江苏省扬州中学2021-2022学年高三下学期二模测试物理试卷（4月）（含答案）

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本试卷选择题10题，非选择题5题，共15题，满分为100分，考试时间75分钟．
注意事项：
1．答卷前，考生务必将本人的班级、姓名、考试号填在答题卡的相应位置。
2．将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效。考试结束，只交答题卡。
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符合题意．选对的得 4 分，错选或不答的得 0 分．
1．下列说法正确的是
A.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
B.液体表面张力产生的原因是液体表面受到液体内部的吸引力作用
C.知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体的分子直径
D.一定质量的理想气体，在压强不变时，单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而增加
2．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的．总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶．该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻＝kv，k为常量)，动车组能达到的最大速度为vm.下列说法正确的是
A．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为4Pt－eq \f(1,2)mvm2
3．核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n，铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4。此类核反应中放出γ光子，能使逸出功为W0的金属板放出最大初动能为Ek的光电子，已知电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则
A．该核反应放出的核能为(m1－m2－m3－3m4)c2
B．γ光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的，因此能量很高
C．这些光电子的德布罗意波长不小于
D．该核反应产物的结合能之和小于反应前铀核的结合能
4．倾角为θ、质量为M的室内小滑梯如图所示，质量为m的小朋友沿着滑梯匀加速下滑，整个运动过程中滑梯保持静止不动。对此运动过程，下列有关说法正确的是
A．小朋友和滑梯之间的动摩擦因数一定小于tanθ
B．地面对滑梯的支持力一定等于（m+M）g
C．地面对滑梯的摩擦力大小一定等于mgcsθsinθ
D．地面对滑梯的摩擦力方向一定向右
5. “中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜（FAST）。通过FAST测量水星与太阳的视角（水星B、太阳S分别与地球A的连线所夹的角），如图所示。若视角的正弦值最大为a，地球和水星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，则水星与地球的公转周期的比值为
A. B.
C. D.
6．如图所示为远距离输电原理图，变压器T1、T2为理想变压器，T1原副线圈的匝数比为1∶10，T2原、副线圈的匝数比为10∶1，发电机的输出功率为P，输出电压为U，用电器R0两端的电压为0.98U，则输电线的电阻R为
A． B．
C． D．
7．如图所示，波源O1、O2以相同频率垂直纸面振动激发出横波在纸面内沿着各个方向传播，A、B、C三点在O1、O2连线的中垂线上，t＝0时刻O1、O2同时沿相同方向开始振动，经过4s的时间，与O1相距6m的A点开始振动，此后A点每分钟上下振动10次，且当A位于波峰时，B、C两点也同时位于离A点最近的两个波峰，则下列说法正确的是
A. 波源O1激发的横波波长为9m
B. 波源O1激发的横波波长为18m
C. O1与B之间的距离为12m
D. t＝12s时C点开始振动
8．如图所示，用轻弹簧连接质量为m的物块A和质量为2m的物块B，放在光滑的水平面上，A与竖直墙面接触，弹簧处于原长，现用向左的推力缓慢推物块B，当B处于图示位置时静止时，整个过程推力做功为W，现瞬间撤去推力，撤去推力后
A．从撤去推力至A即将离开墙面过程中， A、B及弹簧构成的系统动量守恒
B．从撤去推力至A即将离开墙面过程中，墙面对A的冲量为0
C．A离开墙面后弹簧具有的最大弹性势能为W
D．A离开墙面后弹簧具有的最大弹性势能为 W3
9．某质点做直线运动，运动速率的倒数eq \f(1,v)与位移x的关系如图所示，关于质点的运动，下列说法正确的是
A. 质点做匀加速直线运动
B. 质点做匀减速直线运动
C. 四边形面积ABB′A′表示质点运动时间
D. 四边形面积BCC′B′表示质点运动时间
10．科学家们曾设想存在磁单极子，即一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质。假设在P点有一个固定的N极单一磁极子，在其周围形成均匀辐射磁场，磁感线如图所示。当质量为m、半径为R的导体圆环通有恒定的电流时，恰好能静止在该磁单极子正上方，环心与P点的距离为H，且圆环平面恰好沿水平方向。已知距磁单极子r处的磁感应强度大小为B＝kr，其中k为已知常量，重力加速度为g。下列选项正确的是
