2022届江苏省南通市基地学校 高三下学期3月份决胜新高考大联考 物理试题（解析版）

2022届江苏省南通市基地学校 高三下学期3月份决胜新高考大联考

物理

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 北京冬奥会的雪花形主火炬由96块小雪花和6个橄榄枝组成。关于雪花的下列说法正确的是（  ）

A. 一片雪花大约由1000个水分子组成

B. 雪花融化成的水是液态的晶体

C. 雪花是水蒸气凝华时形成的晶体

D. 没有两片雪花是相同的，因此雪花不属于晶体

【答案】C

【解析】

【详解】A．一片雪花大约由大量的水分子组成，远大于1000个，故A错误；

B．雪花融化成的水是晶体，不能说液态的晶体，故B错误；

C．根据物态变化可知，雪花是水蒸气凝华时形成的晶体，故C正确；

D．雪花是晶体，故D错误；

故选C。

2. 在暗室中用氦氖激光器发出的激光，经反射镜反射后照射金属挡板上的两条平行的狭缝，在挡板后面的屏上可以观察到

A. 单色的不均匀条纹

B. 单色的均匀条纹

C. 彩色的不均匀条纹

D. 彩色的均匀条纹

【答案】B

【解析】

【详解】用氦氖激光器发出的激光，经反射镜反射后照射金属挡板上的两条平行的狭缝，能产生干涉现象，则在挡板后面的屏上可以观察到单色的均匀条纹。

故选B。

3. 如图所示，小球在半径为R光滑球面上的A、B之间作小角度的往返运动，则（   ）

A. 小球的质量越大，其振动的频率越大

B. OA、OB之间夹角越小，小球振动的频率越小

C. 球面半径R越大，小球振动的频率越小

D. 将整个装置移至我国空间站“天和”核心舱中，小球振动的频率减小

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．由于小球在半径为R的光滑球面上的A、B之间作小角度的往返运动，所以小球的运动可以视为简谐运动，小球振动周期为

则小球振动的频率为

可见小球振动的频率只与g和R有关，在同一地点R越大，小球振动的频率越小，AB错误、C正确；

D．将整个装置移至我国空间站“天和”核心舱中，小球在完全失重情况下，重物不能下落，该实验不能进行，D正确。

故选C

4. 一辆肇事汽车在无监控的道路上紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察到现场后测出路面上车轮磨痕的长度，在不破坏现场的前提下，为了估测汽车刹车时速度的大小，还需（  ）

A 根据车胎与路面材料查找动摩擦因数数值

B. 测量汽车的质量

C. 测量刹车过程的时间

D. 测量刹车过程的平均速度

【答案】A

【解析】

【详解】AB．汽车在紧急刹车后停下来，汽车做匀减速直线运动，由

又由牛顿第二定律得

解得

测出路面上车轮磨痕的长度x，再根据车胎与路面材料查找动摩擦因数数值，即可估测汽车刹车时速度的大小，与汽车的质量无关。故A正确，B错误；

CD．由于无监控，所以刹车时间无法测量，刹车过程的平均速度也无法计算，故CD错误。

故选A。

5. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学在实验中缓慢推动活塞，根据实验数据作出p-图线如图所示，图线弯曲的可能原因是（ ）

A. 活塞与筒壁间存在摩擦

B. 实验中用手握住了注射器前端

C. 未注射器活塞上涂润滑油

D. 压强传感器与注射器的连接处漏气

【答案】B

【解析】

【详解】当增大时，V减小，p增加的程度不是线性关系，当斜率增大时，压强增加程度增大，导致这一现象的是实验过程中用手握住注射器前端，导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增大，而活塞与筒壁间存在摩擦、未在注射器活塞上涂润滑油、压强传感器与注射器的连接处漏气都会导致斜率减小，ACD错误，B正确。

故选B。

6. 将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图所示，看上去浸在水中的这段筷子产生了侧移。下面反映玻璃杯、筷子和照相机位置关系的俯视图可能正确的是

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图，若A处为筷子（俯视在O点左侧），ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B射向照相机P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有r＞i．所以照相机在P处拍到的筷子A的像A′的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些。同理若俯视筷子在O点右侧，则照相机拍到的筷子的像的位置在筷子实际位置的右侧；结合给定的图可知，筷子的像向右偏，则筷子的实际位置在O点右侧。

故选C。

7. 如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（   ）

A.

