2022届山西省临汾高三二模物理试卷及答案

2022届山西省临汾市高三（下）高考考前适应性训练考试（二）理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．考古学中测定生物死亡年代、医院检测人体内的幽门螺杆菌都是利用放射性原理。已知14C发生β衰变的半衰期为5370年，则下列说法正确的是（       ）

A．14C发生β衰变的电子来自于核外电子

B．14C发生β衰变是原子核内一个质子转变为中子和一个电子

C．14C发生β衰变的衰变方程为

D．一个14C原子核必须等到5370年后才会发生衰变

2．已知通有电流I的长直导线外某点磁感应强度大小B=k，其中r为该点到导线的距离，k为常量。如图所示，在纸面内有一直角三角形ABC，∠C=30°，B、C两点间距离为d。在A点固定一垂直于纸面的长直通电导线，电流为I，方向垂直纸面向里。若在该区域再加一匀强磁场，使C点的磁感应强度为零，则所加匀强磁场的磁感应强度大小、方向分别为（  ）

A．，垂直于AC向上 B．，平行于AC向上

C．，，垂直于AC向上 D．，平行于AC向上

3．第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月20日落下帷幕，冰壶运动是冬奥会比赛项目之一-。假设运动员用红壶126红壶撞击静止在水平冰面上的蓝壶，两壶发生正碰，不计碰撞时间，碰撞前、后两壶的v-t图像如图所示。已知两壶的质量均为20kg，则碰撞后蓝壶所受的阻力大小为（       ）

A．1.8N B．2.0 N C．2.4N D．3.2N

4．2022年元旦，“天问一号”探测器从遥远的火星传回世界首张探测器与火星的合影。假设火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球绕太阳做匀速圆周运动轨道半径的k倍，地球绕太阳运动的周期为T，火星探测器被发射到以地球轨道上的A点为近日点、火星轨道上的B点为远日点的椭圆轨道上绕太阳运行时（如图），只考虑太阳对探测器的作用，则探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为（       ）

A． B． C． D．

5．如图所示，在某空间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向斜向上且与水平方向成45°角，磁场方向垂直纸面向里。一质量为m的带正电的小球用不可伸长的绝缘细线悬挂于O点。开始小球静止于P点，细线水平。现用外力将小球拉到最低点Q由静止释放，小球运动到P点时细线的拉力恰好为零。重力加速度为g，细线始终处于拉直状态，则小球运动到P点时受到的洛伦兹力的大小为（       ）

A．mg B．2mg C．mg D．3mg

二、多选题

6．如图所示，倾斜固定的长木板A上放置一个内壁光滑的半球形凹槽B，凹槽中放有小球C，整个装置处于静止状态。现在缓慢减小长木板的倾角θ，下列说法正确的有（       ）

A．小球对凹槽的压力逐渐增大 B．凹槽对长木板的压力逐渐增大

C．长木板受到凹槽的摩擦力逐渐减小 D．长木板对凹槽的作用力逐渐减小

7．如图所示，M为水平放置的橡胶圆环，环上均匀分布着负电荷。在M正上方用三根丝线悬挂一个闭合的铝环N，铝环也处于水平面中，两环中心在同-竖直线O1O2上。现让M由静止开始绕O1O2逆时针（俯视）加速转动，铝环N仍静止。下列说法正确的有（       ）

A．铝环N中产生逆时针（俯视）的电流 B．铝环N中产生顺时针（俯视）的电流

C．铝环N有扩张的趋势 D．悬挂铝环N的丝线张力变小

8．如图所示，长度均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的距离也为L的A、B两点。现给小球一初速度v0，小球恰能在竖直平面内以AB为轴完成圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（       ）

A．小球的初速度

B．小球在最高点时的速度大小为

C．小球在最低点时，每根绳上的拉力大小为mg

D．小球在最低点时，每根绳上的拉力大小为mg

9．护士抽取密封药瓶里的药液时，先用注射器往药瓶里注入少量气体。注入后瓶内气体视为理想气体，不计温度的变化及药液汽化对瓶内气体的影响，在往外抽取药液的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．瓶内气体的体积增大，压强减小

