2022届高考物理三模试卷（含答案） (13)

这是一份2022届高考物理三模试卷（含答案） (13)，共14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10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.科学家用“原子大炮”——回旋加速器加速α粒子，轰击，由此制得了85号元素砹。铀原子核和钍原子核经自然衰变也能得到砹。现在已发现砹有24种同位素，质量数范围为196~219，其中质量数为210的同位素最稳定，半衰期为8.1小时。以下说法正确的是(   )A.砹214原子核中质子数为129B.α粒子轰击生成的核反应方程为C.铀238经过多次α衰变和β衰变可以得到砹216D.16个经过16.2个小时后剩下4个2.当光由空气射入某种介质时，其入射角正弦值和折射角正弦值的关系图象如图所示，光在真空中的传播速度为，则该介质的折射率与光在该介质中的传播速度分别为(   )
 A. B. C. D.3.如图所示，两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时，下列说法正确的是(   )A.体积必然减小  B.不可能经过体积减小的过程C.外界必然对气体做正功 D.气体必然从外界吸热4.如图所示，倾角的斜面，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边的中点，则(   )
 A.小球2一定垂直撞在斜面上B.小球1、2的初速度可以不相等C.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°D.改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行5.质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为，偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为。中心处每隔时间放出一个初速度为零、电荷量为q的同种粒子，粒子经间的加速电场加速后进入速度选择器，恰好能匀速通过速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。以下说法正确的是(   )
 A.粒子的质量为B.间的电压为C.间的电压为D.粒子流在偏转磁场中运动时形成的等效电流为6.《春秋左传·鲁文公十四年》中的“秋七月，有星孛入于北斗”是一次关于哈雷彗星的确切记录。若哈雷彗星绕太阳做椭圆运动，其运动轨道远日点距离太阳35.1AU，近日点距离太阳0.586AU；地球绕太阳做圆周运动，轨道半径为1AU，公转速度约为29.8km/s。已知引力势能的表达式为，其中G为引力常量，M为中心天体质量，m为环绕天体质量，r为两天体的中心距离。则根据以上信息，可知哈雷彗星的最小环绕速率约为(   )A.0.50km/s  B.0.80km/s  C.0.91km/s  D.3.8 km/s7.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，在其传播方向上各质点的质量均相同，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图。时，平衡位置在位置的质点P位移为1 m，分别为平衡位置在和处的两质点，则下列说法正确的是(   )
 A.两质点的动能始终相等B.若波沿x轴正方向传播，波速可能为55m/s C.若波速为25m/s，则波的传播方向沿x轴负方向D.经过半个周期，质点N到达质点Q所在位置8.如图所示，实线表示处在竖直平面内的水平向右的匀强电场的电场线，匀强磁场垂直纸面（图中未画出），有一带电液滴沿与水平方向成37°角斜向上做直线运动，已知液滴的质量为m，带电荷量为+q，则下列说法中正确的是（重力加速度为g）(   )A.匀强磁场一定垂直纸面向外 B.液滴一定做匀速直线运动C.匀强电场的场强大小一定为 D.匀强磁场的磁感应强度大小一定为9.如图所示,在理想变压器供电线路中,原线圈串联一个灯泡接在正弦式交流电源上,副线圈接有两个灯泡,电流表、电压表均为理想电表。接入电源时,开关S断开,在接入电源后短时间内将开关S闭合,则(   )A.的示数增大,的示数增大 B.的示数不变,的示数增大C.的示数增大,的示数不变 D.的示数减小,的示数减小10.如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，已知圆弧轨道所对的圆心角为127°，A点与圆弧的圆心O在同一水平线上，圆弧轨道在倾角为的足够长的传送带底端的B点处与传送带相切，传送带以恒定的速率顺时针转动。现将一可视为质点的质量为的物块由A点以初速度竖直向下释放，经过一段时间后物块由B点以的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为。下列说法正确的是(   )
