江苏省南通市东方中学(东方中学)2022年高三物理模拟试卷含解析

江苏省南通市东方中学(东方中学)2022年高三物理模拟试卷含解析一、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.下列说法中正确的是（

）A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为

B．铀核裂变的核反应是:

C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3。质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是：（m1+m2-m3）c2D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子参考答案：AD2.带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场．下列说法错误的是（重力不计）（）A．欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场B．欲把动能相同的质子和α粒子分开，只能采用偏转电场C．欲把由静止经同一电场加速的质子和α粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用D．欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用参考答案：C【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】带电粒子垂直进入匀强电场中将做类平抛运动，根据打到下接板的位置区分带电粒子，而偏转磁场是根据粒子在磁场中运动半径不同区分的，根据这个原理逐项分析即可．【解答】解：A、速度不同的同种带电粒子，在偏转电场中沿电场方向受力情况相同，运动情况也相同，垂直电场方向，由于初速度不同，所以打到下极板的位置也不同，可以通过偏转电场区分；进入偏转磁场时，r=，速度不同，其他量相同，所以运动的半径也不同，可以区分，所以A正确；B、设偏转电场的宽度为d，则在电场中偏转时有：沿电场方向d==，质子和α粒子动能相同，打到下极板时d相同，所以EqL2相等，而质子和α粒子的电量不等，所以L不同，即水平位移不等，所以可以区分；而在偏转磁场中，r=，质子的质量数是1，电荷数也是1，α粒子质量数是4，电荷数是2，所以动能相同的质子和α粒子在相同的磁场中运动的半径是相同的，故偏转磁场不能区分，故B正确；C、根据EK=Uq可知：由静止经同一电场加速的质子和α粒子的动能是相等的，根据B的分析可知只能用偏转电场区分，故C错误；D、在偏转电场中，a=，比荷不同则加速度不同，根据d=可知，运动的时间不同，而初速度不同，则水平位移也不同，打在下极板的位置也不同，可以用偏转电场区分；而在偏转磁场中，r=，速度相同，比荷不同，所以运动的半径也不同，可以区分，所以D正确．本题选不正确的故选C3.（单选）"双摇跳绳"是指每次在，双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法.在比赛中，高三某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的2/5，则他在整个跳绳过程中的平均功率约为 A．15W

B．60W C．120W

D．300W参考答案：C4.把一个上为平面、下为球面的凸透镜平放在平行玻璃板上，如图所示，现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到一系列的同心圆，下列说法正确的是（

）（A）这是光的干涉现象，同心圆间隔均匀（B）这是光的干涉现象，同心圆间隔不均匀（C）这是光的衍射现象，同心圆间隔均匀（D）这是光的衍射现象，同心圆间隔不均匀参考答案：B5.一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是A．A→B温度升高，压强不变；B．B→C体积不变，压强变大；C．C→D体积变小，压强变大；D．D点的压强比A点的压强小。参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：由题图读出波长和振幅，由波速公式求出频率，由得出角速度，由于质点A开始时刻向下振动，故将相关数据代入可得答案．7.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，

8.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/39.（4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。10.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________

___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）

接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线参考答案：匀速直线

远小于

0.340

A

11.（5分）1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载入飞船，次日载入舱着陆，实验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度应为________________。参考答案：答案：12.参考答案：13.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，做自由落体运动，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落，然后做匀速运动落到地面，他打开降落伞的速度图线如图a．降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图b．已知他打开降落伞落到地面所用时间为t=20s，人的质量为m1=60kg，降落伞质量为m2=10kg，不计人所受的阻力，打开伞后所受阻力f与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，sin372=0.6，cos37°=0.8），求：（1）阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？（2）悬绳能够承受的拉力至少为多少？（3）人下落的距离为多大？参考答案：解：（1）由图a可知，当速度v=5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，则有：kv=（m1+m2）g，k==140N?s/m．打开伞瞬间对整体，根据牛顿第二定律可得，kv0﹣（m1+m2）g=（m1+m2）a解得：a=﹣g=30m/s2，方向竖直向上．（2）设每根绳拉力为T，以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律可得，则有：8Tcos37°﹣m1g=m1a，解得：T==375N，由牛顿第三定律得，悬绳能承受的拉力为至少为375N．（3）由v﹣t图知，人打开降落伞时速度v0=20m/s，则打开降落伞前人下落的距离为：h0==20m，设人和伞的总质量为m，打开降落伞后人做变加速运动，任意取无限小的一段时间△t，则有：△h=v△t﹣﹣﹣﹣﹣﹣①又因为v=﹣﹣﹣﹣﹣﹣②根据牛顿第二定律可得，mg﹣f=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣③联立①②③可解得：△h=△t，由于a△t=△v，则有：△h=△t﹣△v，两边求和：h1=t﹣，解得：h1=107.5m，则人下落的距离h=h0+h1=127.5m．答：（1）阻力系数k为140N?s/m；打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；（2）悬绳能够承受的拉力至少为375N；（3）人下落的距离为127.5m．【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）抓住平衡，根据kv=（m1+m2）g求出阻力系数，根据牛顿第二定律求出加速度的大小；（2）对人分析，根据牛顿第二定律求出拉力的大小；（3