2022届山东省济宁市高考物理一模备考试题二

2022届山东省济宁市高考一模备考

物理试题二

姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．“氚电池”利用氚核β衰变产生的能量工作，可以给心脏起搏器供电。已知氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　）

A．氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核内中子衰变为质子放出的电子

B．氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核外内层电子

C．2个氚核经过12.5年后，衰变一个，还剩一个氚核

D．20克氚核经过12.5年后，衰变后剩余物的质量变为10克

2．路边小吃烤“热狗”的截面简化示意图如图所示，两根水平的表面光滑的平行金属圆柱支撑着“热狗”，圆柱半径都为R，圆心间距为2.4R。“热狗”可视为圆柱体，生“热狗”截面半径为R，重力为G，熟“热狗”半径变大，重力不变。生“热狗”和熟“热狗”静止时，下列说法正确的是（　　）

A．生“热狗”对单根金属圆柱的压力大小为

B．生“热狗”对单根金属圆柱的压力大小为

C．两根金属圆柱对生“热狗”的合力大于对熟“热狗”的合力

D．单根金属圆柱对生“热狗”的弹力小于对熟“热狗”的弹力

3．一定质量的理想气体，由状态A开始，经历①②两个不同过程到达状态C，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．过程①气体对外做功

B．过程②气体先放出热量后吸收热量

C．气体在过程①吸收的热量小于过程②吸收的热量

D．单位时间内，状态A比状态C器壁单位面积上分子碰撞的次数多

4．某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为弧度，则通过S的电流大小约为（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，圆形虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场，、、、是以不同速率对准圆心入射的正电子或负电子的运动径迹，a、b、d三个出射点和圆心的连线分别与竖直方向成90°、60°、45°的夹角，则下列判断正确的是（　　）

A．沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间最短 

B．沿径迹、运动的粒子均为正电子

C．沿径迹、运动的粒子速率比值为 D．沿径迹、运动的时间之比为9：8

二、多选题

6．2021年2月10日，“天问一号”探测器成功被火星捕获，进入环火轨道，探测器被火星捕获后经过多次变轨才能在火星表面着陆。已知火星直径为地球直径的Р倍，火星质量为地球质量的k倍，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。若探测器在半径为r的轨道1上绕火星做匀速圆周运动的动能为，变轨到火星附近的轨道2上做匀速圆周运动后，动能增加了，以下判断正确的是（　　）

A．轨道2的半径为  

B．轨道2的半径为

C．“天问一号”在轨道2时的速率约为

D．“天问一号”在轨道2时的速率为

7．如图所示，在正方体的b点和d点固定等量异种点电荷，b点固定正电荷，d点固定负电荷，O、分别为上下两面的中心点，下列说法正确的是（　　）

A．O点的场强与点场强之比为

B．将某正电荷由a点沿ac移至c点，电荷受到的电场力不变

C．将某正电荷由点沿移至点，电荷的电势能先变大后变小

D．、两点间电势差与、间电势差相等

8．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为，高为L。纸面内直角边长均为L的直角三角形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（图像）的是（       ）

A．       B．

C．          D．

请讲选择题答案填入下表

三、实验题

9．某实验小组利用如图甲所示装置验证小铁球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒。将力传感器固定，不可伸长的轻绳一端系住小球，另一端连接力传感器，若某次实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图乙所示，其中是实验中测得的最大拉力值。

（1）现用游标卡尺测得小球的直径如图丙所示，则小球的直径为______cm；

（2）观察图乙中拉力峰值随时间的变化规律，分析形成这一结果的主要原因是______；

（3）若测得小球质量为m，直径为d，轻绳长为l，小球释放的位置到最低点的高度差为h，重力加速度为g，小球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，验证该过程小球机械能守恒的表达式为______（用题中给定的字母表示）。

10．电导是描述导体导电性能的物理量。电导在数值上等于电阻的倒数，其单位是西门子，单位符号S。某实验小组要测量一段金属丝（电导约为0.1S）的电导，可供选择的器材有：

电压表V（量程10V，内阻约）；电流表A（量程200mA，内阻约为）；

定值电阻（阻值为）；

滑动变阻器（最大阻值）；

滑动变阻器（最大阻值）；

电源E（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）；

开关一个，导线若干。

实验小组设计了如图甲所示的测量电路。

（1）为了更准确地测量的电导，滑动变阻器应选用______（选填“”或“”）；

（2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图连接成完整电路______；

（3）实验时，调节滑动变阻器，并记录滑片处于不同位置时电压表的示数U和电流表的示数I，作出的图像如图乙所示，由此可求得金属丝的电导为______S（保留2位有效数字），从设计原理来看，其测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。

四、解答题

11．眼球结构类似球体，眼睛发生病变时，会使眼球内不同部位对光的折射率发生变化。现在用一个玻璃球模拟眼球，研究对光的传播的影响。玻璃球用两个折射率不同、半径均为R的半球拼合在一起，拼合面为，球心为O，Q为的中点，垂直交左半球于P点。一束单色光从P点以跟反向延长线成方向射入。该单色光在左、右半球的折射率分别为和，真空中的光速为c。

