2022年4月江苏省连云港市普通高中2022届高三毕业班下学期第二次高考模拟考试物理试题及答案

绝密★启用前江苏省连云港市普通高中2019级2022届高三毕业班下学期第二次高考模拟考试物理试题2022年4月(满分：100分考试时间：75分钟)一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．1.中国的火星探测车用放射性材料PuO2作为燃料．PuO2中的Pu元素是23894Pu.238238已知238→23494Pu发生衰变的核反应方程为94Pu―92U＋mX，94Pu的半衰期为87.7年．下列说法正确的是()A.衰变过程一定释放能量B.方程中m＝2，X是11HC.10000个23894Pu原子核经过87.7年后还有5000个未衰变D.放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强2.一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x＝4m处．该波的周期T＝4s．下列说法正确的是()A.t＝13s时质点P位于波峰B.在0～3s内波传播的距离为12mC.在0～3s内质点P通过的路程为30cmD.质点P的振动方程是y＝10sin0.5πt(cm)3.2022年2月27日11时06分，我国在文昌发射场使用“长征八号”运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将22颗卫星发射升空．若其中一颗卫星绕地球做1匀速圆周运动，卫星的质量为m，距地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，测得其飞行n圈所用时间为t.下列说法正确的是()4π2A.地球的质量为Gt2(R＋h)34π2n2B.地球对卫星的万有引力大小为mt2R4π2n2C.地球表面的重力加速度为22(R＋h)3tR2πnD.卫星做匀速圆周运动的线速度大小为tR4.如图所示,圆心为O的圆处于匀强电场中,电场方向与圆平面平行,ab和cd为圆的两条直径,∠aOc＝60°.将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点,电场力做功为W(W>0)；若将该电荷从d点移到c点,电场力做功也为W.下列说法正确的是()A.a、c两点的电势相等B.电场强度方向由a指向dWC.a、O两点间的电势差大于2q3D.将该电荷从d点移到圆周上不同点时,电场力做功最大值为2W5.如图所示,某同学观察肥皂膜干涉现象．将有肥皂膜的铁丝圈挂在酒精灯右侧,在火焰中分别加入不同金属元素,火焰会呈现不同的颜色．下列说法正确的是()A.条纹形状是相互平行的竖直线2B.从上向下,条纹的间距越来越小C.紫光的条纹数比黄光要少一些D.干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的6.第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开,如图甲所示为运动员跳台滑雪的场景,运动轨迹如图乙所示．运动员从C点水平飞出,落到斜坡上的D点,E点离坡道CD最远,忽略空气阻力．下列说法正确的是()A.从C到E的时间比从E到D的时间短B.轨迹CE和ED长度相等C.轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为1∶3D.轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等7.如图所示,矩形abcd为一玻璃砖的横截面,玻璃砖ab面镀银且足够长．由单色光1、2组成的一细光束,在abcd平面内从cd面上的O点以入射角i射入玻璃砖,该玻璃砖对单色光1、2的折射率分别为n1和n2,已知n1>n2.下列说法正确的是()A.单色光1、2从cd面射出玻璃砖后平行B.增大入射角i,单色光1在cd面先发生全反射C.单色光1在玻璃砖内的路程大于单色光2D.当入射角i趋近于90°时,单色光1、2在cd面出射点的距离趋向于无穷大8.利用霍尔元件可以制作位移传感器．如图甲所示,将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中,以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系．当物体沿x轴方向移动时,霍尔元件将产生不同的霍尔电压U.已知在小范围内,磁感应强度B的大小与x成正比．电流I沿＋z方向且保持不变．下列说法正确的是()3A.电流I越小,霍尔电压U越大B.位移传感器无法确定位移的方向C.位移传感器的刻度线是均匀的D.当霍尔元件处于x>0的位置时,上表面电势高9.如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ.已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是()A.当F＝0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动B.当F＝2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动C.当F＝3.5μmg时,B、C以相同加速度运动D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动10.如图所示,车静止在粗糙的水平地面上,一人站在车上抡起重锤从P处由静止砸向车的左端Q,锤下落的同时小车向左运动,锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止,最终小车停止运动．取水平向右为正方向,不考虑空气阻力,此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量px随时间t变化的图像可能正确的是()二、非选择题：本题共5题,共60分．其中第12题～第15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4计算时,答案中必须明确写出数值和单位．11.(15分)用图甲所示的装置进行“探究动能定理”实验．(1)用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为________cm；按图甲所示安装好实验装置,用刻度尺测量两光电门之间的距离L.(2)在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等．