江苏省南通、泰州、淮安、镇江、宿迁2021-2022学年高三下学期2月模拟考试（南通一模） 物理 Word版含答案

2022届高三年级模拟试卷(南通)物理(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．1131131131.医疗中常用放射性同位素铟49In产生γ射线，49In是锡50Sn衰变产生的．则()A.衰变过程一定释放能量B.该反应属于α衰变113C.改变压力或温度可以改变50Sn的衰变快慢D.γ光子是原子核外电子由高能级向低能级跃迁时产生的2.2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆．则探测器()A.与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度B.每次经过P点时的速度相等C.绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大D.绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等3.无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统．如图所示是无级变速模型示意图，主动轮、从动轮中间有一个滚轮，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速．A、B为滚轮轴上两点，则()A.从动轮和主动轮转动方向始终相反B.滚轮在A处，从动轮转速大于主动轮转速C.滚轮在B处，从动轮转速大于主动轮转速D.滚轮从A到B，从动轮转速先变大后变小4.研究光的波动现象的实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙所示的图样．下列说法正确的是()1\nA.挡板上有两条平行的狭缝B.减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹将变窄C.增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变窄D.将红色激光换成蓝色激光，中央亮条纹将变窄5.如图甲所示，粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中，水面足够大．把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，以竖直向上为正方向，筷子振动图像如图乙所示．则()A.筷子在t1时刻浮力小于重力B.筷子在t2时刻动量最小C.筷子在t2到t3过程合外力的冲量方向竖直向下D.筷子在振动过程中机械能守恒6.氢原子光谱如图甲所示，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可见光区的四条谱线，对应氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n＝2的能级辐射的光，可见光光子能量范围是1.63eV～3.10eV，氢原子能级图如图乙所示．则()A.同一介质对Hα的折射率最大B.Hδ是电子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时产生的C.分别用四种光照射逸出功为2.60eV的金属，都无光电子逸出D.用光子能量为14.0eV的光照射基态氢原子，可以观测到更多谱线7.某小组探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系：可拆变压器如图所示，铁芯B可以安装在铁芯A上形成闭合铁芯．将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，匝数分别选择n1＝800匝，n2＝100匝，原线圈与16V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压U2＝1V，输出电压测量值明显小于理论值，可能的原因是()2\nA.原线圈匝数n1少于800匝B.副线圈匝数n2多于100匝C.副线圈阻值较大D.铁芯B没有安装在铁芯A上8.发光二极管的原理图如图所示，管芯的薄圆形发光面AB紧贴半球形透明介质，介质的折射率为n.半球球心O点与发光面的圆心重合，半球和发光面的半径分别为R和r.则()A.光穿出透明介质时，传播方向一定变化B.光穿出透明介质时，频率一定变化RC.发光面的半径r＜时，光可从半球形表面任意位置射出nD.发光面的半径r无论多大，光只能从半球形表面某区域射出9.已知两电池a、b的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2.两电池分别接电阻R时，输出功率相等．当外电路电阻变为R′时，电池a、b的输出功率分别为P1、P2，已知E1<E2，R>R′.则()A.r1＝r2B.r1>r2C.P1＝P2D.P1>P210.如图所示，光滑斜面上等高处固定着两个等量正电荷，两电荷连线的中垂线上有一带正电的小球．现将小球由静止释放，取两电荷连线中点为坐标原点O，沿中垂线向下为正方向，取无限远处电势为零，设小球在O点重力势能为零，则小球运动过程中加速度a、重力势能Ep1、机械能E、电势能Ep2随位置x变化的关系图像可能正确的是()二、非选择题：本题共5题，共60分．其中第12～15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；有数据计算时，答案中必须写出数值和单位．11.(15分)某同学用图(a)装置探究两根相同弹簧甲、乙串联后总的劲度系数与弹簧甲劲度系数的关系．他先测出不挂钩码时弹簧甲的长度和两弹簧的总长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，记录数据填在下面的表格中．3\n图(a)序号123456钩码重力F/N0.000.501.001.502.002.50弹簧甲的长度L1/cm1.952.202.452.702.953.20两弹簧总长度L2/cm4.004.505.005.506.006.50(1)关于本实验操作，下列说法正确的是________．A.悬挂钩码后立即读数B.钩码的数量可以任意增减C.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态(2)已作出钩码重力F与弹簧总长度L2的关系图像，如图(b)中实线所示，由图像可知两根弹簧串联后总的劲度系数k＝________N/cm.图(b)(3)在图(b)的坐标纸上描点作出钩码重力F与弹簧甲的长度L1的关系图像．(4)根据FL1图像可求出一根弹簧的劲度系数k′，k和k′的定量关系为________．(5)本实验中，弹簧的自重对所测得的劲度系数________(选填“有”或“无”)影响．