B．瓶内每个气体分子与瓶壁作用力保持不变

C．瓶内气体分子在单位时间内与药瓶单位面积碰撞的个数减小

D．瓶内气体对药液做正功

E．瓶内气体分子的无规则运动变得剧烈

10．关于声波的传播，下列说法正确的是（   ）

A．声音从空气中传播到水中，声音的频率不变

B．“空山不见人，但闻人语响”是声波的衍射现象

C．“余音绕梁，三日不绝”是声波的干涉现象

D．围绕振动音叉转--圈，会听到忽强忽弱的声音，这是声波的反射现象

E．当鸣笛的火车向我们疾驰而来时，我们听到笛声的音调会比静止时高

三、实验题

11．某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，轻质细杆一端固定一小钢球，另一端可绕光滑的固定轴O转动，固定在转轴上的角度传感器可以测出细杆与竖直方向的夹角θ（小于90°）；在O点的正下方放置一光电门（连接光电计时器），使球心到达最低点时可以恰好通过光电门。测得小球的直径为d，小球质量为m，球心到转轴O的距离为L。

（1）已知当地重力加速度为g，将小球拉至某-位置，测出；由静止释放小球，读出光电计时器显示的挡光时间为。则下摆过程中，小球的重力势能减少量可表示为_______，动能的增加量可表示为、_______，如果二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒；

（2）关于本实验的误差，下列说法正确的是___________

A．转轴处的摩擦和空气阻力会使略大于

B．小球质量的测量误差会使

C．适当增大角度θ可以减小系统误差

D．改变偏角θ多次测量后分别对比和，可以减小系统误差

12．某实验小组欲测量一电源的电动势和内阻，他们根据提供的实验器材自行设计合

理的电路并进行操作。给定的器材如下：

A．待测电源E（电动势约为1.5~2.0V，内阻约为1.0Ω）

B．电流表A1（满偏电流100mA，内阻为1.0Ω）

C．电流表A2（0~0.6A，内阻未知）

D．滑动变阻器R0（0~500，1A）

E.定值电阻R1（阻值9.0Ω）

F.定值电阻R2（阻值19.0Ω）

G.开关、导线若干（1）为了测量路端电压，他们现场改装了一块电压表，改装时应选用的定值电阻为_____（填写“R1”或“R2”）。

（2）请帮该组同学设计出正确的实验电路图，画在虚线框甲内（标明仪器名称的角标）。(      )

（3）该小组通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组数据，用I1表示电流表A1的示数，I2表示电流表A2的示数。该小组用图像法处理实验数据，为了尽量减小系统误差，他们以（I1+I2）为横坐标，以I1为纵坐标，得到了如图乙的图线，由图线可以得到被测电源的电动势E=____V，内阻r=_____Ω（均保留2位有效数字）。

四、解答题

13．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，射线OP通过原点，与x轴的夹角θ=30°。在第一象限内，OP上方区域有磁感应强度大小为B的匀强磁场，OP下方区域也有匀强磁场（大小未知），磁场方向均垂直坐标平面向内。质量为m电荷量为-q的粒子从A（0，L）点沿x轴正方向射入磁场，先后经过OP.上的C点和x轴上的D点射出磁场。已知粒子过C点时速度方向与OP垂直，C、D两点横坐标相同，不计粒子的重力。试求：

（1）OP下方区域内匀强磁场磁感应强度的大小B';

（2）粒子从A点到D点的运动时间。

14．如图所示，长为L=20m的水平传送带顺时针匀速转动，速度为v=5m/s。某时刻将滑块A轻放在传送带的左端，同时滑块B以大小为v0=10m/s的初速度从右端冲上传送带。一段时间后两滑块发生碰撞，碰撞后立即粘在一起。已知滑块A、B的质量均为m=2kg，与传送带的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，两滑块可看作质点，试求：.

（1）从滑块B滑上传送带到两滑块相遇所需时间；

（2）滑块在传送带上运动的时间；

（3）由于两滑块在传送带上运动而多消耗的电能。

15．一根长玻璃管内有一段水银柱封闭一定质量的理想气体，将玻璃管开口向上竖直放置时，气柱长度L1=10cm；当玻璃管开口向上与水平方向成30°角时，气柱长度L2=12cm。

（1）若将玻璃管倒置（开口向下，水银不溢出），气柱长度L3为多少?

（2）若水银柱长度为37.5cm，大气压强为多少?

