2022（南通、泰州、扬州、淮安、宿迁、徐州、连云港）七高三下学期二模试题物理含答案

2022届高三年级模拟试卷

物　　理

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2022．3

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. 石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则(　　)

A. 石墨是非晶体

B. 石墨研磨成的细粉末就是石墨烯

C. 单层石墨烯的厚度约3 μm

D. 碳原子在六边形顶点附近不停地振动

2. 一定质量理想气体某温度下的等温线如图中虚线所示，该气体在此温度下的状态a开始绝热膨胀，图中实线能反应此变化过程的是(　　)

3. 一束单色光穿过两块两面平行的玻璃砖，出射光线与入射光线的位置关系可能正确的是(　　)

4. 如图所示，电阻为r的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R.线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则(　　)

A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次

B. a、d两点间的电压为Bl2ω

C. 电流瞬时值的表达式为i＝

D. 半个周期内通过R的电荷量为

5. 劈尖干涉是一种薄膜干涉．如图所示，将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从上往下可以看到干涉条纹．则(　　)

A. 干涉条纹是由a、b上表面反射的光叠加产生的

B. 相邻的暗条纹对应位置下方的空气膜厚度差不同

C. 若抽去一张纸片，条纹变密

D. 若某亮条纹发生弯曲，该亮条纹对应位置的空气膜厚度仍相等

6. 当空气中的电场强度超过E0时，空气会被击穿．给半径为R的孤立导体球壳充电，球壳所带电荷量的最大值为Q，已知静电力常量为k，则Q为(　　)

A.     B.     C.     D.

7. 北京冬奥会上，某跳台滑雪运动员每次起跳时速度大小相等、方向水平，起跳后身体与滑板平行，最终落在斜坡上，如图所示．风对人和滑板的作用力F垂直于滑板，逆风时F较大，无风时F较小，可以认为运动过程中滑板保持水平．则(　　)

A. 逆风时运动员落点比无风时近

B. 逆风时运动员飞行时间比无风时短

C. 逆风和无风时，运动员到达落点的速度大小相同

D. 逆风和无风时，运动员到达落点的速度方向不同

8. 如图所示，甲、乙、丙为三个相同的铝管，甲、乙两管的侧壁分别开有横槽和竖槽，丙管未开槽．现将三个铝管分别套在竖直圆柱形强磁铁上，由上端口静止释放，忽略管与磁铁间的摩擦以及开槽后管的质量变化．关于铝管穿过强磁铁的时间，下列判断正确的是(　　)

A. 甲最短    B. 乙最短

C. 丙最短    D. 甲、乙相同

9. 如图所示，相同细线1、2与钢球连接，细线1的上端固定，用力向下拉线2.则(　　)

A. 缓慢增加拉力时，线2会被拉断

B. 缓慢增加拉力时，线1中张力的增量比线2的大

C. 猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度大于重力加速度

D. 猛拉时线2断，线断前瞬间球的加速度小于重力加速度

10. 如图所示，水平轻弹簧一端固定，另一端与滑块连接，当滑块轻放在顺时针转动的水平传送带上瞬间，弹簧恰好无形变．在滑块向右运动至速度为零的过程

中，下列关于滑块的速度v、加速度a随时间t，滑块的动能Ek、滑块与弹簧的机械能E随位移x变化的关系图像中，一定错误的是(　　)

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)某小组测量阻值约3 kΩ的电阻Rx，实验室提供了下列器材：

A. 电压表V(量程3 V，内阻约5 kΩ)

B. 电流表A(量程1 mA，内阻约60 Ω)

C. 灵敏电流计G(量程0.3 mA，内阻约100 Ω)

D. 滑动变阻器R1(阻值0～100 Ω，额定电流1 A)

E. 电阻箱R2(阻值0～9 999 Ω)

F. 电阻箱R3(阻值0～999.9 Ω)

G.  电源(E＝3 V，内阻很小)若干

H. 开关、导线若干

(1) 采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用________(选填“R2”或“R3”).

甲

(2) 请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整．

(3) 测量数据如下表所示，请在图乙中作出UI图像．根据图像求出电阻Rx＝________kΩ(结果保留两位有效数字).

　　　乙

(4) 另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量Rx.下列实验操作步骤，正确顺序是__________．

丙

① 读出电流表A和电压表V的读数

② 减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0

③ 闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0

④ 将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置

⑤ 将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0

(5) 根据(4)求出阻值R′x，则Rx和R′x更接近理论值的是________，理由是______________________________．

12. (8分)硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核(B)吸收慢中子，转变成锂核(Li)和α粒子，释放出γ光子．已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的能量为E0，硼核的比结合能为E1，锂核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c.

(1) 写出核反应方程并求出γ光子的波长λ；

(2) 求核反应放出的能量E及氦核的比结合能E3.

13.(8分)某卫星A在赤道平面内绕地球做圆周运动，运行方向与地球自转方向相同，赤道上有一卫星测控站B.已知卫星距地面的高度为R，地球的半径为R，自转周期为T0，地球表面的重力加速度为g.求：

(1) 卫星A做圆周运动的周期T；

(2) 卫星A和测控站B能连续直接通信最长时间t.(卫星信号传输时间可忽略)

14.(13分)如图甲所示，在光滑水平面上有A、B、C三个小球，A、B两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与C球连接，两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧，弹簧与球不相连．固定住C球，释放弹簧，球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小F＝10 N．已知A、B两球的质量均为m1＝0.2 kg，C球的质量m2＝0.4 kg，杆长L＝1.0 m，弹簧在弹性限度内．

(1) 求弹簧释放的弹性势能Ep；

(2) 若C球不固定，求释放弹簧后C球的最大速度v；

(3) 若C球不固定，求释放弹簧后两杆间夹角第一次为θ＝120°时(如图乙所示)，A球绕C球转动的角速度ω.

