电荷从B1点移到C1点电势能的减少量

6. 电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为E0，电容器中的P点电势为，则下列说法正确的是(　　)

A．若将上板下移少许，Q增大，U减小，E0不变，变大

B．若将上板下移少许，Q不变，U减小，E0减小，变小

C．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，变小

D．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，变大

7. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流(规定逆时针为正，顺时针为负)、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是(　　)

A． B．

C． D．

8. 如图所示，理想变压器所接电源的输出电压(V)，已知变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=3∶ 1，L1、L2、L3、L4为四个规格相同的灯泡，其中灯泡L1和变压器的原线圈串联，灯泡L2、L3、L4并联在一起接在副线圈回路中，交流电压表为理想电表。现闭合开关S，灯泡L2、L3、L4均正常发光，则下列说法中正确的是(　　)

A．灯泡L1不能正常发光

B．灯泡的额定电压为55V

C．电压表的示数为220V

D．若断开开关S，电压表的示数不变

9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，气体和外界无热交换

B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时的波形图为图中实线，此时波刚好传到c点，经过0.6s波刚好传到e点，波形图为图中虚线，a、b、c、d、e是不同位置的质点，下列说法正确的是(　　)

A．当t＝0.5s时质点a运动到波谷位置

B．在0～0.6s时间内质点c沿x轴正方向移动了3m

C．在0～0.6s时间内质点d通过的路程为30cm

D．这列简谐横波遇到尺寸为3m的障碍物，能够发生明显的衍射现象

11. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时，下列说法中正确的是(　　)

A．氢原子能辐射4种不同频率的光子

B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应

C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大

D．钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应

二、非选择题：共5题，共56分其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是______；(选填选项前的字母)

A．刻度尺         B．天平  

C．打点计时器    D．秒表

(2)关于本实验，下列说法中正确的是______；(选填选项前的字母)

A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

B．入射小球的质量必须小于被碰小球的质量

C．轨道倾斜部分必须光滑

D．轨道末端必须水平

(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有______；(选填选项前的字母)

A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2

B．入射小球开始的释放高度h

C．小球抛出点距地面的高度H

D．两球相碰后的平抛射程OM、ON

(4)在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；［用(3)中测量的量表示］

(5)某同学在上述实验中更换了两个小球的材质，且入射小球和被碰小球的质量关系为m1=2m2，其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如下图所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，两小球在碰撞前后动量是守恒的。

①由此可以判断出图中B处是______；

A．未放被碰小球，入射小球的落地点

B．入射小球碰撞后的落地点

C．被碰小球碰撞后的落地点

②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式______是否成立。［用(5)中的物理量表示］

13. (1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测出金属丝的电阻，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：甲同学直接用多用电表测其电阻，所使用的多用电表欧姆挡共有“”“”“”“”四个挡，该同学选择倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大。为了准确地进行测量，进行如下操作：

A．旋转选择开关至欧姆挡___________

B．将两表笔短接调节欧姆调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度

C．将两表笔分别连接到的两端，指针指在图甲所示位置，的测量值为___________

D．旋转选择开关至“”，并拔出两表笔

(2)如图乙所示为欧姆表表头原理图，已知电流计的量程为，电池电动势为，则该欧姆表的内阻是___________。

(3)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值，乙同学采用如图丙所示的电路。电源电压恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。

①用多用电表测电路中的电流

②闭合电键，多次改变电阻箱阻值，记录相应的和多用电表读数，得到的关系如图丁所示，不计此时多用电表的内阻。则___________，电源电压___________。

14. 武汉疫情期间，从辽宁调入一大批钢瓶氧气，每个钢瓶容积为40L，在辽宁测得氧气压强为1.2×107Pa，环境温度为-23 ℃，长途运输到武汉方舱医院时，当地医院室内温度27℃(钢瓶的热胀冷缩可以忽略)。现使用其中一个大钢瓶，对容积5L小钢瓶缓慢分装，小钢瓶分装前内部可视为真空，分装后每个小钢瓶压强为2×105Pa供病人使用，要求大钢瓶内压强降到5×105Pa时就停止分装，在分装过程中大小钢瓶温度均保持不变。

(1)到达武汉方舱医院后大钢瓶内氧气的压强为多少?

(2)一大钢瓶氧气可分装多少个小钢瓶供病人使用?

15. 如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点)，A固定，C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离为d．现释放A，一段时间后A与B发生碰撞，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8．

(1)求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0；

(2)若A、B碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去A，且B沿斜面向下运动到速度为零时(此时B与C未接触弹簧仍在弹性限度内)，弹簧的弹性势能增量为Ep，求B沿斜面向下运动的最大距离x；

(3)若A下滑后与B碰撞并粘在一起，且C刚好要离开挡板时，A、B的总动能为Ek，求弹簧的劲度系数k．

16. 如图，在，区域内存在沿y轴负向、大小为的匀强电场，在区域中存在垂直于xOy平面方向向里的匀强磁场。质量为mP的粒子P以的速度向右运动，在A点与质量为、带正电的静止粒子Q发生弹性碰撞，粒子Q向右匀速运动后由O点进入磁场。已知，不计重力，π取3。

(1)求碰撞后两粒子的速度大小；

(2)已知粒子Q的比荷为，若两粒子能够发生第二次碰撞，求磁感应强度的大小；

(3)在第(2)问的条件下，若电场仅存在于，区域内，求粒子Q从碰撞开始到再次到达x轴所用时间。

【附加题】

17. 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新型武器和航天运载器。如图是电磁轨道炮的原理结构示意图。光滑水平导轨，宽为L。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小始终为B。炮体可视为质量为m，电阻为R的金属棒MN，其余部分电阻不计，电源的电压能自行调节，以保证炮体匀加速发射。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流恒为I，弹体从静止加速到v，不计空气阻力。求：

(1)轨道至少需多长；

(2)该过程中电源对外输出的总能量。