2022屆山東省德州市高三第二次模擬考試(二模)物理試題及答案

高三物理試題2022.4本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫在相應(yīng)位置，認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、考生號(hào)和座號(hào)，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊不破損。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下物理現(xiàn)象的說法正確的是A.縫衣針可以靜止在水面上是因?yàn)槭艿搅怂母×ψ饔?B.熱力學(xué)第二定律不適用于空調(diào)等制冷設(shè)備C.因?yàn)楣馐菣M波，所以光才會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象D.雨后天空呈現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象2.福島第一核電站的核污水含銫、鍶、氚等多種放射性物質(zhì)，一旦排海將對(duì)太平洋造成長(zhǎng)時(shí)間的污染。氚（）有放射性，會(huì)發(fā)生β衰變并釋放能量，其半衰期為12.43年，衰變方程為，以下說法正確的是A.的中子數(shù)為3B.衰變前的質(zhì)量與衰變后和的總質(zhì)量相等C.自然界現(xiàn)存在的將在24.86年后衰變完畢D.在不同化合物中的半衰期相同3.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，其傳播速度v=1cm/s，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為，則質(zhì)點(diǎn)P的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系為A. B.C. D.4.如圖所示，天花板上懸掛的電風(fēng)扇繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直軸的延長(zhǎng)線與水平地板的交點(diǎn)為O，扇葉外側(cè)邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為R，距水平地板的高度為h。若電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，某時(shí)刻扇葉外側(cè)邊緣脫落一小碎片，小碎片落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為A. B. C. D.5.如圖所示，兩端封閉的導(dǎo)熱U形管豎直放置在水平面上，其中的空氣被水銀隔成①、②兩部分空氣柱，以下說法正確的是A.若以水平虛線MN為軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)U形管，使其傾斜，則空氣柱①長(zhǎng)度不變B.若以水平虛線MN為軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)U形管，使其傾斜，則空氣柱①變短C.若周圍環(huán)境溫度升高，則空氣柱①長(zhǎng)度不變D.若周圍環(huán)境溫度升高，則空氣柱①長(zhǎng)度變大6.空間存在電場(chǎng)，沿電場(chǎng)方向建立直線坐標(biāo)系Ox，使Ox正方向與電場(chǎng)強(qiáng)度E的正方向相同，如圖所示為在Ox軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x變化的規(guī)律。現(xiàn)將一正電子（）自坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放，已知正電子的帶電量為e、正電子只受電場(chǎng)力，以下說法正確的是A.該電場(chǎng)可能為某個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B.坐標(biāo)原點(diǎn)O與點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為C.該正電子將做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.該正電子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為7.如圖所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，物體m1通過另一段輕繩系在輕繩MN的某處，光滑輕滑輪跨在輕繩MN上，可通過其下邊的一段輕繩與物體m2一起沿MN自由移動(dòng)。系統(tǒng)靜止時(shí)輕繩MN左端與水平方向的夾角為60°，右端與水平方向的夾角為30°。則物體m1與m2的質(zhì)量之比為A.1：1 B.1：2 C. D.8.如圖所示，坐標(biāo)系oxy的第一、四象限的兩塊區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面向里、向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為1.0T，兩塊區(qū)域曲線邊界的曲線方程為?，F(xiàn)有一單匝矩形導(dǎo)線框abcd在拉力F的作用下，從圖示位置開始沿x軸正方向以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)線框長(zhǎng)為1m、寬為0.5m，總電阻值為10，開始時(shí)bc邊與y軸重合。