2022届山东省菏泽市高三（下）一模考试物理试题（解析版）

2022年荷泽市高三一模考试

物理试题

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个

符合题目要求。

1.下列说法正确的是（）

A.银河系中存在大量的铝同位素26Al，它的衰变方程为:;Al朝Mg+Y,其中Y是质子

B.核废料具有很强的放射性，放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

C.裂变反应有质量亏损，聚变反应没有质量亏损

D.7射线是原子核能级跃迁释放出的能量，是一种电磁波

【1题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据质量数和电荷数守恒可知，Y质量数为0,电荷数为+1,是正电子，A错误；

B.核废料具有很强的放射性，放射性元素经过两个完整的半衰期后，将剩余原来的四分之一，B错误；

C.裂变反应有质量亏损，聚变反应也有质量亏损，C错误；

D.7射线是原子核能级跃迁释放出的能量，是一种电磁波，D正确。

故选D。

2.一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气

体（）

A.内能增加B.对外界做正功

C.减少的内能小于放出的热量D.减少的内能大于放出的热量

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A.充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，内能降低，A错误；

B.充气气球用绳子拴着一块石头在下降的过程中，水温越来越低，压强逐渐增大，根据理想气体状态方

程

华=。气球体积减小，对外界做负功，B错误；

CD.由AB分析，气球下降时，气球内气体内能减小，外界对气球做功，根据热力学第一定律

AU=Q+W由于外界对气球做功，因此放出的热量大于减小的内能，C正确，D错误:

故选c。

3.两辆小汽车在平直路面上同向运动，两车从同一地点由静止同时出发，其位移x随速度平方/变化的关

系如图所示，图中人氏c分别表示了两车的丫-/图像，以下判断正确的是（）

两车在为处再次相遇B.甲、乙两车的V—/图像为图a

C.甲、乙两车的VT图像为图bD.甲、乙两车的丫一/图像为图c

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】根据公式片-匕2=2以变形可得

1

元二丁/9由图像可得，乙的加速度不变，甲的加速度逐渐增大，所以甲、乙两车的V-/图像为图〃。

2a

由于甲、乙的位移图像在4处速度相同，由。图（即甲乙两车的1M图）可得，速度相同时，需要的时间

不同，则两车是不同时间到达为，故没在为处相遇，故ACD错误，B正确。

故选Bo

4.如图所示，粗糙程度处处相同、倾角为。的倾斜圆盘上，有一长为L的轻质细绳，一端可绕垂直于倾斜

圆盘的光滑轴上的。点转动，另一端与质量为〃?的小滑块相连，小滑块从最高点A以垂直细绳的速度?

开始运动，恰好能完成一个完整的圆周运动，则运动过程中滑块受到的摩擦力大小为（）

【4题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】由于小滑块恰好能完成一个完整的圆周运动，则在最高点有

mgsin9=加亍整个过程根据能量守恒可得

1,1,

-2^£/=—mv''--mv^解得

蛔士也BCD错误，A正确。

47rL

故选Ao

5.如图所示为科学家研发出的一款超小型风力发电机，也被称之为郁金香风力发电机，可以供家庭使用，

具有噪音极低，启动风速较小等特点。某家庭装有郁金香风力发电机10台，某日该地区的风速是6m/s,

风吹到的叶片有效面积为In?，已知空气的密度为1.2kg/n?,假如该风力发电机能将通过此有效面积内

空气动能的40%转化为电能。下列表述符合事实的是（）

B.每秒冲击每台风力发电机叶片的空气动能为259.2J

C.每台风力发电机发电的功率为129.6W

D.该风力发电机组工作24h,发电量约12.44kW-h

【5题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A.每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积为

V=SL=Svt=1x6x1=6m3A错误;

B.Is内气流的质量为

m=pV=1.2x6=7.2kg气流的动能为

1,1,

E=—/m?=-x7.2x62=129.6JB错误;

切22

c.Is风动能转化为的电能

E电=〃上动=40%x129.6=51.84J则功率

P=^=51.84WC错误；

t

D.该风力发电机组工作24h,发电量为

IV=10P/=10x51.84x24=12.44kW?D正确。

故选D。

6.2021年10月16日神舟十三号载人飞船顺利发射升空，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员开启了为期

