2022届山东省枣庄市高三下学期二模物理试题-答案

2022届山东省枣庄市高三下学期二模物理试题本试卷8页。总分100分：考试时间90分钟。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.氢原子的能级图如图所示。现有一群处于能级的氢原子，则这群氢原子（）A.只可能辐射2种频率的光子B.辐射光子的最大能量为C.辐射光子的最大能量为D.若被光照射后，发生了电离，则电离氢原子的光子能量至少为【答案】D2.喷洒酒精消毒是抗击新冠肺炎疫情的重要手段。某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下按压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后，按下按柄B打开阀门K，消毒液会经导管自动从喷嘴处喷出。设喷液过程中，储气室内气体温度保持不变，若储气室内气体可视为理想气体，则下列说法正确的是（）A.喷液过程中，储气室内气体内能减小B.喷液过程中，储气室内气体放出热量C.喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力逐渐减小D.只要储气室内气体压强大于外界大气压强，消毒液就能从喷嘴喷出【答案】C3.是“电子不停车收费系统”的简称，常用于高速公路出入口的通道。装有打卡装置的汽车，从通道驶入、驶出高速公路时，系统能在汽车行驶中实现自动快速计、缴费。如图所示是一辆汽车通过直线通道运动过程的位移一时间（）图像．其中和时间段内的图像是直线段，下列说法正确的是（）A.在时间段内，汽车做匀加速直线运动B.在时刻，汽车的速度最大C.在时间段内，汽车做加速直线运动D.在和两时间段内，汽车的加速度方向相同【答案】C4.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C5.如图所示，、、、是真空中正四面体的四个顶点，E点为的中点。现在、两点分别固定电荷量为、的两个点电荷。下列说法正确的是（）A.点的场强比点的大B.点的电势比点的高C.、两点的场强不相同D.将另一带负电的检验电荷从点沿直线移动到点，电场力对它不做功【答案】D6.如图所示，蜘蛛在竖直墙壁与地面之间结网时，为拉出的第一根直线蛛丝，与水平地面之间的夹角为．A点到地面的距离为。取重力加速度，空气阻力不计，。若蜘蛛从竖直墙壁上距地面的C点以水平速度跳出，要落到蛛丝上，则水平速度至少为（）A. B.C. D.【答案】C7.如图（a）所示，倾角为的传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的长度。一个可视为质点的质量的物块，自A点无初速度的放在传送带底端，其被传送至B端的过程中，动能与位移x的关系（）图像如图（b）所示。取重力加速度。下列说法正确的是（）A.物块与传送带之间的动摩擦因数为0.25B.整个过程中合外力对物块做的功为C.整个过程中摩擦力对物块做的功为D.整个过程中摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量【答案】D8.一含有理想变压器电路如图所示，图中电阻和的阻值分别为和，A为理想交流电流表，u为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当开关S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数比为（）A.7 B.6 C.5 D.4【答案】B二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成，如图所示。设三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径关系为。下列说法正确的是（）A.的线速度比的小B.的角速度比的小C.和的周期之比为D.和的线速度之比为【答案】BD10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是（）A. B. C. D.【答案】CD11.足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块，另一端连接质量为的木板，绳子开始是松弛的。质量为的物块放在长木板的右端，与木板间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块水平向左的瞬时初速度，物块立即在长木板上运动。已知绳子绷紧前，、已经达到共同速度；绳子绷紧后，、总是具有相同的速度；物块始终未从长木板上滑落．下列说法正确的是（）A.绳子绷紧前，、达到的共同速度大小为B.绳子刚绷紧后的瞬间，、的速度大小均为C.绳子刚绷紧后的瞬间，、的速度大小均为D.最终、、三者将以大小为的共同速度一直运动下去【答案】ACD12.如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨足够长，底部Q、N之间连接阻值为的电阻，磁感应强度为、足够大的匀强磁场与导轨平面垂直。质量为、电阻值为的金属棒放在导轨上，且始终与导轨接触良好。导轨的上端点P、M分别与横截面积为的10匝线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场平行。开关闭合后，金属棒恰能保持静止。取重力加速度，其余部分的电阻不计。则（）A.匀强磁场的磁感应强度均匀减小B.金属棒中的电流为C.匀强磁场的磁感应强度的变化率为D.断开之后，金属棒下滑的最大速度为【答案】BC三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某学习小组的同学用图甲所示装置做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验，测量弹簧原长时，为了方便测量，他们把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，弹簧顶端与刻度尺零刻线对齐，用刻度尺测出弹簧的原长如图乙所示。然后把弹簧悬挂在铁架台上，仍使顶端的同一位置对齐刻度尺的零刻线，将6个完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧的长度，结合图乙测得的原长，得出对应的伸长量x，测量数据见下表。钩码质量102030405060弹簧伸长量3.005.007.009.0011.0013.00（1）由图乙可知，弹簧的原长为________。（2）在答题卡给出的坐标纸上作出弹簧的伸长量x与钩码质量m的关系图像_______。（3）由于测量弹簧原长时没有考虑弹簧自重，使得到的图像不过坐标原点0。那么，由于弹簧自重而引起的弹簧的伸长量为___________。【答案】①.20.00②.③.1.0014.