(3)取下细线和砝码盘,记下砝码的质量m.(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放,用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间Δt1、Δt2.小车从光电门1运动至光电门2的过程中,小车动能的变化量ΔEk＝__________________(用上述步骤中的物理量表示).小车下滑过程中,________(选填“必须”或“不需要”)测量长木板与水平桌面的夹角,可求出合外力做的功W合＝__________________(用上述步骤中的物理量表示,重力加速度为g),比较W合和ΔEk的值,找出两者之间的关系．(5)重新挂上细线和砝码盘,重复(2)～(5)步骤．(6)不考虑遮光条宽度的影响,滑块动能的增量为ΔEk1；考虑遮光条宽度的影响,滑块动能的增量为ΔEk2,则ΔEk1________(选填“＞”“＝”或“＜”)ΔEk2.12.(8分)汽车胎压常用巴(bar)作为单位,1巴(bar)＝1×105Pa.某重型卡车在－23℃时胎压为8bar,运动过程中轮胎内最高温度可达127℃.为了安全胎压不能超过10bar,轮胎体积保持不变．(1)通过计算说明卡车胎压是否安全；(2)若不安全,需要放出一定量的气体,求至少放出的气体质量与原胎内气体质量的比(忽略放气过程中的温度变化).513.(8分)如图所示为交流发电机的发电供电原理图．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,线圈共220匝,线圈面积为0.051m2,转动频率为502Hz,磁场的磁感应强度为πT．发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连,变压器副线圈接有两个标有“220V11kW”的电动机．已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,电动机正常工作．求：(1)电流表的示数；(2)线圈的内阻．14.(13分)如图所示,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A上,用长L＝0.7m的细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接,线与水平杆平行,环A的质量mA＝1kg,小球B的质量mB＝2kg.当整个装置绕竖直轴以角速度ω1＝5rad/s匀速转动时,细线OB与竖直方向的夹角为37°.缓慢加速后使整个装置以角速度ω2匀速转动时,细线OB与竖直方向的夹角变为53°,且此时弹簧弹力与角速度为ω1时大小相等,重力加速度g取10m/s2,sin37°＝0.6.求：(1)ω1＝5rad/s时,OB间的距离；(2)ω2的大小；6(3)由ω1增至ω2过程中,细线对小球B做的功．(计算结果保留两位有效数字)15.(16分)如图所示,在第二象限内,0≤y≤d区域有沿y轴正方向的匀强电场,9mv20电场强度E＝32qd；d≤y≤3d区域有垂直于xOy平面向里、大小可调的匀强磁场Ⅰ.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,自点P(0,6d)处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场Ⅱ(图中未画出),匀强磁场Ⅱ的边界为矩形,方向垂直于xOy平面．粒子从磁场Ⅱ飞出后恰好能沿x轴负方向经过坐标原点O.不计粒子的重力．求：(1)磁场Ⅱ的磁感应强度大小；(2)磁场Ⅱ的最小面积；(3)当磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B1时，粒子恰好不能从磁场Ⅰ的上边界穿出，粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q；当磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B2时，粒子经过多次偏转后仍能经过Q点．求B2与B1所有可能的比值．7绝密★启用前江苏省连云港市普通高中2019级2022届高三毕业班下学期第二次高考模拟考试物理试题参考答案2022年4月1.A2.C3.C4.D5.B6.D7.A8.C9.B10.B1d1d11.(15分，每空3分)(1)0.530(4)2M(Δt)2－2M(Δt)2不需要(m＋m0)gL21(6)＞12.(8分)解：(1)由题可知p1＝8bar，V1，T1＝250Kp2，V2＝V1，T2＝400Kp1P2由气体实验定律T＝T(1分)12解得p2＝12.8bar(1分)所以此卡车胎压不安全(1分)求10bar气压下的体积进行判断，同样得分(2)由题可知p3＝10bar，V3，T3＝400Kp1V1p3V3由气体状态方程T＝T(1分)1332V1得V3＝25(2分)32V17V1需要放出的气体体积ΔV＝25－V1＝25(1分)ΔV7与原胎内气体质量比等于体积比V＝32(1分)313.(8分)解：(1)副线圈电流I2＝2IM(1分)PMIM＝U(1分)2I1n2变流比I＝n解得I1＝20A(1分)21(2)最大值Em＝nBSω，有效值E有＝Em(2分)28而E有＝U1＋I1r(1分)U1n1又由变压比U＝n22解得线圈内阻r＝1.1Ω(2分)14.(13分)解：(1)角速度为ω1时，对小球B：mBgtan37°＝mBω2(2分)1LOBsin37°解得LOB＝0.5m(1分)mBg(2)角速度ω1时：对小球B，细线拉力FT＝cos37°(1分)2对圆环A，Fk为弹簧的弹力FT－Fk＝mAω1LOA(1分)L＝LOA＋LOB角程度ω2时：mBg对小球B，细线拉力F′T＝cos53°，mBgtan53°＝mBω2(1分)2L′OBsin53°对圆环A，F′T＋Fk＝mAω22L′OA(1分)L＝L′OA＋L′OB解得ω2＝10rad/s(1分)(3)对小球B：W＝ΔEpB＋ΔEkB(1分)ΔEpB＝mBg(LOBcos37°－L′OBcos53°)(1分)112ΔEkB＝2mBv′B－2mBv2B(1分)其中v′B＝ω2L′OBsin53°，vB＝ωLOBsin37°解得W＝5.5J(2分)15.(16分)解：(1)如图所示，6d＝R＋Rcos60°，解得R＝4d(2分)2v0mv0由qvB＝mR解得B＝4qd(2分)(2)如图所示时，面积最小93R面积S＝ab，a＝2R，b＝R＋Rcos60°＝2(2分)解得S＝48d2(2分)qE13(3)类平抛a＝md＝2at2得vy＝at