江苏省扬州市2022届高三下学期高考模拟（考前调研）物理试题B（原卷+解析）

江苏省扬州市2022届高三下学期高考模拟（考前调研）物理试题B

一、单选题

1．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是（　　）。

A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直

B．为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多

C．若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低

D．进行超声探测时，探头与人体表面间需留有空隙

2．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。一太阳帆始终正对太阳光，它与太阳距离为r时受到太阳光的压力为F。当它到太阳的距离为时，受到太阳光的压力为（　　）。

A．F B． C． D．

3．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图所示，20℃的氧气和10℃的氢气体积相同，水银柱在连通两容器的足够长的细管中央，当氧气和氢气的温度都升高10℃时，水银柱（　　）

A．不移动 B．向左移动 C．向右移动 D．先向右后向左移动

4．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图所示，足够长的斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出，不计空气阻力。第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，则小球（　　）。

A．仍然水平撞击斜面 B．撞击点在B点上方

C．飞行时间比第一次长 D．撞击斜面时的速度比第一次大

5．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板，假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，已知单位时间内从A板逸出的电子数为，电子逸出时的最大动能为。元电荷为。忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，图示装置可看成直流电源，则（　　）

A．入射光子的能量为 B．电源的短路电流为

C．电源的内阻为0 D．向上移动A板，电源的电动势增大

6．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场，它的电场线相互平行，间距不等。关于此“静电场”，下列说法正确的是（　　）。

A．一定存在，且是匀强电场

B．一定存在，将两个匀强电场叠加可实现

C．一定不存在，因为等势面上各处场强必须大小相等

D．一定不存在，因为在此静电场中将试探电荷沿不同路径从a点移动b点，电场力做功不同

7．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图所示，在均匀介质中，位于x=-10m和x=10m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图，下列说法正确的是（　　）

A．波源S1和S2的起振方向都沿y轴正方向

B．t=5s时，两列波的第一个波峰在x=-1m处相遇

C．0~5s内，x=-2m处的质点运动的路程为8cm

D．形成稳定干涉图样后，x轴上两波源间（不含波源）有9个振动加强点

8．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）为了节省燃料，发射火星探测器需要等火星与地球之间相对位置合适。如图所示，“天问一号”探测器自地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆地火转移轨道无动力到达火星附近，在火星附近被火星引力俘获后环绕火星飞行。已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍。则火星探测器（　　）。

A．下一个发射时机需要再等约2.1年

B．在地火转移轨道运动时间小于6个月

C．在地火转移轨道运动时速度均大于地球绕太阳的速度

D．进入地火转移轨道的速度大于7.9km/s小于11.2km/s

9．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．A、B间距离为时分子力为零

B．A、B间距离为时分子力为零

C．A、B系统的分子势能最小值为

D．释放时A、B系统的分子势能为

10．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。

A．张力保持不变

B．感应电流的方向先顺时针后逆时针

C．感应电流随时间t的变化关系为

D．产生的电热为

二、实验题

11．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数，提供的器材有：带定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，木块，纸带，米尺，8个质量均为20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下：

①长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；

②使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n；

③将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作②；

④测出每条纸带对应木块运动的加速度a，实验数据如下表所示。

（1）实验开始时，必须调节滑轮高度，保证___________；

（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3…，量出3和6两点分别到O点的距离为、，打点计时器所接交流电频率为f，则木块加速度的测量值a = ___________（用题目中的字母表示）；

（3）根据表中数据，在图丙中作出图像___________；由图线得到___________（，结果保留2位有效数字），还可求的物理量是___________（只需填写物理量名称）；

（4）为了在原有5组数据的基础上测量更多组数据，下列措施可行的是___________。

A．进一步测量悬挂钩码数量为3、2、1时对应的加速度

B．保持木块上钩码数量不变，增加悬挂钩码的数量

C．将其中两个20g的钩码换成4个10g的钩码

三、解答题

12．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）某同学在做水流导光实验时，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水从小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔，可观察到光在水流内传播。如图所示，已知水的折射率，小孔直径，重力加速度，瓶内水足够多，忽略空气对水的阻力。若要顺利完成此实验使水平射入的激光被约束在水流中，求：

（1）激光临界角的正弦值；

（2）A处流出的水流速度应满足什么条件？

13．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）有些核反应过程是吸收能量的，如用轰击静止的生成和，已知的质量为，的质量为，的质量为，的质量为，真空中光速为c，试求：

（1）核反应吸收的能量Q；

（2）要使核反应发生，的最小动能。

14．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图所示，圆环用细线a悬挂着，将两个质量均为m的有孔小球套在此环上，两球间用细绳b连接，。剪断细绳b后两小球可在环上无摩擦的滑动，两球碰后粘在一起，圆环始终静止，重力加速度为g。试求：

（1）细绳b剪断前后瞬间圆环对A球的作用力大小、；

（2）碰撞过程A球对B球所做的功W；

（3）圆环能始终静止，其质量M至少多大？（结果用小球质量m表示）

15．（2022·江苏扬州·统考模拟预测）如图甲所示，空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小为B。一粒子源置于圆心，在纸面内沿各个方向以相同速率发射大量粒子，所有粒子刚好都不离开磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为+q，不考虑粒子之间的相互作用：