6个月的天宫空间站之旅，在距地面大约395km（相当于荷泽到日照的距离）的轨道上运行。在2021年

12月9日下午的太空授课中，王亚平说他们一天刚好可以看到16次日出。已知地球半径为6370km,万有

引力常量G=6.67xl{r“N-m2/kg2,若只知上述条件，则不熊确定的是（）

A.空间站的运行周期B.空间站的加速度

C.地球的第一宇宙速度D.空间站和地球之间的万有引力

【6题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A.一天刚好可以看到16次日出

243

T=—=—hA错误；

162

B.空间站绕地球做匀速圆周运动，对空间站，由圆周运动规律和万有引力定律

„Mm,2万、2/日

6-^-=m（亍-）一「得

知=丝;因为

GT2

Mm

=。得

r

M

a=GrB错误;

r

C.由

D.由

Mm

不知道空间站得质量，D正确。

故选D。

7.如图所示，阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆AOB,直杆04和08的夹角C=150°,细绳一端固定

在A点，另一端与套在曲杆AOB上的轻环Q连接，用性钩挂上质量为，〃的灌肠时，轻环Q从曲杆。处沿

。8滑下（轻环不滑出。8杆），重力加速度为g,当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为（)

1

与mgB.与mgC.mgD.-mg

【答案】B

【解析】

【详解】如图所示，同一根绳上拉力处处相等，故合力在夹角平分线上，处于静止状态时,Q处绳子必垂直

于杆，否则不可能平衡，由几何关系得©30。

当灌肠重新平衡，由几何关系，受力分析可得，在竖直方向上

2Tcos30°=mg贝!j

T=mg故选Bo

8.A、B两种光子的能量之比为3：2,他们都能使某种金属发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分

别为七八、EB,关于A、B两种光子的动量之比4:和该金属的逸出功Wo,下列关系式成立的是

()

A.PA：PB=2：3B.PA：PB=百:夜

C.%=2项—3心D.%=3&-2稣

【8题答案】

【答案】c

【解析】

【详解】AB.由光子能量公式

E-hv动量公式

h

P=彳我们知道

A

v=£可知

A

E

〃=一则

c

PA:PB=3：2AB错误；

CD.由光电方程可得

E光子A=纭+叱）E光子B=稣+吗由题意可知

2E光子八=3E光子B得

网=2EA—3EBC正确，D错误；

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合

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。

9.如图所示，一个匝数N=20、电阻r=lO的矩形线圈，以固定转速50r/s在匀强磁场中旋转，从图示位

置开始计时.，其产生的交变电流通过一匝数比〃1：&=20:3的理想变压器，给副线圈电路供电，定值电阻

飞=10。，&=5。，火=ld灯泡£的电阻恒为10C,额定电压为24V,灯泡正常工作，可以判断

电阻R消耗的电功率为2.25WB.穿过线圈平面

C.矩形线圈的热功率为0.1296WD./=0时刻流过线圈的电流为零

【9题答案】

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.灯泡Z,的电阻恒为10C,额定电压为24V,灯泡正常工作，则

点*=2必则

/]=0.9A/2=1.5A因此

&=/2R=1.52xl=2.25WA正确;

B.以固定转速50r/s在匀强磁场中旋转，则

co=2兀襄=1OO^ad/s由A推理得

〃=/4+24=33丫由

n.U.20

—=—L=—则

心U23」

5=220V由

产则

/,=0.36A所以

E=H+//=220+0.36x1=220.36V因为

Em=N3S。则

BS=旦="I®&wbB错误;

Na>100万

C.矩形线圈的热功率为

P=l；r=0.362xl=0.1296WC正确;

D.f=0时刻，磁通量最大，磁通量变化率为零，流过线圈的电流为零，D正确。

故选ACD。

10.如图（a）为简谐横波在/=0.2s时刻的波形图，P是平衡位置在玉=L0m处的质点，Q是平衡位置在

々=4.0m处的质点，M是平衡位置在刍=8.0m处的质点，图"）为质点。的振动图像，下列说法正确

的说法是（)

正方向运动

B.在f=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴正方向

C.在，=0.2s到f=0.25s,质点P通过的路程为lO0c〃2

D.质点M简谐运动的表达式为y=0.lOsin10^(m)