 A.物块在A点的初速度大小为B.物块第一次沿传送带相对地面上滑的总时间为1.3 s C.物块不能回到A点D.物块在传送带上第一次运动到最高点过程，因摩擦产生的热量为4.8 J 二、非选择题：本题共5小题，共54分11.（8分）某校研究性学习小组利用气垫导轨、数字计时器和拉力传感器做“研究加速度和力、质量的关系”实验，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一带有刻度尺的倾斜气垫导轨，导轨上A点处有一带遮光条的滑块，测得其总质量为m。定滑轮与拉力传感器之间的细绳是竖直的，定滑轮与滑块之间的细绳平行于气垫导轨。实验步骤如下：
 ①用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示；②安装好实验器材，给气垫导轨接上气源，然后读出拉力传感器的示数F，同时从气垫导轨刻度尺上读出遮光条中心与光电门之间的距离L；③剪断拉力传感器与滑块之间的细绳，让滑块滑向光电门，记录遮光条通过光电门的时间t；④多次改变倾斜气垫导轨的倾角，每次实验测量相应的F与t，填入相应的表格中。回答下列问题：（1）遮光条的宽度________m；根据实验中数据可求得滑块下滑的加速度为________；（用和d表示）（2）该研究性学习小组根据测得的F与t，用图象法来研究加速度与合力的关系，若以拉力传感器的示数F为横轴，要使所作图象直观、利于分析，则应以________（填“t”“”“”或“”）为纵轴；（3）若该研究性学习小组实验时给气垫导轨接上气源，滑块平衡后气源因故障断开，拉力传感器示数再次稳定后，剪断拉力传感器与滑块之间的细绳后滑块仍会加速下滑，能完成实验，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则对实验结果________（填“有”或“无”）影响。12.（8分）在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中，图甲为实验电路图，定值电阻为滑动变阻器，图乙为实验的实物连接图。（1）请用笔画线代替导线，按图甲的连接完成该实物连接图。（2）A组同学实验测得的路端电压U与相应电流I的拟合曲线如图丙所示，由此得到电源内阻为_____Ω;当电压传感器的示数为1.6 V时电源的输出功率为________W。（3）根据图丙中实验测得的数据，可以推测实验中选用滑动变阻器的型号较合理的是_______。A.0~ B.0~ C.0~ D.0~（4）B组同学也利用A组用的同一套器材完成此实验，误把图甲中电压传感器在d点的接线接在c点，测得数据也在同一坐标中作出图像，其他操作、读数等都准确无误。则B组画出的图线与纵轴的交点相应的电压值、图线斜率的绝对值大小和A组相比，分别是___________和_______。（填“偏大”“相同”“偏小”或“无法确定”）13.（8分）如图所示，开口向上的汽缸静置于水平桌面上，用一横截面积的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上表面中心与物块A通过细绳、固定的轻滑轮连接，可视为质点的A与B之间通过长度为的轻绳连接（图中未画出）并叠放在桌面上。开始时，滑轮两侧的细绳处于竖直无张力状态，活塞距缸底，气体温度℃，外界大气压强。现用特殊装置使缸内气体的温度缓慢下降。已知物块A的质量为，取重力加速度。（1）当物块A恰好开始上升时，求汽缸内气体的温度；（2）若物块B恰好开始上升时汽缸内气体的温度为240K，求物块B的质量。     14.（12分）如图所示，质量分别为的物块1、2（可视为质点）静止在水平地面上，间距，两物块与地面间的动摩擦因数均为。一长为的细线一端固定在悬点上，另一端连接一质量为、可视为质点的小球。将细线拉至水平并由静止释放，当小球运动到悬点正下方时与物块1发生弹性对心碰撞，此后物块1与物块2发生碰撞并结合在一起。重力加速度，求：