(1)求带电粒子的速率v；

(2)若粒子源可置于磁场中任意位置，且磁场的磁感应强度大小变为，求粒子在磁场中最长的运动时间t；

(3)若原磁场不变，再叠加另一个半径为R1（R1＞R0）圆形匀强磁场，如图乙所示，磁场的磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向外，两磁场区域成同心圆，此时从圆心处的粒子源出发的粒子都能回到圆心，求R1的最小值和粒子运动的周期T。

参考答案：

1．B

【详解】A．超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向平行，A错误；

B．为提高成像分辨力应使超声波不能发生明显衍射现象，所以超声波波长比探测目标小的多，B正确；

C．根据多普勒效应，若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率升高，C错误；

D．进行超声探测时，探头与人体表面间不需留有空隙，超声检查时，探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的清晰图像，需要使用液性传导介质来连接探头与病人体表，这种介质就是常用的超声耦合剂，D错误。

故选B。

2．C

【详解】设太阳的辐射功率为，则太阳光照射距离太阳为的太阳帆时，面积为的太阳帆接收到的太阳辐射功率，有

可得

因为光子的动量

光子照射到太阳帆上时，太阳光被完全反射，对t时间内照射到太阳帆上的光子，列动量定理可得

所以，当它到太阳的距离为时，受到太阳光的压力为

故选C。

3．B

【详解】根据理想气体状态方程

假设气体体积不变，有

由题知开始时刻，气体两边压强相等，且

可得两边升高相同的温度时，有

则右边氢气压强将大于左边氧气的压强，水银柱将向左移动，故选B。

4．A

【详解】A．第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上，采用逆向思维，将其看成平抛运动，则小球撞上斜面时与斜面的夹角为θ，设斜面倾角为α，即平抛运动位移方向与水平方向夹角为α，则平抛运动的末速度方向与水平方向夹角为，则有

第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，小球竖直方向的加速度变大，初速度不变，小球的逆运动为类平抛运动，上述结论

依然成立，所以小球仍然水平撞击斜面，故A正确；

BC．不加电场时，设小球运动时间为t，有

施加电场后，小球的加速度变大，设小球运动时间为，则有

所以

加电场后，小球的水平分速度不变，小球做平抛运动的水平位移

变小，而

故竖直分位移变小，即撞击点在B点下方，故BC错误；

D．加电场与不加电场小球水平方向速度vx不变，所以两次撞击斜面时的速度一样大，故D错误。

故选A。

5．B

【详解】A．根据光电效应方程

解得入射光子的能量为

A错误；

B．短路时，在A板上方选择一参考平面，时间内通过该参考平面的电荷量为

根据电流定义式可得

B正确；

CD．光照射A板后，A板发出的光电子不断打到B板上，在AB板之间形成电场，将阻碍后续发出的光电子向B板运动，当AB板之间的电势差达到最大值时，以最大初动能从A板逸出的光电子也刚好不能到达B板，根据动能定理可得

解得

电源电动势等于开路时的路端电压，可得电动势为

根据闭合电路欧姆定律可得电源内阻为

由以上分析可知，向上移动A板，电源的电动势保持不变，CD错误；

故选B。

6．D

【详解】A．电场线相互平行，说明电场中各点场强方向相等，而电场线间距不等说明电场中各点场强大小不是处处相等，不是匀强电场，故A错误；

B．将两个匀强电场叠加，获得的电场仍为匀强电场，故B错误；

C．如果存在这样的电场，根据等势面的特点，它的等势面ac、bd应该如图甲所示，

a、d两点的电势差Uad应该等于c、b两点的电势差Ucb,即

Uad=Ucb

从图中可以看出，a、d两点的距离等于c、b两点的距离，ad处的场强大于cb处的场强。根据

U=Ed

可得

Uad>Ucb

所以这样的电场不可能存在，但等势面上各点的场强不一定大小相等，故C错误；

D．如图乙所示

粒子沿两个不同的路径，从和从，电场力做功不相同，即电场力做功与路径有关，违背了静电场的基本性质，所以这样的电场不可能存在，故D正确。

故选D。

7．D

【详解】A．通过观察图像，根据上、下坡法，的起振方向沿y轴正方向，的起振方向沿y轴负方向，A错误；

B．由图知波长，周期

时刻，两波的第一个波峰距离，两列波的第一个波峰相遇的时间为

相遇位置在处，B错误；

C．的振动在时传播到处，的振动经时传播到处，在0～3.5s内，的质点不动，3.5～4.5s内，该质点运动半个周期，只参与的振动，运动的路程

在4.5～5s内，两列波分别在处的振动情况恰好相同，振动增强，运动的路程

则处质点运动的总路程

选项C错误；

D．两波源振动同步，振动加强点满足波程差

其中0、1、2、3、4，即两波源间（不含波源）有9个振动加强点，如图坐标－8、－6、－4、－2、0、2、4、6、8（单位：m）共9个点，D正确。

故选D。

8．A

【详解】A．由题意可知火星的公转周期为年，设下一个发射时机需要再经过时间，则有

可得

解得

A正确；

B．根据开普勒第三定律可知，探测器在地火转移轨道的周期大于地球的公转周期，故探测器在地火转移轨道运动时间为

可知火星探测器在地火转移轨道运动时间大于6个月，B错误；

C．根据万有引力提供向心力可得

解得

可知地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，根据卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，可知火星探测器运动到火星轨道处的速度小于火星绕太阳的速度，故火星探测器在地火转移轨道运动时速度并不是一直大于地球绕太阳的速度，C错误；

