江苏省连云港市普通高中届高三下学期二模考试理科综合物理试题及答案.docx

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江苏省连云港市普通高中届高三下学期二模考试理科综合物理试题及答案

2022年4月江苏省连云港市普通高中2022届高三下学期4月二模考试

理科综合物理试题

★祝考试顺利★

（含答案）

（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

Pu.已知

Pu发生衰变的核反应方程为

Pu―→

U＋mX,

Pu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

H

C.10000个

Pu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12m

C.在0～3s内质点P通过的路程为30cm

D.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（　　）

A.地球的质量为

（R＋h）3

B.地球对卫星的万有引力大小为m

R

C.地球表面的重力加速度为

（R＋h）3

D.卫星做匀速圆周运动的线速度大小为

R

4.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d

C.a、O两点间的电势差大于

D.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

W

5.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

B.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∶3

D.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2

D.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（　　）

A.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）.

13.（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50Hz,磁场的磁感应强度为

T．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“220V　11kW”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；

（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,电场强度E＝

；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．

2022年4月江苏省连云港市普通高中2022届高三下学期4月二模考试

理科综合物理试题参考答案

1.A　2.C　3.C　4.D　5.B　6.D　7.A　8.C　9.B　10.B

11.（15分,每空3分）

（1）0.530　（4）

M（

）2－

M（

）2　不需要　（m＋m0）gL　（6）＞

12.（8分）解：

（1）由题可知p1＝8bar,V1,T1＝250K

p2,V2＝V1,T2＝400K

由气体实验定律

＝

（1分）

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＝400K

由气体状态方程

＝

（1分）

得V3＝

（2分）

需要放出的气体体积ΔV＝

－V1＝

（1分）

与原胎内气体质量比等于体积比

＝

（1分）

13.（8分）解：

（1）副线圈电流I2＝2IM（1分）

IM＝

（1分）

变流比

＝

　解得I1＝20A（1分）

（2）最大值Em＝nBSω,有效值E有＝

（2分）

而E有＝U1＋I1r（1分）

又由变压比

＝

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°＝mBω

LOBsin37°（2分）

解得LOB＝0.5m（1分）

（2）角速度ω1时：

对小球B,细线拉力FT＝

（1分）

对圆环A,Fk为弹簧的弹力FT－Fk＝mAω

LOA（1分）

L＝LOA＋LOB

角程度ω2时：

对小球B,细线拉力F′T＝

mBgtan53°＝mBω

L′OBsin53°（1分）

对圆环A,F′T＋Fk＝mAω

L′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）

ΔEkB＝

mBv′

－

mBv

（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）

由qvB＝m

　解得B＝

（2分）

（2）如图所示时,面积最小

面积S＝ab,a＝2R,b＝R＋Rcos60°＝

（2分）

解得S＝48d2（2分）

（3）类平抛a＝

　d＝

at2　得vy＝at＝

v0

v＝

＝

v0（1分）

θ＝37°（1分）

x＝v0t＝

d

磁场为B1时：

R1－R1cos37°＝2d,R1＝10d

由qvB＝m

　得B1＝

（2分）

且得OQ＝2×

＋2R1sin37°＝

磁场为B2时：

OQ＝n×2×

＋n×2R2sin37°

联立解得B2＝

（2分）

所以

＝

而130－40n＞0,所以取n＝2,3

当n＝2时,

＝

（1分）

当n＝3时,

＝

（1分）

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