2022江苏省苏锡常镇四市高三下学期二模试题（5月）物理含答案

这是一份2022江苏省苏锡常镇四市高三下学期二模试题（5月）物理含答案，共10页。

物 理
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2022．5
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. 江苏田湾核电站是世界上第三代核电站，效率更高、安全性更好．其中一种核反应方程为 eq \\al(235, 92) U＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(141, 56) Ba＋ eq \\al(92,36) Kr＋aX，则( )
A. X为中子，a＝3 B. X为中子，a＝2
C. X为质子，a＝2 D. X为质子，a＝3
2. 某同学将一个表面洁净、两端开口的细直玻璃管竖直插入不同液体中，他用放大镜观察，能看到的情景是( )
3. 氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光照射逸出功为2.25 eV的光电管．下列判断正确的是( )
A. 能使光电管发生光电效应的光有3种
B. 所有光电子中最大初动能为10.5 eV
C. 氢原子从n＝4能级跃迁至基态时发出的光波长最长
D. 使光电流为0，至少需给光电管加12.75 V的反向电压
4. 如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力．若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，要使抛出的篮球仍能垂直击中A点，则下列方法可行的是( )
A. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0
B. 增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0
C. 减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D. 减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
5. 某同学用“插针法”测量平行玻璃砖的折射率．如图所示，直线MN与PQ之间的距离等于玻璃砖的厚度，a、b、c、d为大头针的位置．下列说法正确的是( )
A. 该同学在插大头针c时，只要使其挡住b的像即可
B. 入射角较大时光会在玻璃砖下表面可能发生全反射
C. 若实验时玻璃砖向上平移微小距离，结果不受影响
D. “插针法”实验只能用来测量平行玻璃砖的折射率
6. 如图所示，2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船从天和核心舱下方采用“径向对接”的方式实现自主对接，所谓“径向对接”即两对接口在地球半径的延长线上．对接前两者要在相距200米的“保持点”相对静止
一段时间，准备好后，再逐步接近到对接点，则( )
A. 飞船在与核心舱相对静止的“保持点”可以不消耗燃料
B. 飞船在“保持点”受到万有引力为其圆周运动的向心力
C. 飞船在“保持点”运动的线速度大于核心舱运动的线速度
D. 飞船在“保持点”的向心加速度小于核心舱的向心加速度
7. 如图甲所示，某同学在做实验时发现上端封闭、下端开口的竖直玻璃管内，有两段水银柱封闭了两段空气柱，轻弹玻璃管，使两段空气合在一起，变成如图乙所示的情景，
过程中没有漏气，也没有水银流出，且温度不变．则下列说法正确的是( )
A. 气体总体积不变 B. 气体的压强增大
C. 气体对外界做功 D. 气体放出了热量
8. 足够大的带电金属平板其附近的电场可看作匀强电场．平行板电容器，其内部电场是两个极板电荷的叠加场．某平行板电容器的带电量为Q，内部场强为E，不计电容器的边缘效应，其两极板间的吸引力为( )
A. QE B. eq \f(QE,2) C. 2QE D. 4QE
9. 如图所示，竖直平面内固定着半径为r的光滑圆形轨道．质量都为m的两小球，某时刻恰好位于轨道的最高点和最低点，速度分别为v1＝ eq \r(gr)，v2＝ eq \r(5gr)，以圆环最低点为势能零点，则两小球在运动过程中( )
A. 可能会在某一位置中发生碰撞
B. 可能同时位于水平直径的两端
C. 两小球距离最近时总动能最小
D. 系统重力势能的最大值为2mgr
10. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，放置在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直．两质量都为m、电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，L1静止，L2以初速度v0向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场．则( )
A. 导体棒L1的最终速度为v0
B. 导体棒L2产生的焦耳热为 eq \f(3mv eq \\al(2,0) ,8)
C. 通过导体棒横截面的电量为 eq \f(mv0,Bd)
D. 两导体棒的初始距离最小为 eq \f(mv0r,B2d2)
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)某同学在实验室取两个材质及底面粗糙程度相同的木盒，来测量木盒和木板之间的动摩擦因数．他采用“对调法”，可省去秤质量的步骤．如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与木盒2相接．
(1) 实验前，要调整定滑轮的角度，目的是________．
(2) 木盒1不放细砂，在木盒2中装入适量的细砂，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带纸，木盒1与木盒2(含细砂)位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，两纸带编号为第一组．改变木盒2中细砂的多少，重复上述过程，得到多组纸带．如图乙所示为某组实验中获得的两条纸带中的一条：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个未标出的计时点，已知交流电源的频率为50 Hz，该纸带运动的加速度a0＝________m/s2.
(3) 五组实验测得的加速度如表所示，请在丙图中作出a1a2的关系图像，已知当地重力加速度为9.80 m/s2，由图像可得动摩擦因数为________(保留两位有效数字).
(4) 由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将________(选填“偏大”或“偏小”)，不考虑测量的偶然误差，表中第________组数据求得的动摩擦因数最准确．
(5) 实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，请你提出一种解决此问题的实验方案________．
12. (8分)以光纤通信为基础，我国千兆宽带已经进入很多家庭．在进入小区的光纤控制箱中，光纤绕成如图所示形状，已知光纤的折射率n＝ eq \r(2)，其直径为d.
(1) 求该光纤的临界角；
(2) 若平行轴线射入的一束光通过圆弧部分不发生漏光，求内圆弧半径的最小值．
13. (8分)如图所示，为实验室使用的旋转磁极式发电机模型，线圈abcd的匝数N＝100，内阻r＝4 Ω，输出端与理想变压器的原线圈相连，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，副线圈外接电阻R＝1 Ω.转动磁极，线圈abcd内磁场的磁通量的变化规律为Φ＝ eq \f(2\r(2),100π)sin 10πt(Wb).闭合S，求：
(1) 线圈产生电动势的有效值E；
(2) 电阻R中的电流强度I2.
