2022届高考物理三模试卷（含答案） (10)

这是一份2022届高考物理三模试卷（含答案） (10)，共16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11小题，每小题4分，共44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，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.科学研究表明，香烟会释放一种危险的放射性元素钋（），如果每天抽2包香烟，一年后累积的辐射量相当于400次胸透的辐射量。的半衰期是138天，可以连续发生一次α衰变和一次β衰变后产生新核X。下列说法正确的是(   )A.制做香烟时可以通过升高温度减小的半衰期，从而减小辐射对人体的伤害B.吸烟时因为发生化学反应，所以的半衰期会减小C.发生衰变时，会发生质量亏损D.新核X的中子数是206，电荷数是832.两辆相同的汽车甲、乙在同一条平直公路上同向运动，它们在0~时间内的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知在时刻两图象的斜率相同，下列关于两车在0~时间内的运动说法正确的是(   )A.0~时间内乙车的平均速度大于甲车的平均速度B.时刻两车相距最远C.乙车加速度的方向与速度方向一致D.若两车所受的阻力相等，则甲车的牵引力一直大于乙车的3.如图所示，竖直杆AB在A、B两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC，AC和BC与竖直方向的夹角均为，轻杆长均为L，在C处固定一质量为m的小球，重力加速度为g，在装置绕竖直杆AB转动的角速度从0开始逐渐增大过程中，下列说法正确的是(   )A.当时，杆和杆对球的作用力都表现为拉力B.杆对球的作用力先增大后减小C.杆与杆上的力的大小之差越来越大D.当时，杆对球的作用力为04.2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。假设天问一号探测器在降落到火星表面前在重力和发动机推力作用下做匀减速直线运动过程中依次经过四点，最后平稳落到火星表面，探测器经过和三段所用的时间之比为1:3:5。已知段和段的长度分别为和，则根据题给条件可以求出的物理量有(   )A.探测器加速度的大小 B.探测器经过段所用的时间C.探测器在B点速度的大小 D.段的长度5.如图所示，某学校探究性学习小组的同学用两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合。两种光穿过玻璃砖所需时间分别为，全反射临界角分别为，则下列说法正确的是(   )
 A. B. C. D.6.如图所示，在x轴上相距为L的两点固定有等量同种正电荷，虚线是中心在的中点、边长也为L的正方形，是正方形的四个顶点，且两点在x轴上。下列说法正确的是(   )
 A.将一电子从a点由静止释放，电子可能沿直线运动到d点B.将一电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度释放，电子可能做匀速圆周运动C.将一电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先增大后减小D.将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功后做负功7.如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内有方向垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。两个质量、电荷量都相同的带正电粒子，以不同的速率从a点先后沿直径ac和弦ab方向射入磁场区域，ab和ac的夹角为30°，已知沿ac方向射入的粒子刚好从b点射出，沿ab方向射入的粒子刚好从O点正下方射出，不计粒子重力。则(   )A.沿ac方向射入的粒子在磁场中运动轨迹半径为RB.沿ab方向射入的粒子在磁场中运动轨迹半径为C.沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间之比为2:1D.沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的速率的比值为8.战绳训练是当下一种火热的健身方式。某次战绳训练中，一运动员晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动），战绳上因此形成一列横波。如图甲、乙所示分别是战绳上两质点的振动图象，形成的横波由A传向B，波长大于3.0m，两质点在波的传播方向上的距离。下列说法正确的是(   )