 （1）小球与物块1碰撞后瞬间细线上的拉力大小；（2）物块1与物块2碰撞过程中损失的动能；（3）整个运动过程中物块1运动的距离。       15.（18分）图甲所示为灯泡D两端的电压与通过它的电流的关系曲线，假设最终通过灯泡的电流不再随两端电压的增大而变化。将该灯泡通过水平直导线接入光滑竖直平行导轨中，如图乙所示，导轨间距下方有一根质量为、电阻、长为L的导体棒水平跨接在导轨上，下方的导轨间交替分布着垂直纸面方向、磁感应强度、宽度的匀强磁场，除导体棒和灯泡以外，其余电阻不计，导轨足够长，重力加速度g取，空气阻力不计。
 （1）若开始时锁定导体棒，在上方、下方空间半径的圆形区域里施加一垂直纸面、磁感应强度均匀增大的磁场，磁感应强度的变化率，求灯泡D的实际功率；（2）由静止释放导体棒，求最终的加速度大小；（3）将两个这样的灯泡并联接在间，由静止释放导体棒，求两个灯泡最终各自发光的功率和通过灯泡的交流电的频率。
               
答案以及解析1.答案：B解析：砹是第85号元素，所以砹214的质子数是85，中子数为129，A错误；核反应方程符合质量数和电荷数守恒，B正确；原子核发生α衰变能改变质量数，每衰变一次质量数减少4，而β衰变不会改变原子核质量数，铀238变为砹216，质量数变化了22，不是4的倍数，C错误；原子核的半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，D错误。2.答案：A解析：光的折射定律的表达式为，结合图象可知，光在该介质中的传播速度为，代入数据可解得，A正确。3.答案：D解析：本题结合图像考查气体状态的变化。根据理想气体状态方程（常数），解得，可知与O点的连线均表示等容变化，连线的斜率越大，则表示气体体积越小，所以气体在状态A时的体积小于在状态B时的体积，气体从状态A变化到状态B的过程中，体积必然变大，故A错误；因为气体变化的过程未知，可能经过气体体积减小的过程，故B错误；气体的体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律，气体对外界做正功，W为负值，从题图中看出气体温度升高，即为正值，所以Q必须为正值，即气体必须从外界吸热，故C错误，D正确。4.答案：D解析：本题考查平抛运动规律。两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，又水平位移大小相等，由，知初速度相等，小球1落在斜面上时，有，小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角的正切值，故，所以小球2没有垂直撞在斜面上，故A、B错误；小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切值，则有，则小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为，所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°，故C错误；根据知，改变小球l的初速度，小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角不变，速度相互平行，故D正确。5.答案：B解析：粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有，可得粒子速度，粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得，A错误；粒子在加速电场中加速，由动能定理得，解得，B正确，C错误；粒子在偏转磁场中运动轨迹的每个截面每隔时间经过的电荷量为q，形成的等效电流是，D错误。6.答案：C解析：哈雷彗星在轨道上运行的过程中，机械能守恒，则由引力势能的表达式可知哈雷彗星运动到远日点时环绕速率最小，根据机械能守恒定律有，根据开普勒第二定律有，对地球绕太阳的运动，根据万有引力定律有，联立以上各式可得，代入数据得，C正确。7.答案：A解析：两质点之间的距离为半个波长，无论波传播方向如何，两质点振动情况始终相反，速度始终大小相等，方向相反，又两质点质量相等，故A正确；若波沿x轴正方向传播，，其中n为自然数，波速为55m/s时，n不是整数，B错误；若波沿x轴负方向传播，，波速为25m/s时n不是整数，C错误；波在传播过程中，介质中的质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，D错误。8.答案：BC解析：本题考查带电体在电场、磁场和重力场中的运动分析。液滴做直线运动的条件：其所受合力与速度在一条直线上或合力为零。