【10题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A.图(6)为质点Q的振动图像，则知在r=0.2s时，质点Q正从平衡位置向波峰运动，所以r=0.2s

时，质点。向N轴正方向运动，可知该波沿x轴正方向传播，此时质点p正向y轴负方向运动，选项A错

误；

B.由图乙读出周期

T=0.2s从r=0.2s到f=0.25s经过的时间为

△r=0.05s=」T则在r=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与>轴正方向相同，选项B正确；

4

C.该简谐横波的表达式为

2为"2〃"7T

y=Asinx=0.1sinx(m)=0.10sin—x(m)t-0.2s时P的位移为

y=0.10sin—(m)=5J5cmt=0.25s波向前传播的位移

4

T11

x=vx—=-/l=—x8m=2rr^[]r=0.25sp的位移与t=0.2s时x=-Im处的质点的位移相同

444

y'=0.10sin(--)(m)=一5瓜m所以从r=0.2s到r=0.25s，质点尸通过的路程为

4

5，5cm+5&cm=10&cm选项C正确；

D.质点。简谐运动的表达式为

242万

j=Asin—r=O.lsin—r(m)=0.10sinl0R(m)则质点M简谐运动的表达式为

y=0.10sin(1。加一兀)(m)选项D错误。

故选BCo

11.如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，

A点到2、。两点的距离均为心A点在8。边上的竖直投影点为0。＞轴上8、。两点固定两个等量的正点

电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点。对称。在A点将质量

为根、电荷量为的小球套在轨道AC上(忽略它对原电场的影响)将小球由静止释放，已知静电力常量

为Ik,重力加速度为g,且左丝=@〃吆，忽略空气阻力，下列说法正确的是()

L23

A点是z轴上场强最强的点B.轨道上A点的电场强度大小为

q

D.小球刚到达C点时的动能为芋机gL

C.小球刚到达C点时的加速度为0

【11题答案】

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.由题意可知

如图所示，P为z轴上一点，p。连线与z轴的夹角为。

根据等量同种电荷的电场分布可知产点的电场强度竖直向上，大小表示为

(OD、I整理得

、sin8,

E=cossin20=&乎cos8(1-cos?。)令，=cos0,/£(0/)，可得函数

£L

/Q)=，(l—产)对函数求导

r«)=i—3产令ro)=o,解得

/=±*结合导函数的性质可知，在时，/⑴单调递增，在re(日,1)时，/⑺单调递减，因

此r=cos®=3时，电场强度最大，即

3

OP=0~=县由此可知，z轴上距离。点变心处的两点电场强度最大，A错误；

tan044

B.ZDAO=30°,轨道上A点的电场强度大小

2kQgkQmg

EA=~^COS3()O=F—=3B正确；

LLq

C.由几何关系可知

OA=OC=^LNACO=45°根据对称性可知，A、C两点的电场强度大小相等，因此，C点的电场强

2

度方向沿X轴正方向，电场强度大小表示为

疑=马=鳖小球在。点时的受力如图所示

q

Az

+Q\

0/%、、、小球在C受到的电场力为

L

y

mg

••A'

F＜、=qEc=mg沿杆方向的合力为

F-mgcos45°-Fccos45°=ma解得

。=0由此可知小球刚到达C点时的加速度为0,C正确；

D.根据等量同种电场分布和对称关系可知，A、C两点电势相等,电荷从A到C的过程中电场力做功为

零，根据动能定理可得

感.。4=%―0解得

EkC=—^-mgLD正确。

故选BCD。

12.M和N两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为从竖直平面内有质量为〃?、电阻为R

的直角梯形线框，上下底水平且底边之比为5：1,梯形高为2儿该线框从A8到磁场上边界的距离为//的

位置由静止下落，下落过程底边始终水平，线框平面始终与磁场方向垂直。已知A8刚进入磁场时和A8刚

穿出磁场时线框加速度为零，在整个运动过程中，说法正确的是（）

AB边匀速穿过磁场

B.从边刚穿出到CO边刚要进入磁场的过程中，线框做匀速运动

C.边刚进入磁场时，线框的加速度为方向竖直向上

D.从线框开始下落到A3边刚穿出磁场的过程中，线框产生的焦耳热和重力做功之比31：16

【12题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A.设A8边长为，整个线圈的电阻为R,则感应电动势为