 A.时刻，两质点的振动方向相反  B.波的波长可能为3.2 m C.质点A处的波传到B处所用时间可能为0.25 s  D.波的波速可能为40 m/s9.甲、乙两同学在课外活动时进行乒乓球比赛，已知乒乓球的质量为m且可视为质点，球桌的长度为L，甲同学在球桌左边缘上方高H处沿水平方向发球，在桌面上反弹后恰好过网，之后乒乓球落在球桌的右边缘上。乒乓球第一次落在桌面上时的水平位移为，已知第一次与桌面接触的过程乒乓球与桌面相互作用的时间为t，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力。下列说法正确的是(   )A.乒乓球第一次与桌面作用过程中损失的能量为B.乒乓球第一次落在桌面上后反弹上升的最大高度为C.第一次与桌面接触的过程中，乒乓球受到桌面提供的平均作用力为D.球网的高度为10.如图所示，在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨，导轨的左端接有电源E，右端边缘处静置有一长、质量、电阻的导体棒，导体棒所在空间有磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后，导体棒以某一初速度水平向右抛出，已知导体棒落地点到抛出点的水平距离，重力加速度，则(   )A.在空中运动过程中，导体棒a端的电势低于b端的电势B.导体棒抛出时的初速度大小为5m/sC.在空中运动过程中，导体棒上产生的感应电动势大小恒定D.闭合开关后，通过导体棒的电荷量为1.0C11.原、副线圈匝数比为k的理想变压器，原线圈与定值电阻串联并接入电压有效值恒定的交流电源，副线圈电路中接有理想电压表和最大阻值也为的滑动变阻器R，开始时滑片P位于滑动变阻器中央位置，如图所示。将滑片P向下滑至a点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表的示数为；将滑片P向上滑至b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电压表的示数为，且。下列说法正确的是(   )
 A.原、副线圈匝数比B.原、副线圈匝数比C.在将滑片P向下滑至a点的过程中，理想变压器的输出功率先增大后减小D.在将滑片P向上滑至b点的过程中，理想变压器的输出功率一直增大 二、非选择题：本题共5小题，共56分。12.（6分）某同学在研究性学习中，利用所学的知识设计了如下的实验：一轻弹簧一端固定于某一开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验所用刻度尺的零刻度线恰好与弹簧左端对齐，在弹簧右端安装一个指针指向刻度尺，该同学通过改变细线上所挂钩码（未画出）的个数来改变弹簧的长度，现将测量数据记录在图乙表中，现要求在图丙中作出图线，并利用测量数据及描绘出的图线，对弹簧的有关特性进行研究，重力加速度。（1）根据题目要求在图丙中作出图线；（2）该实验设计排除了________对实验的影响，由图象可得出的结论是________；（3）弹簧的劲度系数为_________N/m，原长为_________cm。13.（10分）利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑夜打开。某同学利用如下器材制作了一个简易的路灯自动控制装置。A.励磁线圈电源 B.路灯电源 C.路灯灯泡L D.定值电阻E.光敏电阻 F.电磁开关 G.导线、开关等
 （1）电磁开关的内部结构如图甲所示。1、2两接线柱接励磁线圈（电磁铁上绕的线圈），3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接，相当于路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻，将选择开关置于“×1”挡，调零后测量时的示数如图丙所示，则励磁线圈的电阻约为________Ω。（2）图乙为光敏电阻的阻值随照度的变化关系（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx）。从图中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而________（选填“减小”“不变”或“增大”）。（3）如图丁所示，请你用笔画线代替导线，将该同学设计的自动控制电路补充完整。
 （4）已知励磁线圈电源（内阻不计），定值电阻。若设计要求当流过励磁线圈的电流为0.05 A时点亮路灯，则此时的照度约为________lx。14.（9分）一内壁光滑的气缸竖直放置，通过轻杆连接的两活塞之间封闭有一定质量的理想气体，如图所示。初始时，两厚度不计的活塞均处于静止状态，且两活塞到上、下两部分气缸连接处的距离相等，封闭气体的热力学温度为。已知两活塞的质量，横截面积，重力加速度大小为g，大气压强恒为。
