2022德州高三下学期二模考试物理试题含答案

高三物理试题

2022.4

命题人：王从春  王新翼  王杰昌  李宁宁

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠不破损。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.以下物理现象的说法正确的是

A.缝衣针可以静止在水面上是因为受到了水的浮力作用.

B.热力学第二定律不适用于空调等制冷设备

C.因为光是横波，所以光才会发生偏振现象

D.雨后天空呈现的彩虹是光的衍射现象

2.福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质，一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚（）有放射性，会发生β衰变并释放能量，其半衰期为12.43年，衰变方程为，以下说法正确的是

A. 的中子数为3

B.衰变前的质量与衰变后和的总质量相等

C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕

D. 在不同化合物中的半衰期相同

3.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，其传播速度v=1cm/s，此时质点P的位移为，则质点P的位移y随时间t变化的关系为

A.       B.

C.       D.

4.如图所示，天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动，竖直轴的延长线与水平地板的交点为O，扇叶外侧边缘转动的半径为R，距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中，某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片，小碎片落地点到O点的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，则电风扇转动的角速度为

A.     B.    C.    D.

5.如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上，其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法正确的是

A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变

B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①变短

C.若周围环境温度升高，则空气柱①长度不变

D.若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大

6.空间存在电场，沿电场方向建立直线坐标系Ox，使Ox正方向与电场强度E的正方向相同，如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子（）自坐标原点O处由静止释放，已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力，以下说法正确的是

A.该电场可能为某个点电荷形成的电场

B.坐标原点O与点间的电势差大小为

C.该正电子将做匀变速直线运动

D.该正电子到达点时的动能为

7.如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮跨在轻绳MN上，可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°，右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为

A. 1：1    B. 1：2    C.    D.

8.如图所示，坐标系oxy的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为1.0T，两块区域曲线边界的曲线方程为。现有一单匝矩形导线框abcd在拉力F的作用下，从图示位置开始沿x轴正方向以2m/s的速度做匀速直线运动，已知导线框长为1m、宽为0.5m，总电阻值为10，开始时bc边与y轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力F做的功为

A.0.25J    B.0.375J    C.0.5J    D.0.75J

二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.我国的天和空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度上绕地球做匀速圆周运动。2021年7月1日和10月21日，美国某公司的星链卫星突然接近正常运行的天和空间站，为预防碰撞事件发生，天和空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是

A.天和空间站若向前加速可规避至较高轨道

B.天和空间站不消耗能量就可规避至较低轨道

C.天和空间站正常运行时的周期大于24小时

D.天和空间站正常运行时的速度小于地球的第一宇宙速度

10.2022年2月2日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以7：6击败瑞士队取得开门红。在某次冰壶比赛中，时间t=0时，球员跪式推动冰壶自本垒圆心由静止向前滑行，t=t0推至前卫线时，放开冰壶使其自行滑行，t=5t0冰壶恰好到达营垒中心并停止运动，整个过程冰壶一直沿直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，图像中的0—t0、t0—5t0两段曲线均为抛物线。已知冰壶的质量为m，对冰壶的整个运动过程，以下说法正确的是

A.时间0—t0的加速度大小等于t0—5t0的加速度大小

B. x-t图像中的两段曲线在t=t0时刻相切

C.冰壶的最大速度为

D.运动员对冰壶推力的冲量大小等于摩擦力冲量大小的5倍

11.磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示。它的驱动系统可简化为如图乙所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L，匝数为N，总电阻为R；水平长直轨道间各边长为L的正方形区域内都存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小均为B、相邻区域的磁场方向相反。当磁场以速度v匀速向右运动时，可驱动停在轨道上的列车，不能忽略列车受到的阻力，以下说法正确的是

甲                   乙

A.列车运动的方向与磁场运动的方向相反

B.列车的最大速度为v

C.列车相对磁场位移为L的过程中通过线框的电量为

D.列车速度为时线框受到的安培力大小为

12.如图所示，水平面与弧形轨道平滑连接，水平面上有两个静止的小球b、c，b、c间有处于自由状态的轻弹簧，弹簧与b、c均未拴接。现让小球a从弧形轨道上距水平面高度为h处由静止释放，经过时间t到达水平面，之后与球b发生碰撞并粘在一起，a、b碰撞时间极短，再经过一段时间，弹簀将c完全弹开后将弹簧拿走。已知a、b、c三个小球质量均为m，且均可视为质点，重力加速度为g，所有阻力都不计。对三个小球的运动过程，下列说法正确的是