B. 时刻小球在与O点等高的位置

C. 时刻小球的速度大小为

D. 时刻小球的速度恰好为零

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据图像可知，0时刻在最高点，t1时刻轻绳位于水平方向，t2时刻小球到达最低点，因为小球在竖直平面内做圆周运动，速度大小在变，所以，故A错误B正确；

C．t2时刻小球到达最低点，由重力与绳子拉力的合力提供向心力，则有 

解得

故C错误；

D．t4时刻小球到达最高点，由图知，绳的拉力为0，由重力提供向心力，则有

得

故D错误。

故选B。

8. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量大于A球的质量。A球静止于地面，用手托住B球，轻绳刚好被拉紧，然后释放B球。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，则在B球落地前

A. 两球所受的合外力大小相等

B. B球重力势能减小的快慢等于A球重力势能增加的快慢

C. B球动能增加的快慢等于A球动能增加的快慢

D. B球机械能减小的快慢等于A球机械能增加的快慢

【答案】D

【解析】

【详解】A．两球加速度大小相等，但是两球质量不等，则所受的合外力大小不相等，选项A错误；

B．根据

∆EP=mgh

可知，重力势能变化的快慢为

两球高度变化相等，质量不等，则B球重力势能减小的快慢与A球重力势能增加的快慢不相等，选项B错误；

C．根据动能变化的快慢为

两球速度相等，质量不等，则B球动能增加的快慢不等于A球动能增加的快慢，选项C错误；

D．因AB系统机械能守恒，即B球机械能减小等于A球机械能增加，则B球机械能减小的快慢等于A球机械能增加的快慢，选项D正确。

故选D。

9. 如图所示，两带正电的等量同种电荷A、B固定在同一水平线上，一光滑竖直绝缘细杆通过AB中点O，一质量m，一带电的小球套在细杆上，从O点正上方P点出发，以某一初速度v向下运动，当时，恰能到达O点。Q点位于O点的正下方，。已知重力加速度为g，小球现以初速度2从P点向下运动，则

A. 小球过O点时加速度为零

B. 小球过Q点时速度为2

C. P到O过程合力对小球做功

D. O、P两点电势差

【答案】C

【解析】

【详解】A．小球过O点时受两侧电荷AB的电场力的合力为零，只受向下的重力，则加速度为g，选项A错误；

B．从P到Q电场力做功为零，则根据

可知，小球过Q点时速度大于2，选项B错误；

CD．当在P点的速度为v0时，则

当在P点的速度为2v0时，则

解得

选项C正确，D错误；

故选C。

10. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为l，左端连接一电动势为E、内阻不计的电源，空间有垂直于导轨平面竖直向下的、磁感应强度为B匀强磁场，一质量为m、电阻为R的导体棒ab与导轨接触良好，从某处自由释放，经过一段时间，运动的位移为x，速度大小为v，通过导体棒电量为q。则（  ）

A. 此时导体棒加速度

B. 此过程中通过导体棒电量

C. 此过程导体棒中产生的内能为qE

D. 电源的路端电压最终为E

【答案】D

【解析】

【详解】A．导体棒受到安培力作用向右运动，导体切割磁感线产生和电源相反的电动势，导体棒速度大小为v时

则电路中的电流为

受到的安培力

则加速度

A错误；

B．经过一段时间，运动的位移为x，速度大小为v，感应电流流过导体棒电量

但是电源电流也有流过导体棒的电荷量，则此过程中通过导体棒电量不一定等于，B错误；

C．根据能量守恒

即产生的热量是

C错误；

D．从某处自由释放，导体棒受安培力做减速运动，最终产生的感应电动势和电源的电动势大小相等，导体棒做匀速运动，则电源的路端电压最终为E，D正确。

故选D。

二、非选择题：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. 测量电源的内阻，提供的器材如下：

A．待测电源E（内阻约为10Ω）

B．电源E0（电动势E0略大于待测电源的电动势E）

C．灵敏电流计G（0-30μA）

D．电阻箱（0-99999.9Ω）

E．电阻箱（0-99.9Ω）

F．定值电阻R0

G．均匀金属电阻丝及滑动触头

H．开关、导线若干

（1）实验时采用上图所示电路，闭合开关S1、S2，将滑动触头P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置，并_________（选填“增大”或“减小”）电阻箱R1的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属丝左端接线柱A与触头P间的电势差UAP___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）待测电源E的路端电压；

（2）改变R2的阻值重复实验，用（1）中的方法调节到G表不发生偏转，用刻度尺测量触头P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱R2的阻值，根据上述步骤测得的数据，作出电阻箱R2的阻值R与对应AP间距离L的关系图象如右图所示，测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则待测电源E的内阻测量值为___________；