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某探究实验小组查阅国家2020版药典标准得知：合格纯净水的电导率，为方便检测，实验小组把电导率换算为电阻率，得知合格标准为电阻率。为测量某纯净水的电阻率，他们将水样装入一个绝缘性能良好的圆柱形塑料容器内，容器两端用圆片状金属电极密封。测得该容器两电极间长度为，圆柱内径圆面积为。除待测水样外，实验室还提供如下器材：A．电流表：量程B．电压表V：量程C．滑动变阻器R：阻值范围，允许的最大电流D．电源E：电动势为，内阻不计E．开关和导线若干（1）实验电路原理图如图甲所示。该小组正确连接实验电路后，将电压表的不固定接头分别与b、c接触，观察电压表和电流表指针偏转情况，发现电流表的指针偏转变化明显，电压表指针偏转几乎不变，则应将电压表接头接在_________（选填“b”或“c”）点。（2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图乙连接成实验电路，其中电压表的接头要跟（1）中的选择一致_______。（3）根据实验中测得的多组电压表和电流表的示数，在坐标系中描点连线，得到图像如图丙所示。根据图像可得，水样的电阻值__________。（4）结合题目给出的数据可知，该水样的电导率__________（填“合格”或“不合格”）。【答案】①.c②.见解析③.60000Ω④.不合格15.为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境。如图所示，为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为，开始时展柜内空气压强为，抽气筒每次抽出空气的体积为；抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为需；不考虑抽气引起的温度变化。求：（1）青铜鼎材料的总体积；（2）抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比。【答案】（1）；（2）【解】（1）由玻意耳定律得解得（2）设第二次抽气后气体压强p2设剩余气体压强为p0时体积为V，则剩余气体与原气体的质量比解得16.如图所示，水池的底面与水平面所成夹角为，一尺寸很小的遥控船模某时刻从A点沿以的速度匀速向岸边O点行驶，此时太阳位于船模的正后上方，太阳光线方向与水平面的夹角。已知水的折射率，。（1）求该时刻太阳光线在水中的折射角；（2）如图所示，B点为连线上的一点，在遥控船模从A点驶向B点的过程中，其在水池底面的影子从C点移向D点。请在答题纸图中作图确定并标出C点和D点；（3）求遥控船模在水池底面的影子沿水池底面向O点运动速度的大小；（4）若图中太阳光线方向与水平面的夹角变大（），则遥控船模在水池底面的影子沿水池底面向O点运动的速度将如何变化（不要求推导过程，仅回答“增大”“减小”或“不变”）？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）减小解】（1）由折射定律得解得（2）由（1）求出的折射角结合几何关系可得下图（3）光路图如图所示由几何关系可得解得（4）由光路图可知，遥控船模在水池底部的影子沿水池底面向O点运动的速度将减小。17.某离子发动机简化结构如图甲所示，其横截面半径为R的圆柱腔分为I、Ⅱ两个工作区：I区为电离区，其内有沿轴向分布的匀强磁场，磁感应强度的大小，其中，m为电子质量，e为电子电荷量。Ⅱ区为加速区，其内电极P、Q间加有恒定电压U，形成沿轴向分布的匀强电场。在Ⅰ区内离轴线处的C点垂直于轴线持续射出一定速率范围的电子，过C点的圆柱腔横截面如图乙所示（从左向右看），电子的初速度方向与的连线成角。（1）向Ⅰ区注入某种稀薄气体，电子要电离该气体，电子的速率至少应为。电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，其电离气体的效果越好。为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向（按图乙说明是“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”）；（2）不考虑电子间的碰撞及相互作用，电子碰到器壁即被吸收。在取得好的电离效果下，当时，求从C点射出的电子速率v的最大值；（3）Ⅰ区产生的离子以接近0的初速飘入Ⅱ区，被速后形成离子束，从右侧喷出。已知气体被电离成质量为M的1价正离子，且单位时间内飘入Ⅱ区的离子数目为定值n；求推进器获得的推力。【答案】（1）垂直纸面向里；（2）；（3）【解】（1）根据左手定则，为取得好的电离效果，磁场方向是垂直纸面向里；（2）如图所示，当电子轨迹与横截面圆内切时，电子能到达的区域最大，电离效果最好。根据几何关系根据余弦定理若为时，解得根据洛伦兹力提供向心力解得（3）动量定理离子动能定理牛顿第三定律联立得18.如图所示，质量的长直木杆竖直静止在水平面上，但跟水平面并不黏合；另一质量、可视为质点的小橡胶环套在长直木杆上。现让小橡胶环以的初速度从长直木杆顶端沿长木杆滑下，小橡胶环每次跟水平面的碰撞都是瞬间弹性碰撞；而长直木杆每次跟水平面碰撞瞬间都会立即停下而不反弹、不倾倒。最终小橡胶环未从长直木杆上端滑出。已知小橡胶环与长直木杆之间的滑动摩擦力大小，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，取重力加速度。求：(1)长直木杆的最小长度；(2)长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能；(3)长直木杆跟水平面第n次将要碰撞时的速度大小表达式；(4)小橡胶环在长直木杆上运动的总路程。【答案】(1)3.75m；(2)；(3)；(4)大于或等于（或13.4m）【解】(1)设长直木杆的最小长度为，小橡胶环沿长直木杆下滑时，长直木杆静止不动，根据受力分析和运动分析可得小橡胶环做匀速直线运动；小橡胶环沿长直木杆上滑时，小橡胶环做匀减速直线运动，长直木杆做匀加速直线运动，对小橡胶环有对长直木杆有根据题意则有代入数据，联立解得即长直木杆的最小长度3.75m(2)小橡胶环与长直木杆共速后一起做竖直上抛，直到长直木杆跟水平面第一次碰撞前，则有解得长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间前的速度大小为长直木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能为(3)长直木杆跟水平面第一次碰撞后，小橡胶环先沿长直木杆做匀速下滑，小橡胶环跟水平面碰撞后小橡胶环沿长直木杆上滑时，小橡胶环做匀减速直线运动，长直木杆做匀加速直线运动，第二次共速后又一起做竖直上抛，直到长直木杆跟水平面第二次碰撞，则有联立可得长直木杆跟水平