12.(8分)某磁电式电流表结构如图甲所示，矩形线圈匝数为n，电阻为R，长边长度为l.矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示，两条长边经过的位置磁感应强度大小为B.(1)当线圈中电流为I时，电流表指针偏转的角度为θ.求当电流表指针偏转的角度为2θ时，线圈一侧长边受到的安培力大小F；(2)将两接线柱用导线相连，线圈绕轴转动，长边的速度为v时，求通过线圈的感应电流的大小I1.4\n13.(8分)肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸内有两个轻活塞A、B，活塞B紧靠固定阀门K.活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，气体体积V1＝6.0×103mL，压强为一个标准大气压p0.用力推活塞A使其缓慢向右移动，当阀门K与活塞B间的气体体积V32＝3.5×10mL时，测得气体的压强为1.2p0，忽略气体温度变化．(1)气体的压强为1.2p0时，求阀门K与活塞A间气体的体积V；(2)此过程中，活塞A对活塞A、B间气体做的功为504J，活塞A、B间气体对活塞B做的功为395J，求活塞A、B间气体放出的热量Q.14.(13分)如图所示的装置中，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，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的质量为m，小球B的质量为2m.现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为37°.缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为53°，此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等，已知重力加速度g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)装置转动的角速度为ω时，细线OB的长度s；(2)装置转动的角速度为2ω时，弹簧的弹力大小F；(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中，细线对小球B做的功W.15.(16分)某磁偏转装置如图甲所示，纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小按图乙所示规律做周期性变化，在0～Tππt时间内B＝B0tan(＋).在磁场区域的右侧有一圆心也在O点的半圆形荧光屏，A为中点．一66T5\n粒子源P均匀地发射初速度可忽略的电子，沿PO方向射出的电子经电压U加速后正对圆心πO射入磁场，∠POA＝，在0～T时间内经磁场偏转的电子从上到下打在荧光屏上C、D两22emUπ点间(图中C、D未画出).已知电子的电荷量为e、质量为m，B0＝，tan＝2－1，不eR8计电子的重力，电子穿过磁场的时间远小于磁场变化的周期，忽略磁场变化激发电场的影响．(1)求打在荧光屏A点的电子在进入磁场时磁感应强度大小B1；(2)求∠COD及电子在荧光屏上扫描的角速度ω；(3)由于加速电压增大到某一值，0～T时间内进入磁场的电子从A点上方的E点向下扫π描，∠EOA＝.为使电子仍在C、D间扫描，扫描的角速度仍为ω，须在圆形磁场区域叠加一4个变化的匀强磁场B2，求B2的值．6\n2022届高三年级模拟试卷(南通)物理参考答案及评分标准1.A2.C3.B4.D5.A6.B7.D8.C9.D10.A11.(15分)(1)C(3分)(2)1.00(3分)(3)如图所示(3分)(4)k′＝2k(3分)(5)无(3分)12.(8分)解：(1)电流表指针偏角为2θ时，电流为2I(1分)线圈的一侧长边受到的安培力的大小F＝2nIlB(3分)(2)当线圈长边的速度为v时，线圈中产生的感应电动势E＝2nBlv(2分)2nBlv通过线圈感应电流的大小I1＝(2分)R13.(8分)解：(1)由玻意耳定律得p0V1＝1.2p0(V＋V2)(2分)解得V＝1.5×103mL(2分)(3)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q(1分)由题意可知ΔU＝0(1分)解得Q＝－109J(2分)气体放出的热量为109J14.(13分)解：(1)装置转动的角速度为ω时，对小球B：T1cos37°＝2mg(1分)T21sin37°＝2mωssin37°(1分)5g解得OB的长度s＝(2分)4ω2(2)装置转动的角速度为2ω时，设OB的长变为s′，对小球B：T2cos53°＝2mgT22sin53°＝m(2ω)s′sin53°5g解得s′＝(2分)12ω2设细线的长为L，对圆环A：角速度为ω时，T21－F＝mω(L－s)角速度为2ω时，T22＋F＝m(2ω)(L－s′)7\n解得F＝2mg(2分)(3)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中，对小球B：重力势能的变化量ΔEp＝2mg(scos37°－s′cos53°)(1分)122动能的变化量ΔEk＝·2m[(2ωs′sin53°)－(ωssin37°)](1分)2199mg2细线对小球B做的功W＝ΔEp＋ΔEk＝(3分)144ω215.(16分)解：(1)设打在荧光屏A点的电子在电场中加速后的速度大小为v12eU＝mv(1分)2mv2设该电子在磁场中运动的半径为r，则evB1＝(1分)r由几何关系得r＝R2emU解得B1＝(2分)eR甲(2)t＝0时进入磁场的电子经磁场偏转后打在C点，设其在磁场中运动的半径为rC，偏转角为2θC，如图甲所示mv23evB0＝(1分)3rC由几何关系得rCtanθC＝R(1分)π解得θC＝6π由几何关系得∠COA＝6t＝T时进入磁场的电子经磁场偏转后打在D点，设其在磁场中运动的半径为rD，偏转角为2θD，如图乙所示乙mv2ev3B0＝rD8\n由几何关系得rDtanθD＝R(1分)π解得θD＝3π由几何关系得∠COD＝(1分)3π电子在时间T内荧光屏上扫描的角速度ω＝(2分)3Tπ(3)t＝0时进入磁场的电子打到E点，由题意可知电子在磁场中偏转角2α＝，设电子进4入磁场时速度大小为v′，在磁场中运动的半径为rEmv′23ev′B0＝(1分)3rE由几何关系得rEtanα＝R(1分)3为使电子仍在C、D间扫描，设t＝0时磁感应强度大小变为B0，则t＝T时磁感应强3度大小变为3B′0mv′23evB′0＝(1分)3rC3（2＋1）解得B′0＝B0(1分)36＋3－32emUππtB2作周期性变化，在0～T时间内，B2＝()tan(＋)(2分)3eR66T磁感应强度B2的方向垂直纸面向里9