D．火星探测器进入地火转移轨道需要脱离地球的束缚，火星探测器进入地火转移轨道的速度大于小于，D错误；

故选A。

9．D

【详解】AB．由图可知，B分子在x0~x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，故A、B错误；

D．由图可知，两分子运动到无穷远处的速度为v2，在无穷远处的总动能为

由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为，故D正确；

C．由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为

Epmin=

故C错误。

故选D。

10．D

【详解】A．对滑轮E分析可知，两边绳子拉力总是相等的，则两边绳子与竖直方向的夹角总相等，随着C点沿圆弧从A点移到D点，AC段与CD段绳子之和先增加后减小，则AE段与ED段绳子之和先减小后增加，AE段绳子与ED段绳子的夹角先增加后减小，由

可知绳子的拉力先增加后减小，选项A错误；

B．设C点转过的角度为

θ=ωt

根据几何知识可得，线框上的三角形的面积为

S=•2R•Rsinθ=R2sinθ

磁通量为

Φ=BS=BR2sinθ

因θ角从0°度到180°，则导线框中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向；选项B错误；

C．根据法拉第电磁感应定律

可知，导线框中感应电动势随时间t的变化关系为

e=ωBR2cosωt

感应电流随时间t的变化关系为

故C错误；

D．导线框中感应电动势的有效值为

故导线框中产生的电热为

故D正确。

故选D。

11．     细线与木板表面平行               0.31     木块的质量     C

【详解】（1）[1]本实验中，为了确保木块所受合外力方向始终与木板平行，从而使木块做匀变速运动，实验开始时，必须调节滑轮高度，保证细线与木板表面平行。

（2）[2]由题意，相邻两计数点间的时间间隔为

根据运动学规律可得

解得

（3）[3]如图所示。需要注意的是，由于a不可能小于零，所以第四象限的图线需要用虚线。

[4]令m表示一个钩码的质量，M表示木块的质量，当悬挂的钩码个数为n时，对木块和钩码整体，根据牛顿第二定律有

整理得

对照题给图像可得

解得

[5]根据图像可得斜率，再将m、μ等数据代入斜率的表达式即可求出木块的质量。

（4）[6]A．根据a—n图像可知，当n = 1、2、3时，木块的加速度为负值，对应实际情况是木块将无法在钩码的牵引下运动，加速度为零，A不符合题意；

B．本实验原有5组数据都是保持木块和钩码的总质量不变进行的，所以后续不能增加钩码的个数，B不符合题意；

C．将其中两个20g的钩码换成4个10g的钩码，可以满足保持系统总质量不变，同时可以改变悬挂钩码的重力，从而改变系统的加速度而测量更多组数据，C符合题意。

故选C。

12．（1）；（2）

【详解】（1）由

得

（2）当通过小孔最底端的光线在水流外侧发生全反射时，所有光线都能在水流中传播。此时入射角为C

从A处出来的水做平抛运动

由

解得

当时不漏光

13．（1）；（2）

【详解】（1）根据质能方程，核反应吸收的能量为

（2）当发生完全非弹性碰撞时，损失的能量最多，此时的动能最小，忽略相对论效应，根据动量守恒和能量守恒可知

联立解得最小动能

14．（1）、；（2）；（3）

【详解】（1）剪断细绳b之前，对A受力分析

解得

剪断细绳b后瞬间，对A受力分析

解得

（2）小球同时下滑到最低点，速度大小相等，方向相反，由动量守恒定律得两球碰后速度为零。

解得

由动能定理得

解得

（从静止下滑到碰后速度为零，由动能定理得，解得）

（3）小球做圆周运动，与竖直方向夹角为时。

此过程中，由机械能守恒定律得

由得

对圆环受力分析

解得

当时，T有最小值

由得

15．(1)；(2)；(3)，

【详解】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有

由几何关系得

解得

(2)磁场的大小变为后，设粒子的轨道半径为，由

解得

在磁场中轨迹为劣弧，弦长越长，对应圆心角越大，时间越长，则在磁场中最大弦长为，如图

圆周轨迹对应的圆心角为，最长时间

(3)根据磁场的叠加法则可知，垂直纸面向里和垂直纸面向外的磁场大小均为，可知半径

粒子在磁场中运动的轨迹如图

可知的最小值为长度，根据几何关系可知

则

粒子运动的周期为