 （1）若使封闭气体缓慢降温至活塞a恰好移动到处，求此时气体的温度T；（2）若气缸和活塞导热性良好，气缸外温度恒为，现在活塞a上方缓慢加入液体使活塞a恰好移动到处（a恰未与接触），求加上的液体的总质量m。      15.（15分）如图所示，质量为的物块a和质量为的物块b均静止在同一水平面上，物块a与竖直挡板间放有一轻弹簧，物块b放置在倾角为的斜面底端。开始时弹簧处于原长状态，某时刻起以大小为的恒力作用在物块a上使其压缩弹簧，当物块a速度为零时立刻撤去恒力并在物块a离开后撤去弹簧并前移挡板至管道口，物块a沿光滑半圆水平管道运动，之后与物块b发生弹性碰撞，物块经过衔接处时没有能量损失。已知弹簧的劲度系数且弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，物块a与斜面间的摩擦力可忽略，物块b与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块a与挡板碰撞过程时间极短且无能量损失，，物块均可视为质点，管道很细。
 （1）求撤去恒力F瞬间弹簧储存的弹性势能；（2）物块b第一次静止前恰未与物块a发生第二次碰撞，求半圆轨道的半径；（3）求碰撞后物块b上升高度的最大值。         16.（16分）如图所示，与水平面成45°角的虚线将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一质量为m、带电荷量为q的正粒子以速度从虚线上的点水平向右射入Ⅰ区域。粒子在Ⅰ区域内运动时，只受到大小不变、方向垂直于虚线的电场作用，电场强度大小为E；在Ⅱ区域内有一匀强磁场（未画出），磁场的方向垂直于面向外，磁感应强度大小为，粒子在Ⅱ区域内运动时只会受到匀强磁场的作用。粒子的重力可以忽略。（1）求粒子从开始运动到第一次回到虚线的位移。（2）粒子从开始运动能否回到点？若不能，通过计算说明理由；若能，求经过多长时间后粒子又回到点。（3）通过上面的分析计算说明三个不同的粒子分别以速度从平面上的点水平向右射入Ⅰ区域，这三个粒子是否都能回到点？若能，则哪个粒子最先回到点？若不能，请说明理由。 

                            
答案以及解析1.答案：C解析：半衰期是由原子核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件没有关系，AB错误；发生衰变时，会放出能量，根据质能方程可知有质量亏损，C正确；连续发生一次α衰变和一次β衰变后产生新核X的质量数为206，电荷数为83，则新核X的中子数为123，D错误。2.答案：D解析：0~时间内，甲、乙两车的位移相同，根据平均速度公式可知，甲、乙两车平均速度相同，A错误；时刻两图象的斜率相同，两车速度相同，但时刻，两车的位置关系未知，不能判断时刻两车的位置关系，B错误；乙车的位移随时间变化的关系图象的斜率逐渐减小，速度逐渐减小，乙车加速度的方向与速度方向相反，C错误；甲车做加速运动，则甲车牵引力大于阻力，乙车做减速运动，则乙车牵引力小于阻力，D正确。3.答案：D解析：当时，由于小球在水平方向受力平衡，因此AC杆对小球的作用力表现为拉力，BC杆对小球的作用力表现为支持力，且大小相等，选项A错误；当逐渐增大时，AC杆对小球的拉力逐渐增大，BC杆对小球的支持力逐渐减小，当BC杆的作用力为0时，有，解得，当继续增大时，AC杆对小球的拉力继续增大，BC杆对小球的作用力变为拉力，且逐渐增大，选项B错误，D正确；一定时间后，AC杆和BC杆的作用力都变为拉力，拉力的竖直分力之差等于小球的重力，即，则，因此AC杆与BC杆上的力的大小之差不变，选项C错误。4.答案：D解析：设探测器加速度大小为a，在A点的速度为，在B点的速度为，经过段所用的时间为段的长度为，则根据匀变速直线运动规律可得，，，求解五个未知量但只有四个方程，所以无法将五个未知量全部解出；通过观察可知若把看成两个整体，利用、三个方程可求解得，D正确。5.答案：C解析：知识点分析过程结论折射率、速度、时间由图知A光的折射率大，则A光频率大，光在介质中的速度为，可知A光在玻璃砖中的速度比B光的小，所以A光穿过玻璃砖所需时间较长，即C正确全反射由可知A光的全反射临界角比B光的小，即6.答案：B解析：根据等量同种正电荷的电场线分布特点可知，电子从a点由静止释放时，先受到竖直向下的电场力做加速直线运动，过中心点后，受竖直向上的电场力做减速直线运动，由运动的对称性可知，电子将沿连线在间做往复运动，A错误；电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度v释放时，受到垂直速度方向且指向中点的电场力，若满足，该电子将做匀速圆周运动，B正确；沿直线从a至c，电势先升高后降低，电子从a点沿直线移至c点过程，电子电势能先减小后增大，C错误；将一电子从a点沿折线移至c点过程，静电力先做正功再做负功，再做正功最后做负功，D错误。7.答案：C解析：沿ac方向射入的粒子在磁场中运动方向偏转60°，其轨迹所对的圆心角为60°，如图中轨迹1所示，由几何关系知其轨迹半径为，选项A错误；沿ab方向射入磁场区域的粒子在磁场中运动轨迹如图中轨迹2所示，根据几何关系可知，该粒子的轨迹所对圆心角为30°，则轨迹半径r满足，又，解得，选项B错误；两粒子的质量和电荷量相同，则在磁场中的运动周期相同，结合两粒子在磁场中的偏转角可知，沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间之比为2:1，故选项C正确；根据可得，则沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的速率的比值为，选项D错误。