E=根据欧姆定律有

E

/=—可知，当48边刚进入磁场是匀速进入，满足

R

r2

=mg然后在接下来的过程中，AB边仍在磁场中运动，则线圈切割磁感线的有效长度不断增加，即

不可能做匀速直线运动，A错误;

B.设AB边刚穿出磁场时的速度为丫，根据题意，在A8边刚穿出磁场时安培力等于重力，满足

82(21)2》

=mg同理CQ边刚要进入磁场时，切割磁感线的有效长度为2L,满足

R

妇誓匕=〃电在此过程中一直保持有效长度为23速度也不变，做匀速直线运动，B正确;

C.C。边刚进入磁场时;有效切割长度为3L,即

B2（3L）2V'

-mg=ma代入

R

a=*g方向竖直向上，C正确；

4

D.从线框开始下落到AB边刚穿出磁场的过程中，由能量守恒定律可知，线圈重力势能的减少量转化为线

框的动能和线框产生的焦耳热，即重力做功大于焦耳热，D错误。

故选BC。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.小明同学为了测量某长方体透明物质折射率，用黑纸制作了一个顶角为60。的圆锥形纸筒，在顶点固

定一发光二极管（可看成点光源），用支架悬挂在桌面上方，如图所示。然后进行了如下操作:

A.用游标卡尺测量出待测长方体的厚度d

B.在桌面上铺一张白纸，接通电源使二极管发光，用铅笔描出在白纸上被照亮的光斑边缘;

C.把被测长方体平放在白纸上，调整支架使圆锥纸筒上下移动，直到照在白纸上的光斑再次充满已经描

下的区域，测量出圆锥纸筒移动的距离，记为力

D.计算出该材料的折射率〃

E.改变初始时圆锥纸筒距离白纸的高度，重复步骤B、C、D,求出折射率的平均值。

根据上述实验过程，回答下列问题:

（1）用游标卡尺测量厚度时，卡尺的示数如图所示，则透明长方体的厚度为公cm。

（2）在步骤C中，为了达到实验要求，应该向（选填“上”