（3）实验中，电阻箱R2应选用_________（选填序号“D”或“E”）；

（4）请写出由金属丝引起误差的一个原因_________________________________________．

【答案】    ①. 减小    ②. 等于；    ③.     ④. E    ⑤. 通电后变化使金属丝的电阻变化（金属丝粗细不均匀、长度测量的读数误差等）

【解析】

【详解】（1）[1]开始时电阻箱应调至最大，然后再减小阻值，当直到G表指针不发生偏转时，说明G表两端电势差为零，故说UAP等于E的路端电压；

（2）[2]因UAP等于E的路端电压；故电压与AP间的距离成正比；则由闭合电路欧姆定律可知

则可知

由数学规律可知

，

解得

（3）[3]因电源电动势及内阻较小，故电阻箱选择总阻值较小E即可；

（4）[4]通电后变化使金属丝的电阻变化（金属丝粗细不均匀、长度测量的读数误差等）

12. 1896年贝克勒尔发现含铀矿物能放出放射线。设其中一个静止的铀核（）放出粒了生成针核（），设反应中放出的粒子的动量大小为p。反应中释放的能量为△E，已知普朗克常量为h。

（1）求生成钍核的物质波波长；

（2）若反应中释放的能量全部转变为动能，求粒子的动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设生成钍核的动量大小为，根据动量守恒定律得

其物质波波长为

（2）设粒子和钍核的质量分别为、，分别为、由

， ，

得

又

13. 举世瞩目的北京冬奥会成功举行，比赛实况通过在地球同步轨道的“中星9B卫星”向全球直播。冬奥跳台滑雪项目被称为勇敢者的运动，运动员在落差100多米的山地间飞翔。某运动员的运动可简化成从倾角为斜面的跳台上做初速为的平抛运动，如图所示。已知万有引力恒量为G，地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g。

（1）求该卫星离地面的高度h；

（2）跳台滑雪运动员落到斜面上的速度大小v。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)在地球表面万有引力等于重力

根据万有引力提供向心力

联立解得

(2)运动员落在斜面上，则有

其中

联立解得

竖直分速度为

跳台滑雪运动员落到斜面上的速度大小

联立解得

14. 如图，“”形轻框架的水平细杆OM粗糙，竖直细杆ON光滑，质量分别为m、2m的金属环a、b用长为L的轻质细线连接，分别套在水平杆和竖直杆上。a、b处于静止状态，细线与水平方向的夹角。已知a环与水平杆间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

（1）求a环受的摩擦力大小f；

（2）若细线与水平方向的夹角始终为45°，框架绕竖直杆ON匀速转动，求转动的角速度ω满足的条件：

（3）若细线与水平方向的夹角，框架绕竖直杆ON从静止起缓慢加速转动，使a环缓慢向右移动，直到细线与水平杆间夹用的位置，求此过程中a环与水平杆OM间产生的内能Q及对整个装置做的功W。

【答案】（1）；（2）：（3），

【解析】

【详解】（1）对b环竖直方向受力分析可得

对a环水平方向上，受力分析可得

联立解得

（2）根据整体法分析可得，a环对OM杆的压力为

又

框架绕竖直杆ON匀速转动，半径为

根据受力分析可得

对a环，当摩擦力水平方向右时有

当摩擦力水平方向左时有

联立解得

（3）对b环受力分析可得

又

转动的半径为

摩擦力做的功，即产生的内能为

根据能量守恒可得，对整个装置做的功W为

解得

15. 如图甲所示，平行金属板MN水平放置，板间距离为小板长。在竖直平面内建立xOy直角坐标系，使x轴与金属板M、N的中线O'O重合，y轴紧靠内金属板右端。在y轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，MN板间加随时间1变化的电压，如图乙所示，图中未知，两板间电场可看作匀强电场，板外电场可忽略。质量为m电荷量为的大量粒子以大小为的水平速度，从金属板左端沿中线O'O连续射入电场，进入磁场的带电粒子从y轴上的P、Q（图中未画出，P为最高点、Q为最低点）间离开磁场。在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定不变，已知的最大值，忽略粒子重力，求：

（1）进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间及在磁场中做圆周运动的最小半径；

（2）P、Q两点的纵坐标、；

（3）若粒子到达Q点的同时有粒子到达P点满足此条件的电压变化周期的最大值。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）能从右侧离开电场的带电粒子在电场中运动的时间为

当

（、1、2……）

时刻射入电场的带电粒子不发生偏转，进入磁场做圆周运动的半径最小，粒子在磁场中运动时有

解得

（2）设两板间电压为时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有

又

代入数据解得

在电压小于等于时，带电粒子才能从两板间射出电场，电压大于时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出，带电粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大

设粒子恰好射出电场时速度为v，方向与x轴的夹角为，在磁场中做圆周运动的半径为r，则

又

弦长为

代入数据解得

从极板M边缘射出的带电粒子，在磁场中转过120°，经过P点，则

从极板N边缘射出的带电粒子，在磁场中转过240°，经过Q点，则

（3）带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为

粒子到达Q点的同时有粒子到达P点，则这两个粒子开始运动的时间差为，到达Q点的粒子进入磁场的时刻可能是、、、……，到达P点的粒子进入磁场的时刻可能是、、、……，当电压变化周期有最大值时应满足的关系为

解得