8.答案：BC解析：由振动图象可知，时刻，A质点速度方向沿y轴正向，而B速度为零，A错误；取时刻分析，A质点经平衡位置向上振动，B质点处于波谷，设波长为λ，则，解得，又因为，所以n取0或1，当时，，波速，当时，，波速，B正确，D错误；质点A处的波传到B处所用时间可能为，C正确。9.答案：BC解析：设乒乓球第一次落在桌面上后反弹上升的最大高度为h，因为不计摩擦和空气阻力，所以在水平方向上乒乓球的速度不变，根据平抛运动规律得，，解得，选项B正确；则第一次与桌面作用的过程中，乒乓球损失的能量为，选项A错误；乒乓球第一次与桌面接触前瞬间在竖直方向的速度大小为，第一次与桌面接触后在竖直方向的速度大小为，根据动量定理得，解得，选项C正确；结合B项分析和运动学公式可知，球网的高度为，选项D错误。10.答案：BC解析：由右手定则可知，导体棒在空中运动过程中，在水平方向上要切割磁感线，从而产生感应电动势，但无感应电流，不受安培力，故导体棒在平抛运动过程中水平方向上的速度不变，由可知导体棒上产生的感应电动势大小不变，且a端电势高于b端电势，故选项C正确、A错误；导体棒从抛出到落地的时间为，故导体棒做平抛运动的初速度，选项B正确；设闭合开关时导体棒中有电流流过的时间为，由动量定理可得，因，故有，即，代入数据解得，选项D错误。11.答案：AD解析：根据“等效思想”，将变压器及其右侧电路等效到左侧电路中，视为阻值为的电阻，如图1所示。交流电源输出电压有效值记为U，将滑片P向下滑至a点时，在原线圈回路中，根据理想变压器基本规律和欧姆定律可得，将滑片P向上滑至b点时，可得，又，联立解得，A正确，B错误；结合理想变压器的基本规律，作出变压器输出功率与的关系图如图2所示，将滑片P从中央位置向下滑至a点过程，对应图象中的第Ⅱ段，可见此过程随着增大，输出功率一直减小，C错误；将滑片P从中央位置向上滑至b点过程，对应图象中的第I段，可见此过程随着减小，输出功率一直增大，D正确。
 12.答案：（1）图线如图所示（2）弹簧自身重力;在弹性限度内弹力与弹簧的伸长量成正比（3）100;15解析：（1）根据实验数据在坐标系中描点连线如图所示；（2）把弹簧竖直悬挂进行实验时，由于弹簧自身的重力往往使弹簧长度的测量存在误差，本实验把弹簧水平放置进行实验，排除了弹簧自身重力对实验的影响，根据图象结合数学知识可知，图线与横轴的交点的横坐标表示弹簧的原长，由图线可建立与的函数关系，图线的斜率为，说明在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；（3）根据胡克定律有，说明弹簧的劲度系数大小等于图线的斜率，故，弹簧原长。13.答案：（1）20（2）减小（3）如图所示
 （4）0.4解析：（1）由多用电表欧姆挡的读数规则可知，励磁线圈的电阻约为；（2）从图乙中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而逐渐减小；（4）当控制电路中的电流为0.05A时，控制电路的总电阻应为，因定值电阻，励磁线圈的电阻，故此时光敏电阻的阻值应为，由图乙可知此时的照度约为0.4 lx。14.答案：（1）（2）解析：（1）设活塞到处的距离均为L，气体缓慢降温至活塞a恰好移到处过程，压强不变，根据盖-吕萨克定律有
解得（2）初始时，设封闭气体压强为，研究两活塞及轻杆整体有
设活塞a恰好移动到处时，封闭气体压强为，研究两活塞及轻杆整体有
根据玻意耳定律有
解得15.答案：（1）（2）（3）解析：（1）物块a受到恒力F和弹簧弹力作用，根据对称性原理可知，当物块a受到的合力大小与F相等、方向与F相反时，物块a的速度为零，设此时弹簧的压缩量为，有
根据功能关系可知，撤去恒力F瞬间弹簧储存的弹性势能为
解得
（2）设满足要求的半圆管道半径为R
对物块b有
可知物块b在斜面上速度减到零后不会下滑
物块a第一次离开弹簧瞬间，有
物块a与物块b发生弹性碰撞过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有

解得
物块b在斜面上运动过程中，由牛顿第二定律有
第一次碰撞后物块b在斜面上的运动时间为
运动距离为
物块a在斜面上运动时的加速度大小为
第一次碰撞后，物块a沿半圆管道运动的时间为
对物块有
可得
（3）设物块b最终静止时到水平面的高度为h，对整个过程由能量守恒定律有
解得16.答案：（1）粒子在上方的运动如图所示，将粒子的初速度沿方向和垂直于方向分解，有根据牛顿第二定律可得从开始运动到第一次回到虚线的时间粒子从开始运动到第一次回到虚线的位移为（2）带电粒子进入磁场后，根据牛顿第二定律得解得在磁场中运动的时间为在磁场中运动的位移为通过分析可知粒子从开始运动经过时间后又回到点，即（3）根据上面分析可知与粒子的质量和带电荷量无关，所以这三个粒子都能回到点，根据可知最先回到点