16．一水池宽d=1.2m，深h=1.6m，在水池边上直立一根高H=0.8m的木杆AB，一光源D发射激光束，光源D位于水池口部F正下方0.8m处。当水池中没有水时，光源发出的光刚好照到B点。不改变光源的方向，当池内装满水时，光源发出的光照到木杆上的E点，AE=0.45m。

（1）求水的折射率；

（2）将光源移到底部的G点，当池内装满水时，改变发射激光束的方向，光束能否在水面发生全反射？

参考答案：

1．C

【解析】

【详解】

AB．β射线本质上是核内一个中子转变为一个质子和一个电子，来自于原子核，故AB错误；

C．14C发生β衰变的衰变方程为，C正确；

D．经过一个半衰期，有半数发生衰变，并且这是一个统计规律，是大量原子核中有半数发生衰变对应的时间，对一个原子核无意义，D错误；

故选C。

2．A

【解析】

【详解】

根据几何关系，AC的长度为

长直通电导线在C处产生的磁感应强度为

根据右手螺旋定则，方向垂直AC向下。在该区域再加一匀强磁场，使C点的磁感应强度为零，则所加匀强磁场的磁感应强度与等大反向，即大小为 方向垂直于AC向上。

故选A。

3．C

【解析】

【详解】

设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0=1.0m/s，碰后红壶的速度为v′=0.4m/s，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律

mv0=mv'+mv

解得

v=0.6m/s

设碰撞后蓝壶所受的阻力大小为f，取初速度方向为正方向，对蓝壶根据动量定理

-fΔt=0-mv

由图可知

Δt=6s-1s=5s

解得

f=2.4N

故C正确，ABD错误。

4．B

【解析】

【详解】

设地球绕太阳做匀速圆周运动轨道半径为，则火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，由示意图可知椭圆轨道的半长轴为

设椭圆轨道的周期为，根据开普勒第三定律可知

整理可得

则探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为

综上可得，B正确，ACD错误。

故选B。

5．D

【解析】

【详解】

小球静止与P点时，细线恰好水平，由平衡原理，说明重力和电场力的合力水平向右，设重力和电场力的合力为F，则

从Q到P，由动能定理得

运动到P点细线的拉力恰好为零，向心力表达式为

得

故D正确，ABC错误。

故选D。

6．BC

【解析】

【详解】

A．对小球分析，受重力和凹槽支持力而处于平衡状态，则凹槽支持力与重力等大反向，缓慢减小长木板的倾角θ，则凹槽支持力不变，根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力不变，故A错误；

D．对小球和凹槽整体分析，整体处于平衡状态，则长木板对凹槽的作用力与整体的重力等大反向，缓慢减小长木板的倾角θ，则长木板对凹槽的作用力不变，故D错误；

BC．对小球和凹槽整体，根据平衡条件

缓慢减小长木板的倾角θ，则长木板对凹槽的支持力增大，摩擦力减小，根据牛顿第三定律，凹槽对长木板的压力逐渐增大，长木板受到凹槽的摩擦力逐渐减小，故BC正确。

故选BC。

7．AD

【解析】

【详解】

AB．带负电荷的M逆时针加速转动，则等效形成顺时针的电流，根据右手螺旋定则可知，铝环N中的磁感应强度方向向下，且磁感应强度不断增强，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向上，根据右手螺旋定则可以判定铝环N中的感应电流为逆时针（俯视）的电流，A正确，B错误；

