江苏省南京市南师大附属扬子中学2022年度高三物理模拟试题含解析

江苏省南京市南师大附属扬子中学2022年度高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图甲，为风速仪的结构示意图.在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动，线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙.若发现电流峰值变大了，则风速、电流变化的周期，一定是A.变小，T变小 B.变小，T变大C.变大，T变小 D.变大，T变大参考答案：C电流峰值变大，则线圈两端产生的感应电动势增大，由可知永磁体转动的角速度增大，故相应的风速增大、电流的周期T减小。2.如图所示，轻杆BC的一端铰接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力A．保持不变

B．逐渐增大C．逐渐减小

D．先增大后减小参考答案：A3.图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则(

)

A.F3>F1=F2

B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3

D.F1>F2=F3参考答案：B4..(单选)a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是A．a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度B．20秒时,a、b两物体相距最远C．60秒时,物体a在物体b的前方D．40秒时,a、b两物体速度相等,相距200m参考答案：C5.今年春节前后，我国部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则(

)

A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动

B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑参考答案：

答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为火警报警装置的部分电路，其中ε为电源，r为电源内阻，R2是半导体热敏电阻传感器，它的电阻阻值随温度升高而减小，R1、R3是定值电阻．a、b两端接报警器．当传感器R2所在处出现火险险情时，与险情出现前相比，a、b两端电压U变小，电流表中的电流I变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理．专题：恒定电流专题．分析：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，分析外电路总电阻如何变化，根据欧姆定律分析干路电流的变化情况和路端电压U的变化情况，根据R2、R3并联电压的变化情况，分析通过R3电流的变化情况，即可知电流表示数变化情况．解答：解：由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，R2、R3并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压减小，即a、b两端电压U变小；R2、R3并联电压U并=E﹣I（R1+r），I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，通过R3电流减小，由于干路电流增大，则知电流表示数I变大．故答案为：变小，变大点评：本题是信息题，首先要抓住传感器R2电阻与温度的关系，其次按“部分→整体→部分”的顺序进行分析．7.物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）参考答案：2

相反8.某三相交流发电机的相电压为380V，给负载供电的电路如图所示（图中R表示负载，L表示发电机线圈），此发电机绕组是

连接，负载是

连接，每相负载的工作电压是

V.参考答案：9.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)10.（选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经

s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是

．

参考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y轴的负方向（2分）11.如图所示，L1、L2是输电线，甲是

互感器，乙是

互感器，若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为

V，电流为

A。

参考答案：

答案：电压、电流

22000、10012.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2513.某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_________m/s2

制动性能车辆以36Km/h（即10m/s）行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_________N

参考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根据和F＝ma可得F＝1.15×104N。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量m=0.1kg、电量q=1.0×10-5C的带正电小球（可视作点电荷），它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛，并沿圆弧轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径R=1.0m，平台距AB连线的高度h可以在0.2m-0.8m之间调节。有一平行半径OA方向的匀强电场E，只存在圆弧区域内。为保证小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线，同时调节平台离开A点的距离合适。不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）小球在空中飞行的最短时间t；（2）平台离开A的水平距离x范围；（3）当h=0.2m且E=2.5×104N/C时，小球滑到最低点C点的速度v；（4）为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是（3）中的v，则电场力F（F=qE）的大小应与平台高度h满足的关系。（通过列式运算说明）参考答案：（1）当平台高度为0.2m时，空中飞行的最短时间t==0.2s（2）因为小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，所以小球进入圆弧轨道时时的速度方向不变，设此速度与竖直方向成α角。tgα==v02=2ghtan2α由图像中当h=0.8m时，v0=3m/s代入上式得9=2×10×0.8×tg2αtgα=0.75

α=370

则θ=1060所以v02=11.25h当h=0.2m时,v0=1.5m/s平台离开A的最小距离为s1=v0t=1.5×0.2=0.3m同理得平台离开A的最大距离为s2=v0=3×=1.2m（3）小球到达A点时的速度vA===2.5m/s从A点到C点，由动能定理得mgR(1-cos530)-qER(1-cos530)=mvC2-mvA2代入数据，解得vC=3.5m/s（4）从A点到C点，由动能定理得mgR(1-cos530)-FR(1-cos530)=mvC2-mvA2=mvC2-m

=mvC2-m代入数据得32F=125h-17或17.（12分）（1）氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是

。（双选，填正确答案标号）a.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmb.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级c.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d.用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级（2）如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m。开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：（ⅰ）B的质量i；（ⅱ）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。参考答案：（1）cd（2）（i）（ii）解析：（1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a错误；由可知，b错误，d正确；根据可知，辐射的光子频率最多3种c正确；正确选项cd。（2）解：（i）以初速度的方向为正方向，设B的质量为，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得

①由①式得

②（ii）从开始到碰撞后的全过程，由动量守恒定律得

③设碰撞过程A、B系统机械能的损失为,则

④联立②③④式得

⑤

18.相距L的足够长金属导轨与水平方向成α角倾斜放置，长度均为L的质量为m1的金属棒ab和质量为m2的金属棒cd通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，如图甲所示，虚线oo1上方磁场方向垂直于斜面向上，虚线下方磁场方向平行于斜面向上，两处匀强磁场的磁感应强度大小均为B．ab两端的滑环是光滑的，cd两端的滑环与导轨间的动摩擦因数为μ（μ＜tanα），两金属棒在导轨间的总电阻为R，导轨和滑环的电阻不计．金属棒ab在沿斜面向上的外力F作用下，从静止开始沿导轨向上做加速度为a的匀加速直线运动．金属棒ab开始运动的同时，金属棒cd也由静止释放．以金属棒ab开始运动为计时起点．重力加速度为g．（1）求t0时刻作用在金属棒ab上的外力F的大小；（2）从静止开始到t0时刻外力F做功为W，求回路在这一过程中产生的焦耳热；（3）简述金属棒cd释放后将做怎样的运动，并在图乙中定性画出金属棒cd所受摩擦力fcd随时间变化的图象．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）ab棒在外力F作用下做匀加速直线运动，所受的合外力一定．由E=BLv、I=、F=BIL、v=at，及牛顿第二定律得到外力F的大小．（2）由运动学公式求出t0时刻金属棒ab的速率和位移，根据动能定理求出回路中产生的焦耳热．（3）由右手定则判断ab棒中感应电流方向，由左手定则判断cd棒所受的安培力方向．分析cd棒的运动情况：cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．cd棒达到最大速度时重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，根据cd所受的摩擦力大小变化情况作图．解答：解：（1）经过时间t0时，金属棒