2022江苏省苏锡常镇四市高三下学期4月教学情况调研（一）（一模）物理含答案

这是一份2022江苏省苏锡常镇四市高三下学期4月教学情况调研（一）（一模）物理含答案，共9页。

物 理
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2022．4
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. “嫦娥五号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制. “核电池”利用了 eq \\al(238, 94) Pu的衰变，衰变方程为 eq \\al(238, 94) Pu―→ eq \\al(234,m) X＋ eq \\al(n,2) Y，下列说法正确的是( )
A. eq \\al(234,m) X比 eq \\al(238, 94) Pu的中子数少2个
B. 在月球上 eq \\al(238, 94) Pu衰变得比在地球上快些
C. 一个 eq \\al(238, 94) Pu衰变为 eq \\al(234,m) X释放的核能为(mPu－mX)c2
D. eq \\al(238, 94) Pu发生的是α衰变，α射线具有极强的穿透能力可用于金属探伤
2. 如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有四个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是( )
A. ①单缝 ②滤光片 ③双缝 B. ①凸透镜 ②单缝 ③双缝
C. ②凸透镜 ③双缝 ④遮光筒 D. ①滤光片 ②双缝 ③遮光筒
3. 某种手机的无线充电原理如图所示．已知发射线圈的两端电压为45 V，电流的频率为100 kHz，接收线圈的两端电压为5.4 V．充电时效率大约60%.下列说法正确的是( )
A. 无线充电工作原理是“电流的磁效应”
B. 接收线圈中电流的频率为100 kHz
C. 无线充电发射线圈与接收线圈匝数比为25∶3
D. 充电时接收线圈始终有收缩的趋势
4. 2021年4月6日，我国成功发射“实践十号”卫星．在该卫星内进行制造泡沫铝的实验．给金属铝加热，使之熔化成液体，给液体中通入氢气，液体内将会产生大量气泡，冷凝液体就会得到泡沫铝．实验过程中，下列说法正确的是( )
A. 熔化的铝液中不同位置压强不同
B. 该状态下氢气内部没有压强
C. 液态铝表面张力“阻碍”气泡的膨胀
D. 铝在熔化过程中分子平均动能不断增大
5. 北斗指路，国之夙愿.2020年我国发射了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，虚线圆是P、Q卫星轨道的包围圆，其中P是地球同步卫星，则这三颗卫星( )
A. 运行的周期：TP＝TQ>TM
B. 线速度大小：vQC. 受到的引力：FM>FP＝FQ
D. 具有的机械能：EP＝EQ＞EM
6. 如图所示，两平行细激光束a、b射向真空中足够大的长方体透明材料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则( )
A. 激光a在材料的上表面被全反射
B. 激光b在材料的上表面被全反射
C. 激光a的折射率大于激光b的折射率
D. 激光a比激光b在透明材料中传播速度大
7. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，已知x＝ eq \f(5,4)λ处质点的振动方程为y＝A sin ( eq \f(2π,T)t＋ eq \f(π,2))，则t＝ eq \f(3,4)T时刻的波形图正确的是( )
8. 两等量同种正点电荷连线垂直纸面(图中未画出).以连线的中点O为圆心作垂直于两点电荷连线的圆．在圆所在的平面上有P、M、N三点，如图所示．下列说法正确的是( )
A. M、N处的电场强度相同
B. P、N两点的电场强度的大小一定不相等
C. 将负检验电荷从P点移到N点电势能增加
D. 给电子某一初速度能绕图中圆做匀速圆周运动
9. 如图所示，在一个足够大、表面平坦的雪坡顶端，有一个小孩坐在滑雪板上．给他一个大小为v0的水平初速度使其运动．设雪坡与滑雪板之间的动摩擦因数μA. 一直做曲线运动
B. 时间足够长速度方向会与初速度垂直
C. 若μ值合适可以沿初速度方向做匀速直线运动
D. 做与初速度方向保持小于90°角的加速直线运动
10. 第24届冬奥于2022年2月4日在我国的北京等地举行，冰滑梯作为体验冰雪运动乐趣的设施受到广大游客的欢迎．某冰滑梯的示意图如图所示，设螺旋滑道机械能的损耗为20%，水平滑道和倾斜滑道对同一滑板的动摩擦因数相同，对不同滑板的动摩擦因数μ满足μ0≤μ≤1.2μ0.在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上．下列说法正确的是( )
A. L1不能小于 eq \f(5h,6μ0)
B. L1不能大于 eq \f(3h,2μ0)
C. L1、L2之和不能小于 eq \f(h,μ0)
D. L1、L2之和不能大于 eq \f(4h,3μ0)
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)某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E(约为36 V)和内阻r(约为10 Ω)，需要将一个量程为15 V的电压表(内阻Rg约为10 kΩ)改装成量程为45 V的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻．以下是该实验的操作过程．
(1) 由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为50 kΩ的电位器RP(视为可变电阻)与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空：
① 将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；
② 闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为12 V；
③ 保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为________V；
④ 不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表．
(2) 用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，其示数总是________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
(3) 通过调整RP使改装后的电压表准确．该兴趣小组利用一个电阻箱R(0～999.9Ω)和改装后的电压表(电压表的表盘没有改变，读数记为U)连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻．
该小组首先得出了 eq \f(1,R)与 eq \f(1,U)的关系式为________(用E、r和U表示)，然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出 eq \f(1,R) eq \f(1,U)图像如图丙所示，则该电池的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.