14. (14分)如图所示，一倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板P.长为2l的薄木板置于斜面上，其质量为M，下端位于B点，PB＝2l，薄木板中点处放有一质量为m的滑块(可视为质点).已知M＝m，滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ＝tan θ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上PB区间存在一特殊力场，能对滑块产生一个沿斜面向上大小为F＝mg的恒力作用．现由静止开始释放薄木板．
(1) 求滑块m到达B点时的速度；
(2) 求薄木板到达挡板P的运动时间；
(3) 薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹，通过计算分析滑块和薄板是否会分离？
15. (15分)如图所示，某行星的赤道线，半径为R，在其赤道平面上，行星产生的磁场可以近似看成以行星中心为圆心、半径为3R的有界匀强磁场，磁感应强度为B.太阳耀斑爆发时，向该行星持续不断地辐射大量电量为q、质量为m的带正电的粒子，粒子速度方向平行，垂直于AB，速度大小介于某一范围．已知从A点射入磁场的带电粒子在磁场作用下恰能到达赤道线下半圆弧上的各点．不计一切阻力．
(1) 求带电粒子的速度范围；
(2) 求带电粒子从磁场边缘到行星赤道面的最短时间；
(3) 带电粒子在该行星赤道上存在一段辐射盲区(不能到达的区域)，求该盲区所对圆心角的正弦值．
2022届高三年级模拟试卷(苏锡常镇二模)
物理参考答案及评分标准
1. A 2. C 3. B 4. B 5. C 6. D 7. C 8. B 9. C 10. D
11. (1) 使细线与木板平行(2分)
(2) 0.500(0.5、0.50同样得分)(2分)
(3) 如图所示(2分) 0.38～0.42(2分)
(4) 偏大(2分) 5(4分)
(5) 逐步减少木盒2的细砂开展后续实验(或直接将细砂放入木盒1中开展实验)(2分)
12. (8分)解：(1) sin C＝ eq \f(1,n)＝ eq \f(\r(2),2)(2分)
C＝45°(1分)
(2) 如图所示，最内侧光线最容易漏光(2分)
sin θ＝ eq \f(r,d＋r)＝ eq \f(\r(2),2)(2分)
r＝( eq \r(2)＋1)d(1分)
13. (8分)解：(1) Em＝nBSω＝nΦmω(2分)
解得E＝ eq \f(Em,\r(2))＝20 V(1分)
(2) (解法1)U2＝I2R(1分)
U1＝ eq \f(n1U2,n2)＝4I2R(1分)
I1＝ eq \f(n2I2,n1)＝ eq \f(1,4)I2(1分)
E＝I1r＋U1(1分)
I2＝4 A(1分)
(解法2)EI1＝I eq \\al(2,1) r＋I eq \\al(2,2) R(3分)
I1＝ eq \f(n2I2,n1)＝ eq \f(1,4)I2(1分)
I2＝4 A(1分)
14. (14分)解：(1) eq \f(1,2)(m＋M)v eq \\al(2,1) ＝(m＋M)gl sin 30°(2分)
解得v1＝ eq \r(gl)(1分)
(2) 滑块进入场区前，a＝ eq \f(（M＋m）g sin θ,（M＋m）)＝ eq \f(g,2)(1分)
t1＝ eq \f(v1,a)＝2 eq \r(\f(l,g))(1分)
滑块进入场区后做匀速运动，t2＝ eq \f(l,v1)＝ eq \r(\f(l,g))(1分)
t总＝t1＋t2＝3 eq \r(\f(l,g))(1分)
(3) f＝μmg cs θ＝mg sin θ(1分)
am＝ eq \f(mg＋f－mg sin θ,m)＝g，方向沿斜面向上(1分)
aM＝ eq \f(f＋Mg sin θ,M)＝g，方向沿斜面向下(1分)
图1
系统沿斜面方向动量守恒，设不滑出，同速时共同速度为v2
Mv1－mv1＝(M＋m)v2 v2＝0(2分)
xm＝ eq \f(v eq \\al(2,1) ,2am)＝ eq \f(l,2) xM＝ eq \f(v eq \\al(2,1) ,2aM)＝ eq \f(l,2)(1分)
x总＝xm＋xM＝l，所以恰好滑到薄板的末端(1分)
15. (15分)解：(1) 如图1所示带电粒子速度最小时，
r1＝R(1分)
qv1B＝m eq \f(v eq \\al(2,1) ,r1)(1分)
v1＝ eq \f(qBR,m)(1分)
图2
如图2所示带电粒子速度最大时，
r2＝2R(1分)
同理：v2＝ eq \f(2qBR,m)(1分)
故 eq \f(qBR,m)≤v≤ eq \f(2qBR,m)(1分)
图3
(2) 如图3所示带电粒子速度最大且轨迹弦最短时，
运动时间最短，最短弦长为2R(2分)
对应的轨迹圆的最小圆心角为θmin＝ eq \f(π,3)(2分)
t＝ eq \f(π,3) eq \f(m,qB)(1分)
图4
(3) 如图4所示带电粒子以最大速度运动的轨迹与赤道上半圆弧相切点，为辐射盲区的上边界，如图所示为等腰三角形
故cs θ＝ eq \f(R,3R)＝ eq \f(1,3)(3分)
三角形底边与AB平行，所以辐射盲区圆心角：
sin θ＝ eq \r(1－cs2θ)＝ eq \f(2\r(2),3)(1分)
组次
1
2
3
4
5
a1/(m·s－2)
3.00
3.21
4.00
4.80
5.31
a2/(m·s－2)
2.81
2.60
1.82
1.00
a0