IIII山山1阳川|出郴血叫II山||山

0510

或“下”）调整圆锥纸筒。

【13题答案】

【答案】①.1.230②.下

【解析】

【详解】（1）口］根据游标卡尺的读数规则可得，透明长方体的厚度为

J=12mm+6x0.05mm=12.30mm=1.230cm（2）⑵由于光通过透明长方体会发生折射，则应增大入

射角，故应该向下调整圆锥纸筒。

14.为了废物利用，某兴趣小组通过拆卸旧用电器，获得一个定值电阻，同学们决定测量该定值电阻的阻

值。

（1）首先用多用电表的欧姆档进行粗略测量，当用“x10”档测量时，正确操作后发现指针偏角很小。

为了比较准确的测量，应该选择“”（填“x1”或“x100”）档进行测量，正确更换档位后还需

要有一步必须的操作，该操作为：,该操作完成后测电阻时指针指在如图所示位置，则所测电阻阻

值为______

201510

（2）选用下列器材设计电路，测定该定值电阻的阻

5000

2500

值。

A.定值电阻R\

B.电源（电动势E=4V,内阻不计）

C.电流表Ai（量程0~0.6A,内阻「约为1。）

D.电流表A2（量程0~0.1mA,内阻-2=200。）

E.电压表V（量程0~3V,内阻约为2500。）

F.滑动变阻器R（最大阻值10k。）

G.滑动变阻器丛（最大阻值10C）

H.电阻箱R3（阻值范围0-99.99。）

I.开关、导线若干

实验过程中滑动变阻器应选（填"F”或"G”）

（3）在方框中画出设计电路图______o（标注上所选器材的符号）

【14题答案】

【答案】①.xlOO②.欧姆调零③.1.4kC@.G

【解析】

【详解】(1)[1]为了准确测量，应换用大挡位，使偏角增大，读数更准确，故应选换用“x100”挡，重新

欧姆调零后再测量。

[2]正确更换档位后还需要重新欧姆调零后再测量。

⑶根据欧姆表读数方法有

&=14x100Q=1.4k。

(2)[4]要使电阻两端电压调节范围尽可能大，滑动变阻器采用分压式接法，应选用最大阻值较小的滑动

变阻器，则应选以,即编号G。

(3)⑸由于粗略测出电阻&=1.4kC,且电源电动势为E=4V,则回路中的最大电流约为2.9mA,则需

将电流表A2与电阻箱R并联改装为量程大约为0~3mA左右的电流表，由于电流表内阻已知则应采用内

低胎压不低于4.0x105Pa。设轮胎容积80L不变，若在温度/为20℃时轮胎内气体压强为S.OxlO'Pa，最

多还能给该轮胎充温度为20℃、压强为1.0xl()5pa的气体多少升？

【15题答案】

【答案】5X=196.44L

【解析】

【详解】r=20℃

T=(273+20)K=293K设在

T=293K时，充气后得最小胎压为月血，最大胎压4皿，依题意，当

t=-50℃工=(273一50)K=223K胎压为

化=4.0xl()5pa根据查理定律得，有

学=爷解得

4而=5.2556x1()4当

?=120℃T=(273+120)K=393K胎压为

Pi=l.()xl()6pa根据查理定律得，有

5

Pmm=7.4555xlOPa即胎压压强在20℃时，不能超过7.4555x1()5pa。

假设在20℃时再加入压强为5xl()5pa的气体时，胎压为7.4555xl()5pa，则有

80+X7.4555公

------=-------得

805

X=39.288L则可再加入1x105Pa的体积最多为

5X=196.44L16.在空间中存在水平向右的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为8,电场强度为E,x轴

水平向右。在。点，一个1粒子(复原子核)以速度%,与x轴夹角60。的方向，射入电磁场，已知质子

质量为m,电荷量为q,不计。粒子的重力。求：

(1)a粒子离x轴的最远距离；

(2)a粒子从。点射出后，第3次与8轴相交时的动能。

JZmv-2127imE/6兀E

【答案】（1）7。；(2)2/nvJ+------(%+）。

qBBB

【解析】

【详解】（1）由题意可知a粒子的质量为机a=4〃?，电荷量为%=2q,将a粒子的初速度分解成沿x轴

方向分速度匕与垂直x轴方向分速度v,,则有

%sin60°=v由于匕与磁场方向平行，不产生洛伦兹力，电场方向沿着工

y0

轴方向，只影响匕，不影响力,故a粒子在电磁场中的运动可分解为：垂直于x轴的平面内做匀速圆周

运动，以及沿x轴方向的匀加速直线运动。

对于垂直于x轴平面内的匀速圆周运动，有

qavyB=ma解得圆周运动半径

〃=驾*二"鬼=息”故a粒子离无轴的最远距离为电竺2

qaB2qBqBqB

（2）a粒子从。点射出后，第3次与x轴相交时，由垂直于x轴的平面内的匀速圆周运动，可知，此过

程经历的时间

2Tz7%1271m

r=3T=3x—*=沿x轴方向的匀加速直线运动所通过的位移

q“BqB

1,

^vKt+-at又加速度

。=诞=华解得

ma2m

67rm/6兀E、

/（%+万）°粒子从。点射出后’第3次与、轴相交过程’由动能定理

19

qaEs=Ek--mavl联立解得。粒子从。点射出后，第3次与x轴相交时的动能

\27rmE6TTE

线=2机％2+—『(%+）17.如图所示，长为L的传送带在两半径为R的转轮A、B带动下向右运

DB

动，某时刻在A端由静止放上一质量为M=9m的木块，当木块运动到传送带的中点时，与传送带保持相

对静止，木块到达B点后恰好能做平抛运动，落在。点，重力加速度为g。求：

(1)木块与传送带间的动摩擦因数；

(2)当木块运动到传送带中点时，被一水平飞来的子弹击中，并停留在木块内，子弹的质量为为使

木块仍落在。点，子弹击中木块前的速度最大是多少？

()的

【17题答案】

dD

【答案】(1)y:(2)若子弹向右运动，最大速度为(100-9)廊；若子弹向左运动，最大速度为

(1()及+9)廊

【解析】

【详解】(1)由于木块到达3点后恰好能做平抛运动，根据牛顿第二定律可得

2

9mg=9m—解得

R

%=师对木块，从4到C的过