圆环静止时电流的方向为逆时针方向
圆环静止时磁场对环的安培力使其有沿半径方向扩张的趋势
C．圆环静止时可由题中条件求出环中电流的大小为
D．若将圆环竖直向上平移一小段距离后由静止释放，开始下落后环中电流会先变大
二、非选择题：本题共5小题，共60分．请将解答填写在答题卡相应的位置．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
11．(15分)某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间、，已知当地的重力加速度为g。
（1）该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图2所示，则其直径d=___________mm。
（2）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______（填选项序号）。
A．小球的质量m B．光电门1和光电门2之间的距离h
C．小球从光电门1到光电门2下落的时间t
（3）小球通过光电门1时的瞬时速度_______（用题中所给的物理量符号表示）。
（4）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图3所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率_______，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
（5）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，根据实际数据绘出的随h图像的斜率为，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力的比值_______（用k、表示）。
12.（8分）12．如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点红光光源发出的光线BM在M点射出玻璃球，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM＝30°，光在真空中传播的速度为c。求：
(1)光由B传到Q点所需时间；
(2) N点到AB的竖直距离; 若将B点处红光光源换为绿光光源，则圆弧上恰好发生全反射的N点向左还是向右移动？
13．（8分）如图所示，右边是法拉第圆盘发电机，圆盘直径，转动方向如图所示（从右向左看是逆时针），圆盘处于磁感应强度的匀强磁场中，左边有两条间距的平行倾斜导轨，倾角，导轨处有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻。在倾斜导轨上水平放一根质量、电阻的导体棒，导体棒与导轨之间的动摩擦因数且始终接触良好，导体棒长度也是，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，其余电阻不计。求：
（1）若圆盘转动的角速度时，产生的感应电动势；
（2）欲使导体棒能静止在倾斜导轨上时，圆盘转动的角速度至少多大？
14.（14分）如图甲所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为d的水平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为R的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为-q的粒子从左极板上A点由静止释放后，在M点离开加速电场，并以速度v0沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从N点射出。MN两点间的圆心角∠MON=120°，粒子重力可忽略不计。
（1）求加速电场场强E0的大小；
（2）求匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图乙所示，带电粒子垂直射入该电场后仍然从N点射出。求粒子从M点运动到N点过程中，动能的增加量ΔEk的大小。
15. （15分）如图所示，水平轨道BC与倾角为θ＝37°的斜面轨道AB、螺旋状圆轨道O紧密平滑连接，AB长度L1＝10m，BC长度L2＝4m，圆轨道半径R＝0.72m。直角斜面体MNE的竖直边ME的长度L3＝3m，水平边NE的长度L4＝6m，M点在C点的正下方，MC的长度L5＝1.2m。小物块的质量为m＝1kg，它与AB轨道和BC轨道的动摩擦因数相同，记为μ，圆轨道光滑。小物块在最高点A由静止释放，沿轨道ABC运动，第一次到达C时恰好静止。空气阻力不计，取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．
（1）求动摩擦因数μ；
（2）小物块在A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力F，当物块沿BC运动到C点时撤去F，小物块绕圆轨道运动一周后在与C同一高度的圆轨道末端以速度v水平向右抛出。小物块在到达圆轨道末端前不脱离轨道，求v与F满足的关系式，并确定v的取值范围；
（3）若物块自圆轨道末端以某一初速度水平抛出，经一段时间后与过N点的竖直墙面发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞之后物块速度的竖直分量不变，水平分量反向且大小不变，之后落于斜面MN上的P点，已知物块从圆轨道末端运动到P点的总时间为t＝0.9s，求小物块刚运动至P点时的动能。