CD．铝环N中的磁感应强度不断增强，磁通量增大，根据楞次定律的规律可知，铝环的机械效果“阻碍”原磁通的变化，铝环有收缩和向上运动的趋势，C错误，D正确；

故选AD。

8．BD

【解析】

【详解】

AB．根据几何关系可得小球做匀速圆周运动的半径为

设小球恰好通过最高点时的速度大小为v1，根据牛顿第二定律有

对小球从最低点到最高点的过程，根据动能定理有

联立以上三式解得

故A错误，B正确；

CD．根据几何关系可知两根绳子的夹角为60°，小球在最低点时，设每根绳上的拉力大小为T，根据力的合成以及牛顿第二定律有

解得

故C错误，D正确。

故选BD。

9．ACD

【解析】

【详解】

A．根据理想气体状态方程可知，药液被抽出的过程中，气体体积变大，温度不变，压强变小，故A正确；

B．气体温度不变，气体分子平均速率不变，但是并不是每个气体分子运动速率都不变，并不是瓶内每个气体分子与瓶壁作用力都保持不变，故B错误；

C．气体体积变大，单位体积分子数密度减小，气体气体温度不变，气体分子平均速率不变，故瓶内气体分子在单位时间内与药瓶单位面积碰撞的个数减小，故C正确；

D．气体体积变大，对外做正功，即瓶内气体对药液做正功，故D正确；

E．由于温度不变，故气体分子的无规则运动剧烈程度不变，故E错误。

故选ACD。

10．ABE

【解析】

【详解】

A．声波的频率等于声源振动频率，由声源决定，所以当声波从空气进入水中传播时，声波的频率不变，A正确；

B C．“余音绕梁，三日不绝”，主要是声音的反射现象引起的，而 “空山不见人，但闻人语响”属于波的衍射现象。B正确，C错误；

D．围绕振动音叉转--圈，会听到忽强忽弱的声音，这是声波的干涉现象。D错误；

E．当鸣笛的火车向我们疾驰而来时，我们听到笛声的音调会比静止时高，是声波的开普勒效应，E正确。

故选ABE。

11．               AC##CA

【解析】

【详解】

（1）[1]小球下摆下降的高度为

所以重力势能减少量

[2]小球下摆到最低点的速度

所以小球的动能增加量

（2）[3]

A．转轴处的摩擦和空气阻力的存在会产生热能，所以略大于，故A正确；

B．由可知，质量测量的不准确不影响机械能守恒的验证，故B错误；

C．适当增大角度θ可以减小系统误差，故C正确；

D．改变偏角θ多次测量后分别对比和，可以减小偶然误差，故D错误。

故选AC。

12．               1.7##1.6##1.8     1.2##1.1##1.3

【解析】

【详解】

（1）[1]改装电压表，应用与一只电阻串联，若与串联，改装后的量程为

若与串联，改装后的量程为

故应选；

（2）[2]实验电路图如图

（3）[3][4]由闭合回路的欧姆定律

得

由电路图可得

由图像整理可得

则图线的纵截距

斜率

解得电源的电动势和内阻

13．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）粒子的运动轨迹如图所示:

粒子在上方区域运动的轨道半径为

在下方区域运动的轨道半径为

在上方区域由牛顿运动定律

在下方区域由牛顿运动定律

联立解得

（2）粒子在上方区域运动的周期

粒子在上方区域运动的时间

粒子在下方区域运动的周期

粒子在下方区域运动的时间

粒子从点到点的运动时间

解得

14．（1）；（2）；（3）200J

【解析】

【详解】

（1）两滑块在传送带上与传送带发生相对运动时的加速度均为

     ①

取向右为正方向，假设经过时间，在滑块A与传送带共速前二者相遇，此过程中A、B的位移分别为

     ②

     ③

相遇时有

     ④

联立①②③④并代入数据解得

     ⑤

时刻、B的速度分别为

     ⑥

     ⑦

假设成立，所以从滑块B滑上传送带到两滑块相遇所需时间为。

（2）设两滑块碰撞后瞬间的共同速度为v共，根据动量守恒定律有

     ⑧

易知两滑块粘在一起后加速度大小仍为，设碰撞后经时间与AB与传送带共速，有

     ⑨

时间内AB的位移为

     ⑩

联立①⑥⑦⑧⑨并代入数据解得

     ⑪

     ⑫

AB与传送带共速后匀速运动时间为

     ⑬

滑块在传送带上运动的时间为

     ⑭

（3）由于两滑块在传送带上运动而多消耗的电能是由于两个滑块对传送带做负功造成的。

在和时间内滑块与传送带之间有摩擦，这段时间内传送带的位移为

     ⑮

传送带克服摩擦力做功为

     ⑯

由于两滑块在传送带上运动而多消耗的电能为

     ⑰

15．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）设大气压强为p0，水银柱长h，玻璃管横截面积为S，以气体为研究对象,玻璃管开口向上竖直放置时

玻璃管倾斜放置时

玻璃管倒置时

根据玻意耳定律

解得

（2）由（1）可得

解得

16．（1）；（2）不会

【解析】

【详解】

（1）光路图如图

由几何关系知

所以折射率为

（2）如图

当激光束照射A点时入射角最大，此时

临界角满足

由于，所以光束不会在水面发生全反射。‍