15.(16分)如图所示，在xOy竖直平面坐标系中x轴上方有竖直向下的匀强电场，下方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.粒子源从S(－d，0)处在坐标平面内先后向磁场中与＋x方向夹角为30°～150°范围内发射粒子，所有粒子第一次经磁场偏转后同时从O点进入电场，此后粒子到达x轴时的位置均分布在S点的右侧(包含S点).已知粒子的质量为m、电荷量为＋q，不计粒子重力及粒子间相互作用．

(1) 求从S发出的粒子的最小速度v；

(2) 求电场强度的大小E0；

(3) 若电场强度E为(2)中E0的4倍，最迟射出的粒子和速度最小的粒子经过x轴上同一点，求该点的坐标．

2022届高三年级模拟试卷(南通等七市联考)

物理参考答案及评分标准

1. D　2. A　3. A　4. D　5. D　6. B　7. C　8. B　9. C　10. D

11. (15分)(1) R2(2分)

(2) 如图甲所示(2分)

(3) 如图乙所示(2分)　2.8(2分)

甲

　　　乙

(4) ④③②⑤①(3分)

(5) R′x(2分)　电压表不分流、消除了系统误差等(2分)

12. (8分)解：(1) 核反应方程为B＋n―→Li＋He＋γ(2分)

根据E0＝h(1分)

解得γ光子的波长λ＝h(1分)

(2) 由质能方程可知，核反应中放出的能量E＝Δmc2(1分)

由能量关系可得E＝7E2＋4E3－10E1(2分)

解得E3＝(1分)

13. (8分)解：(1) 设地球质量为M，卫星A的质量为m

根据万有引力提供向心力，有G＝m()2·2R(2分)

m0g＝G(1分)

解得T＝4π(1分)

(2) 如图所示，卫星的通信信号视为沿直线传播，由于地球遮挡，使卫星A和地面测控站B不能一直保持直接通信．设无遮挡时间为t，则它们转过的角度之差最多为2θ时就不能通信．

cos θ＝(1分)

t－t＝2θ(2分)

t＝(1分)

14. (13分)解：(1) 由对称性可知球与弹簧分离时球的速度相等，设为v0，

对A球，由牛顿第二定律有F＝(1分)

由系统机械能守恒定律得Ep＝2×m1v(2分)

解得Ep＝10 J(1分)

(2) 三个球在一条直线上时，C球速度与杆垂直，加速度等于0，速度最大，A、B球速度分别为v1、v2，由对称性可知v1＝v2(1分)

由系统动量守恒定律可知m1v1＋m1v2＝m2v(1分)

由系统机械能守恒定律得m1v＋m1v＋m2v2＝Ep(1分)

解得v＝5 m/s(1分)

(3) 设此时C球的速度为vC，A、B球速度分别为vA、vB，A、B球垂直C球速度方向的分速度分别为vAx、vBx，A、B球沿C球速度方向的分速度分别为vAy、vBy，则

v＝v＋v，v＝v＋v

又vBy＝ωL sin －vC(1分)

vBx＝ωL cos

系统垂直C球速度方向动量守恒有m1vAx＝m1vBx(1分)

系统沿C球速度方向动量守恒有m1vAy＋m1vBy＝m2vC(1分)

由系统机械能守恒定律得m1(v＋v)＋m2v＝Ep(1分)

联立解得ω＝4 rad/s(1分)

15. (16分)解：(1) SO为轨迹的直径时，粒子速度最小，设该粒子在磁场中运动的半径为r1，如图1所示，则有

图1

d＝2r1(1分)

由洛伦兹力提供向心力，有qv1B＝(2分)

解得v1＝(1分)

图2

(2) 由题意可知出射速度与＋x方向夹角为150°的粒子刚好能够到达S点，如图2所示，设该粒子在磁场中运动的半径为r2，速度为v2

由几何关系得2r2sin α＝d(1分)

由洛伦兹力提供向心力，有qv2B＝(1分)

粒子在电场中运动的加速度a＝，沿＋y方向做匀减速运动，设减速时间为t，根据匀变速运动的规律有v2sin α－t＝0(1分)

粒子在x方向做匀速运动，有d＝2v2cos α·t(1分)

联立解得E＝(2分)

(3) 由题意可知，最迟射出的粒子出射速度与＋x方向夹角为30°，设最迟射出的粒子速度为v3，运动半径为r3，则与(2)中同理可得2r3sin 30°＝d

由洛伦兹力提供向心力，有qv3B＝

粒子在电场中运动的加速度a＝，沿＋y方向做匀减速运动，设减速时间为t′，根据匀变速运动的规律有v3sin 30°－t′＝0

粒子在x方向做匀速运动，有x3＝2v3cos 30°·t′

联立解得x3＝(2分)

则最迟射出的粒子在复合场中运动一个周期沿＋x方向运动的距离为＋d

① 若最迟射入的粒子从x轴下方到达同一位置，

图3

如图3所示，由几何关系有n1(＋d)＝N1d

其中n1＝0，4，8，12，…，N1＝0，5，10，15，…

则该点的坐标为(5k1d，0)(k1＝0，1，2，3，…)  (2分)

② 若最迟射入的粒子从x轴上方到达同一位置，如图4所示，由几何关系有

图4

n2(＋d)＋＝N2d

其中n2＝3，7，11，…，N2＝4，9，14，…

则该点的坐标为((5k2－1)d，0)(k2＝1，2，3，…)(2分)