液滴在电场力、洛伦兹力、重力的共同作用下做直线运动，电场力、重力为恒力，则三者合力必为零，否则洛伦兹力将发生变化，故液滴必定做匀速直线运动，B正确；若匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，液滴所受合力方向在运动方向的右下方，其将做曲线运动，A错误；根据受力平衡有，则，C正确；同理，，则，D错误。9.答案：AD解析：本题考查交流电路的动态分析。副线圈输出电压由原线圈的输入电压和原、副线圈匝数比决定，当开关S闭合后，副线圈所在电路中负载增多，副线圈所在电路中电阻减小，电流表示数增大，根据变压器电流关系，可知示数增大，故A正确，B错误；根据闭合电路欧姆定律可知，原线圈输入电压减小，电压表的示数减小，原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压减小，电压表的示数减小，故C错误，D正确。10.答案：ACD解析：物块由A到B的过程中，由动能定理有，解得，A正确；物块沿传送带减速向上滑动过程中，由牛顿第二定律有，解得，物块从滑上传送带到与传送带共速所需时间，物块在传送带上滑行位移大小为，因，所以共速后物块将继续沿传送带减速上滑，有，解得，减速时间，物块在传送带上滑行的位移为，物块沿传送带上滑的总时间为，物块速度减为零后将沿传送带加速下滑，假设能回到A点，根据动能定理有，可得，假设不成立，B错误，C正确；物块沿传送带上滑时，共速前二者的相对位移为，共速后到速度减为零的过程中二者的相对位移为，上述过程中物块与传送带因摩擦产生的热量为，D正确。11.答案：（1）；（2）（3）无解析：（1）游标卡尺读数为；根据匀变速直线运动规律有，解得；（2）根据牛顿第二定律有，则，若以拉力传感器的示数F为横轴，则应以为纵轴；（3）若该研究性学习小组实验时给气垫导轨接上气源，滑块平衡后气源因故障断开，但仍能完成实验，因为拉力传感器的示数F仍是滑块所受的合力大小，所以对实验结果无影响。12.答案：（1）见解析（2）0.8；0.8（3）C（4）相同；偏大解析：本题考查测电源电动势和内阻实验的电路连接、数据处理。（1）根据原理图连接实物图如图所示；（2）根据可知，图线与纵轴的交点表示电源的电动势，故，图线的斜率的绝对值表示内阻，则可知；电压传感器的示数为1.6V时电流为0.5A，电源的输出功率;（3）由题图丙可知，测量数据中的最小电流约为0.05 A，此时对应的总电阻，此时滑动变阻器接入电阻应为，故滑动变阻器总阻值一定大于；同时为了调节方便，总阻值不宜过大，故应选择最大阻值为的滑动变阻器，故C正确;（4）电压传感器在d点的接线接在c点，测得数据也在同一坐标中作出图像，其中，其图像的截距为E，图线的斜率绝对值大小为，所以B组画出的图线与纵轴的交点相应的电压值和A组相比相同，图线的斜率绝对值大小和A组相比偏大。13.答案：（1）285 K（或12 ℃）（2）5 kg解析：本题考查气体实验定律与力学规律的综合。（1）物块A开始上升前气体做等容变化，初态时，物块A恰好开始上升的气体压强由查理定律得解得（或℃）（2）物块B恰好开始上升时，汽缸内气体的压强为，又，由理想气体状态方程有解得14.答案：（1）（2）0.12 J（3）1 m解析：（1）设小球与物块1碰撞前瞬间的速度为。对小球由动能定理有
小球与物块1发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
碰后瞬间对小球有
代入数据，解得（2）物块1做减速运动时加速度大小为
设物块1与物块2碰撞前瞬间速度为，则
物块1与物块2碰撞根据动量守恒定律可得
物块1与物块2碰撞过程中损失的动能
解得（3）物块1与物块2碰撞后一起做匀减速直线运动，由动能定理有
整个运动过程中物块1移动的距离
解得15.答案：（1）0.351 W（0.321~0.371均可）（2）（3）见解析解析：（1）由法拉第电磁感应定律有
设此时灯泡两端的实际电压为、实际电流为
根据闭合电路欧姆定律有
即
利用图线相交法作图，根据图象交点（1.3V，0.27A）
可知，灯泡的实际功率为（0.321~0.371均可）
 （2）经过足够长时间后，通过导体棒的电流达到
所受安培力不变，做匀加速直线运动
根据牛顿第二定律可得
解得（3）由于，则导体棒最终做匀速直线运动，灯泡的亮度不变
设匀速运动时通过的电流为
根据平衡条件可得
解得
根据并联电路的特点可知通过每只灯泡的电流为，从灯泡的伏安特性曲线上可得，灯泡两端的电压，两个灯泡最终发光的功率相同，为
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
解得
交流电周期
频率为