則導(dǎo)線框穿過兩塊區(qū)域的整個(gè)過程拉力F做的功為A.0.25J B.0.375J C.0.5J D.0.75J二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.我國(guó)的天和空間站正常運(yùn)行時(shí)在地面上空大約400千米的高度上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2021年7月1日和10月21日，美國(guó)某公司的星鏈衛(wèi)星突然接近正常運(yùn)行的天和空間站，為預(yù)防碰撞事件發(fā)生，天和空間站進(jìn)行了緊急變軌規(guī)避。不計(jì)稀薄空氣的阻力，以下說法正確的是A.天和空間站若向前加速可規(guī)避至較高軌道B.天和空間站不消耗能量就可規(guī)避至較低軌道C.天和空間站正常運(yùn)行時(shí)的周期大于24小時(shí)D.天和空間站正常運(yùn)行時(shí)的速度小于地球的第一宇宙速度10.2022年2月2日，在率先開賽的北京冬奧會(huì)冰壺混合團(tuán)體比賽中，中國(guó)隊(duì)以7：6擊敗瑞士隊(duì)取得開門紅。在某次冰壺比賽中，時(shí)間t=0時(shí)，球員跪式推動(dòng)冰壺自本壘圓心由靜止向前滑行，t=t0推至前衛(wèi)線時(shí)，放開冰壺使其自行滑行，t=5t0冰壺恰好到達(dá)營(yíng)壘中心并停止運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程冰壺一直沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，圖像中的0—t0、t0—5t0兩段曲線均為拋物線。已知冰壺的質(zhì)量為m，對(duì)冰壺的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，以下說法正確的是A.時(shí)間0—t0的加速度大小等于t0—5t0的加速度大小B.x-t圖像中的兩段曲線在t=t0時(shí)刻相切C.冰壺的最大速度為D.運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺推力的沖量大小等于摩擦力沖量大小的5倍11.磁懸浮列車是高速低耗交通工具，如圖甲所示。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的物理模型。固定在列車底部的正方形金屬線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，總電阻為R；水平長(zhǎng)直軌道間各邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)都存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、相鄰區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反。當(dāng)磁場(chǎng)以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)停在軌道上的列車，不能忽略列車受到的阻力，以下說法正確的是甲乙A.列車運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向相反B.列車的最大速度為vC.列車相對(duì)磁場(chǎng)位移為L(zhǎng)的過程中通過線框的電量為D.列車速度為時(shí)線框受到的安培力大小為12.如圖所示，水平面與弧形軌道平滑連接，水平面上有兩個(gè)靜止的小球b、c，b、c間有處于自由狀態(tài)的輕彈簧，彈簧與b、c均未拴接。現(xiàn)讓小球a從弧形軌道上距水平面高度為h處由靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)水平面，之后與球b發(fā)生碰撞并粘在一起，a、b碰撞時(shí)間極短，再經(jīng)過一段時(shí)間，彈簀將c完全彈開后將彈簧拿走。已知a、b、c三個(gè)小球質(zhì)量均為m，且均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，所有阻力都不計(jì)。對(duì)三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是A.弧形軌道對(duì)小球a的沖量大小為B.彈簧的最大彈性勢(shì)能為C.小球c最終的動(dòng)能為D.將彈簧拿走后，小球b、c還會(huì)再發(fā)生碰撞三、非選擇題：本題共6小題，共計(jì)60分。13.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系，如圖甲所示，氣墊導(dǎo)軌的兩支腳高度相同，可沿氣墊導(dǎo)軌固定在不同位置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片的寬度d；B.用刻度尺測(cè)量?jī)蓴?shù)字計(jì)時(shí)器間的距離L；C.用刻度尺測(cè)量?jī)芍_間的距離s；D.在右支腳下放一高度為h的墊塊，使氣墊導(dǎo)軌傾斜；E.將遮光片固定在滑塊上，釋放滑塊，依次記錄兩數(shù)字計(jì)時(shí)器的遮光時(shí)間t1、t2；F.僅改變右支腳及其墊塊的位置，多次重復(fù)操作步驟C、D、E。甲乙請(qǐng)回答以下問題：（1）在步驟A中，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示，則d=mm；（2）在步驟E中，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=（選用“d、L、s、h、t1、t2”中的字母表達(dá)）；（3）要用圖像法驗(yàn)證加速度a與物體所受合外力是否成正比，若縱軸為第（2）問中的加速度a，則橫軸應(yīng)為（選用“d、L、s、h、t1、t2”中的字母表達(dá)）。