12. (8分)如图所示，长方形容器体积为V，右上方有一开口与外界相连，活塞将导热容器分成左右两部分，外界温度为27℃时，体积比为1∶2.当外界温度缓慢上升，活塞就会缓慢移动．设大气压强为p0，且保持不变，不计活塞与容器间的摩擦．
(1) 活塞刚好移动到容器的正中央时，求外界的温度；
(2) 若左边容器中气体的内能与温度的关系为U＝kT，求活塞移动到容器正中央的过程中左边容器内气体吸收的热量．
13.(8分)如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上．一质量为0.02 kg的金属圆环在该平面内以大小v0＝2 m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出，直到达到稳定．求：
(1) 整个过程金属圆环产生的电能；
(2) 整个过程金属圆环受到安培力的冲量．
14. (14分)如图甲所示，竖直面内θ＝30°的倾斜轨道与相同材料足够长的水平轨道平滑连接，质量m＝0.9 kg的物块B静止在水平轨道的最左端．t＝0时刻，物块A由倾斜轨道上端从静止下滑，一段时间后与B发生碰撞，物块A运动的vt图像如图乙所示．已知碰后物块B的速度为1 m/s，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．
(1) 求物块A与轨道间的滑动摩擦因数μ1；
(2) 求物块A在前3 s内，克服摩擦力做的功；
(3) 若要保证两物块再次相碰，求物块B与轨道间的摩擦因数μ应满足的条件．
15.(15分)设想半径为r的圆形区域内有平行于纸面的匀强电场，电场线方向与水平方向成60°角，同心大圆半径为 eq \r(3)r，两圆间有磁感应强度为B垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．从粒子源飘出带正电的粒子经加速电压加速后竖直向上恰好与磁场外边界相切的P点进入磁场．当加速电压为U0时，其在磁场中运动的半径恰为r.不计粒子的重力．
(1) 求粒子的比荷；
(2) 若粒子在 eq \f(4,3)U0电压下加速进入磁场，经磁场和电场偏转后恰好从内圆的最低点Q处离开电场，求偏转电场的场强大小；
(3) 撤去小圆中的电场，将加速电压变为 eq \f(1,3)U0，求粒子从P点进入磁场到第一次回到P点的时间．
2022届高三年级模拟试卷(苏锡常镇)
物理参考答案及评分标准
1. A 2. B 3. B 4. C 5. A 6. D 7. C 8. D 9. B 10. B
11. (15分，每空3分)(1) 4 (2) 小于 (3) eq \f(1,R)＝ eq \f(E,3r)· eq \f(1,U)－ eq \f(1,r) 36 8
12. (8分)解：(1) 活塞向中央移动是等压过程，由盖吕萨克定律： eq \f(V1,T1)＝ eq \f(V2,T2)(1分)
得 eq \f(\f(1,3)V,T1)＝ eq \f(\f(1,2)V,T2)(1分)
T2＝ eq \f(3,2)T1＝450 K(2分)
(2) 气体等压膨胀过程对外做的功：W＝p0( eq \f(V,2)－ eq \f(V,3))＝ eq \f(Vp0,6)(1分)
气体内能的增加：ΔU＝kΔT＝150k(1分)
由热力学第一定律ΔU＝Q＋W(1分)
得Q＝ΔU－W＝150k－(－ eq \f(Vp0,6))＝150k＋ eq \f(Vp0,6)(1分)
13. (8分)解：(1)金属圆环以初速度v0运动后，穿过它的磁通量发生变化，圆环中会产生感应电流，受到安培力的方向与电流方向垂直．安培力使金属圆环在垂直电流方向做减速运动直到速度为0；在平行电流方向不受力，所以做匀速运动．
金属圆环的末速度v＝v0cs 60°＝1 m/s(2分)
整个过程金属圆环中产生的电能E电＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(2,0) － eq \f(1,2)mv2(1分)
E电＝0.03 J(1分)