A.弧形轨道对小球a的冲量大小为

B.弹簧的最大弹性势能为

C.小球c最终的动能为

D.将弹簧拿走后，小球b、c还会再发生碰撞

三、非选择题：本题共6小题，共计60分。

13.（6分）某实验小组利用气垫导轨和数字计时器探究加速度与物体所受合外力的关系，如图甲所示，气垫导轨的两支脚高度相同，可沿气垫导轨固定在不同位置。主要实验步骤如下：

A.用螺旋测微器测量遮光片的宽度d；

B.用刻度尺测量两数字计时器间的距离L；

C.用刻度尺测量两支脚间的距离s；

D.在右支脚下放一高度为h的垫块，使气垫导轨倾斜；

E.将遮光片固定在滑块上，释放滑块，依次记录两数字计时器的遮光时间t1、t2；

F.仅改变右支脚及其垫块的位置，多次重复操作步骤C、D、E。

甲                             乙

请回答以下问题：

（1）在步骤A中，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=         mm；

（2）在步骤E中，滑块运动的加速度大小a=          （选用“d、L、s、h、t1、t2”中的字母表达）；

（3）要用图像法验证加速度a与物体所受合外力是否成正比，若纵轴为第（2）问中的加速度a，则横轴应为

          （选用“d、L、s、h、t1、t2”中的字母表达）。

14.（8分）某实验小组要将量程为0—200μA的微安表a改装成量程为0—1mA的毫安表。

（1）他们首先用图甲所示的电路测量微安表a的内阻，图甲中微安表b与微安表a完全相同。闭合开关，调节滑动变阻器及电阻箱，当电阻箱如图乙所示时，微安表a的读数为176μA；微安b的读数为80μA，则图乙中电阻箱的读数为         Ω；微安表a的内阻为           Ω；

甲                             乙

（2）将微安表a改装成毫安表后再用标准毫安表进行检测，部分检测电路如图丙所示，图丙中虚线框内为改装后的毫安表电路。检测发现因为图丙中的定值电阻R的阻值不合理，造成改装后的毫安表偏差较大，当标准毫安表的示数为0.80mA时，改装后毫安表的示数只有0.72mA，要对该偏差进行纠正，应对定值电阻R再

         （选填“并联”或“串联”）上一个阻值为         Ω（结果保留三位有效数字）的电阻。

丙

15.（8分）一辆公路自行车在某次维修过程中，维修师傅先将一只容积为2.4L的新轮胎安装好，然后将15.6L的空气充入轮胎，新轮胎在充气前处于干瘪状态（可认为内部没有气体）。胎内气压大于周围环境大气压时轮胎的体积和形状都看做不变，充气过程气体的温度看做不变，周围环境大气压强为1.0105Pa，求：

（1）充气后轮胎内气体的压强；

（2）使用一段时间后，轮胎内气体的压强降为5.0105Pa，充气筒每次能将0.25L的空气充入轮胎，若使充气后的胎内气压达到7.0105Pa，计算至少需要充气的次数。

16.（8分）如图所示为某型号光的双缝干涉演示仪结构简图，玻璃砖的横截面为等腰直角三角形ABC，∠A=90°，光源发出频率f=4.81014Hz的激光束。使激光束垂直AB面射入玻璃砖，在BC面发生全反射，从AC面射出后，经过单缝和双缝，最后在光屏上呈现出干涉图样。已知玻璃砖的直角边长x=0.03m，双缝间距d=0.1mm，双缝离光屏的距离L=1.2m，光在真空中的传播速度为c=3.0108m/s。求：