（1）通过计算说明此单色光能否从右半球射出？

（2）计算此单色光在玻璃球中传播第一次到达右半球与空气交界面所用时间。

12．第24届冬季奥运会于2022年2月4日~20日举办，举办地点是中国北京、中国河北省张家口市。冰壶，也叫掷冰壶，是冬奥会比赛项目，是一种高智商、高雅的技巧类运动，展现动静之美、取舍之智，被喻为冰上的“国际象棋”。现有两个冰壶A、B，并排在足够大的水平冰面上，质量均为m，它们跟冰面之间的动摩擦因数分别为、；A、B原来静止，某时刻，B受到瞬时水平冲量I后，立即向右运动，此时，它们还同时各自受到等大的持续恒力F作用，F跟I同向，且、，其中g为重力加速度，设冰壶受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图所示。

（1）试在、、三种情况下，讨论它们能否再次并排？请列出关系式进行讨论。

（2）如果能再次并排，那么，再次并排时它们离出发点多远？

13．如图所示，直角坐标系xOy所在的平面内，y轴的左侧为三个依次相切的圆形有界磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，P、O、Q为y轴和三个圆形磁场右边界的切点。y轴的右侧为大小为E、方向沿x轴负方向的足够大的匀强电场区域。已知Ⅰ、Ⅲ区域的半径均为3R，磁感应强度大小为，方向均垂直纸面向外；Ⅱ区域半径为R，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里（图中均未画出）。一个质量为m，电荷量为带电粒子以某一速度从A点沿直径AP方向进入磁场Ⅰ区，恰好沿方向进入II区域。不计带电粒子的重力，求：

（1）粒子在A点的速度；

（2）带电粒子在电场区域沿x轴方向运动的最大距离；

（3）粒子最后离开磁场区的位置坐标；

（4）粒子在整个过程中运动的时间。

参考答案：

1．A

2．A

3．C

4．A

5．C

6．BD

7．AD

8．AC

9．     1.220     空气阻力的影响    

（1）[1] 小球的直径为

（2）[2] 根据F-t图像可知小球做周期性的摆动，每次经过最低点的拉力最大，而最大拉力逐渐减小，说明经过最低点的最大速度逐渐减小，则主要原因是空气阻力做负功，导致机械能有损失

（3）[3] 小球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，重力势能的减小量

根据圆周运动，在最低点，则动能

即动能的增量

当，机械能守恒，即表达式为

10．               0.15     大于

（1）[1]为了更准确地测量的电导，滑动变阻器采用分压电路，则应选用R1；

（2）[2]电路连线如图；

（3）[3]可求得金属丝的电阻

则电导为

[4]从设计原理来看，电阻的测量值偏小，则电导测量值大于真实值。

11．（1）见解析；（2）

（1）如图所示，根据几何关系可知单色光在P点的入射角为

设单色光在P点的折射角为，根据折射定律有

解得

即折射光线沿方向，由几何关系可知单色光在右半球与空气交界面的入射角为

单色光在交界面发生全反的射临界角C满足

解得则，即单色光在交界面不会发生全反射，能够从右半球射出。

（2）单色光在左、右半球的传播速度分别为，

根据几何关系可知单色光在左、右半球的传播距离相等，均为

所以单色光在玻璃球中传播第一次到达右半球与空气交界面所用时间为

12．（1）见解析；（2）

（1）对A、B分别受力分析可得，

解得，

因为B物体受到瞬时水平冲量I后，具有了初速度满足

所以想让A、B再次并排，则应该让A的加速度大于B的加速度，即

解得所以、情况下，两者不能再次并排，情况下，两者能再次并排。

（2）由题意两者能再次并排时满足位移相等，即

解得

所以再次并排时它们离出发点为解得

13．（1）；（2）；（3）；（4）

（1）如图所示，在三角形中

所以

由几何知识得

设粒子在Ⅰ区做匀速圆周运动的半径为，则，解得           

（2）设粒子在Ⅱ区域做匀速圆周运动的半径为，则，

如图所示，连结在直角三角形中，由几何知识可求得

故粒子在Ⅱ区域的偏转圆弧所对的圆心角为

粒子在Ⅱ区域的偏转角

即粒子将从O点沿x轴正方向离开Ⅱ区域，进入电场中。

在电场中的加速度，在电场区域沿x轴方向运动的最大距离

（3）粒子进入电场后先沿x轴正向做匀减速直线运动，减速为零后，再反向做匀加速直线运动，返回Ⅱ区的速度大小仍为，经过Ⅱ区的偏转圆弧所对的圆心角为60°。并且沿方向进入Ⅲ区，在Ⅲ区的偏转半径，由几何知识求得，粒子在Ⅲ区偏转圆弧所对的圆心角也为60°，粒子最终将沿的反方向从点离开区域Ⅲ，其整个过程的运动轨迹如图所示。

由对称性可知，A、D两点关于y轴对称，

所以粒子最后离开磁场区的位置坐标为

（4）粒子在I区和III区，

粒子在II区，

在电场中，粒子整个过程运动时间