(2) 以垂直电流方向向右为正，在垂直电流方向由动量定理：
I＝mvt－mv0sin 60°(2分)
可得I＝0－mv0sin 60°＝－0.02 eq \r(3)N·s(1分)
安培力的冲量大小为0.02 eq \r(3)N·s，方向向左．(1分)
14. (14分)解：(1) A下滑过程的加速度大小a1＝2 m/s2(1分)
mAg sin θ－μ1mAg cs θ＝mAa1(1分)
解得μ1＝ eq \f(\r(3),5)(1分)
(2) A上滑过程mAg sin θ＋μ1mAg cs θ＝mAa2
解得a2＝8 m/s2(1分)
碰后：vA2＝a2Δt＝4 m/s
碰后A上滑的距离：x1＝1 m(1分)
碰撞过程动量守恒：mAvA1＝mBvB－mAvA2(1分)
mA＝0.1 kg(1分)
碰前A下滑的距离：x0＝6.25 m
物块A克服摩擦力所做的功：W＝μ1mAg(x0＋x1)cs θ＝2.175 J(1分)
(3) A再次滑到斜面底端时：vA＝ eq \r(2x1a1)＝2 m/s(1分)
碰后A上滑的时间：t1＝ eq \f(vA2,a2)＝0.5 s(1分)
碰后A下滑的时间：t2＝ eq \r(\f(2x,a1))＝1 s(1分)
A碰后在斜面上运动的时间t＝t1＋t2＝1.5 s
若B不停，B在1.5 s内运动的距离xB＞ eq \f(vB,2)·t＝0.75 m(1分)
而A在水平面上运动的距离为xA，则xA＝ eq \f(v eq \\al(2,A) ,2a3)＝ eq \f(\r(3),3)m＜0.75 m(1分)
故只能是B停在xA＝ eq \f(\r(3),3)m以内才能和A再次相遇
所以xB＝ eq \f(v eq \\al(2,B) ,2μ2g)≤ eq \f(\r(3),3)m，即μ2≥ eq \f(\r(3),20)(1分)
15. (15分)解：(1) 由动能定理可得qU0＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(2,0) (1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动有Bqv0＝m eq \f(v eq \\al(2,0) ,r)(1分)
eq \f(q,m)＝ eq \f(2U0,B2r2)(1分)
(2) 由动能定理可得q eq \f(4U0,3)＝ eq \f(1,2)mv′ eq \\al(2,1)
由向心力公式：Bqv′1＝m eq \f(v′ eq \\al(2,1) ,r1)
解得v′1＝ eq \r(\f(8U0q,3m))(1分)
r1＝ eq \f(2\r(3),3)r(1分)
运动轨迹如图所示，由几何关系知：
O点刚好是内圆的圆心，cs θ＝ eq \f(r,r1)＝ eq \f(\r(3),2)(1分)
解得θ＝30°(1分)
电场与水平方向成60°角，则粒子进入电场时速度方向与电场方向垂直，带电粒子进入电场后做类平抛运动，则垂直于电场方向上2rcs 60°＝v′1t(1分)
沿电场方向2rsin 60°＝ eq \f(qE,2m)t2(1分)
解得E＝ eq \f(8\r(3)qB2r,3m)＝ eq \f(16\r(3)U0,3r)(1分)
(3) 粒子被加速进入磁场时有
q· eq \f(U0,3)＝ eq \f(1,2)mv eq \\al(2,2) 解得v2＝ eq \f(2\r(3)U0,3Br)
Bqv2＝m eq \f(v eq \\al(2,2) ,r2) 解得r2＝ eq \f(\r(3),3)r(1分)
由图可得α＝30°(1分)
粒子做一个圆弧运动对应的时间t1＝ eq \f(2,3)T
t1＝ eq \f(2,3)· eq \f(2πm,Bq)＝ eq \f(2πBr2,3U0)(1分)
粒子做一次直线运动的时间t2＝ eq \f(2r,v)＝ eq \f(\r(3)Br2,U0)(1分)
所以回到P所用的时间t＝3t1＋3t2＝ eq \f(（2π＋3\r(3)）,U0)Br2(1分)