（1）玻璃砖折射率的最小值和此折射率下光线在玻璃砖中传播的时间；

（2）光屏上相邻亮条纹间的距离；

（3）若仅将单缝的位置稍微下移，中央亮条纹在光屏上的位置将上移、下移还是不变？（不必回答理由）

17.（14分）如图所示，区域I为上、下边界之间的距离为的矩形；区域II为半径为R的圆形，区域I下边界的水平延长线恰好通过区域II的圆心O；区域III的上、下边界与区域I的上、下边界平行，上边界和区域II在M点相切，下边界放置光屏，光屏到M点的距离也为R。区域I、II中存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小都为B，区域I、III中匀强电场的电场强度大小相等，区域I中的电场方向竖直向上，区域III中的电场方向水平向右。在区域I中的不同高度处，都有质量为m，带电量为q的带正电的粒子水平向右沿直线通过，这些粒子经过区域II时做匀速圆周运动的半径也都为R，不计粒子的重力，求：

（1）区域I中匀强电场的电场强度大小；

（2）这些粒子通过区域II所用的时间不同，计算得出通过区域II的最长时间与最短时间之差；

（3）这些粒子打在光屏上形成的亮条长度。

18.（16分）如图所示，倾角为37°的固定斜面上放置一“L”形木板，木板足够长且上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数为0.5。现将一可看做质点的物块置于木板上某点，并且和木板同时自静止开始释放，物块刚释放时与木板下端挡板的距离为m，已知物块和木板的质量相等，两者碰撞时无机械能损失，且碰撞时间极短，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物块和木板第一次碰撞前物块的速度大小；

（2）物块和木板第一次碰撞至第二次碰撞的时间间隔；

（3）自物块和木板开始释放至两者第n（n=1、2……）次碰撞，木板运动的位移大小；

（4）若刚释放时物块与木板下端挡板的距离为任意可能的值，判断两者在第二次碰撞时木板有无可能已经停止运动？若有可能已经停止运动，计算得出需满足的条件；若无可能已经停止运动，通过计算说明理由。

高三物理试题参考答案

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.C  2.D  3.A  4.D  5.B  6.B  7.A  8.D

二、多项选择题：本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.AD  10.BC  11.CD  12.AC

三、非选择题：本题共6小题，共计60分。

13.（6分）（1）3.727（3.726-3.728均对）（2分）（2）（3）或

14.（8分）（1）1440（2分）1200（2分）（2）串联（2分）36.6（2分）

15.（8分）

解：（1）对被充入的空气，由玻意尔定律

得充气后轮胎内气体的压强

（2）对充气完成后轮胎内的空气

得需充气的次数n=19.2，因此至少充气的次数

16.（8分）

解：（1）由几何关系，光线在BC面上刚好能发生全反射的临界角

由

得玻璃砖折射率的最小值

光线在玻璃中传播速度

光线在玻璃中传播时间

解得

（2）波长

条纹间距

解得

（3）上移

17.（14分）

解：（1）在区域I中

在区域II中

解得

（2）由几何知识得，在区域II运动时间最短的粒子转过的角度为；最长的粒子转过的角度为

最短时间

最长时间

时间差

解得

（3）粒子在M点进入区域III时与水平方向的最小夹角为；最大夹角为，在区域III

临界状态1：

竖直方向

水平方向

临界状态2：

竖直方向

水平方向

18.（16分）

解：（1）物块在木板上运动时

解得

第一次碰撞前木板静止，自开始释放至第一次碰撞

解得

（2）物块和木板第一次碰撞过程

解得碰后物块速度；木板速度，即两者交换速度

对木板斜向下运动过程

得加速度大小，方向沿斜面向上

第一次碰撞至第二次碰撞

解得第一次碰撞至第二次碰撞的时间间隔

（3）第二次碰撞前

物块的速度

木板的速度

与第一次碰撞过程分析方法相同，可以得出第二次碰撞过程两者也交换速度，第二次碰撞后物块的速度

木板的速度

第二次碰撞至第三次碰撞

解得第二次碰撞至第三次碰撞的时间间隔

……

依次类推可得，每相邻两次碰撞间的时间间隔都为

第一次碰撞至第二次碰撞木板的位移

第二次碰撞至第三次碰撞木板的位移

第三次碰撞至第四次碰撞木板的位移

第次碰撞至第n次碰撞木板的位移

木板运动的总位移

解得

（4）若刚释放时物块与木板下端挡板的距离为任意可能的值，则第一次碰撞前物块的速度或第一次碰撞后木板的速度为任意可能的值，设为v0，假设第一次碰撞至第二次碰撞木板一直做匀变速直线运动，则

第二次碰撞前木板的速度

解得