14.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組要將量程為0—200μA的微安表a改裝成量程為0—1mA的毫安表。（1）他們首先用圖甲所示的電路測(cè)量微安表a的內(nèi)阻，圖甲中微安表b與微安表a完全相同。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器及電阻箱，當(dāng)電阻箱如圖乙所示時(shí)，微安表a的讀數(shù)為176μA；微安b的讀數(shù)為80μA，則圖乙中電阻箱的讀數(shù)為Ω；微安表a的內(nèi)阻為Ω；甲乙（2）將微安表a改裝成毫安表后再用標(biāo)準(zhǔn)毫安表進(jìn)行檢測(cè)，部分檢測(cè)電路如圖丙所示，圖丙中虛線框內(nèi)為改裝后的毫安表電路。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)因?yàn)閳D丙中的定值電阻R的阻值不合理，造成改裝后的毫安表偏差較大，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為0.80mA時(shí)，改裝后毫安表的示數(shù)只有0.72mA，要對(duì)該偏差進(jìn)行糾正，應(yīng)對(duì)定值電阻R再（選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”）上一個(gè)阻值為Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）的電阻。丙15.（8分）一輛公路自行車在某次維修過程中，維修師傅先將一只容積為2.4L的新輪胎安裝好，然后將15.6L的空氣充入輪胎，新輪胎在充氣前處于干癟狀態(tài)（可認(rèn)為內(nèi)部沒有氣體）。胎內(nèi)氣壓大于周圍環(huán)境大氣壓時(shí)輪胎的體積和形狀都看做不變，充氣過程氣體的溫度看做不變，周圍環(huán)境大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa，求：（1）充氣后輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）使用一段時(shí)間后，輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)降為5.0105Pa，充氣筒每次能將0.25L的空氣充入輪胎，若使充氣后的胎內(nèi)氣壓達(dá)到7.0105Pa，計(jì)算至少需要充氣的次數(shù)。16.（8分）如圖所示為某型號(hào)光的雙縫干涉演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，玻璃磚的橫截面為等腰直角三角形ABC，∠A=90°，光源發(fā)出頻率f=4.81014Hz的激光束。使激光束垂直AB面射入玻璃磚，在BC面發(fā)生全反射，從AC面射出后，經(jīng)過單縫和雙縫，最后在光屏上呈現(xiàn)出干涉圖樣。已知玻璃磚的直角邊長(zhǎng)x=0.03m，雙縫間距d=0.1mm，雙縫離光屏的距離L=1.2m，光在真空中的傳播速度為c=3.0108m/s。求：（1）玻璃磚折射率的最小值和此折射率下光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間；（2）光屏上相鄰亮條紋間的距離；（3）若僅將單縫的位置稍微下移，中央亮條紋在光屏上的位置將上移、下移還是不變？（不必回答理由）17.（14分）如圖所示，區(qū)域I為上、下邊界之間的距離為的矩形；區(qū)域II為半徑為R的圓形，區(qū)域I下邊界的水平延長(zhǎng)線恰好通過區(qū)域II的圓心O；區(qū)域III的上、下邊界與區(qū)域I的上、下邊界平行，上邊界和區(qū)域II在M點(diǎn)相切，下邊界放置光屏，光屏到M點(diǎn)的距離也為R。區(qū)域I、II中存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，區(qū)域I、III中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，區(qū)域I中的電場(chǎng)方向豎直向上，區(qū)域III中的電場(chǎng)方向水平向右。在區(qū)域I中的不同高度處，都有質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電的粒子水平向右沿直線通過，這些粒子經(jīng)過區(qū)域II時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也都為R，不計(jì)粒子的重力，求：（1）區(qū)域I中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。唬?）這些粒子通過區(qū)域II所用的時(shí)間不同，計(jì)算得出通過區(qū)域II的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間之差；（3）這些粒子打在光屏上形成的亮條長(zhǎng)度。18.（16分）如圖所示，傾角為37°的固定斜面上放置一“L”形木板，木板足夠長(zhǎng)且上表面光滑，下表面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5?，F(xiàn)將一可看做質(zhì)點(diǎn)的物塊置于木板上某點(diǎn)，并且和木板同時(shí)自靜止開始釋放，物塊剛釋放時(shí)與木板下端擋板的距離為m，已知物塊和木板的質(zhì)量相等，兩者碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，且碰撞時(shí)間極短，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）物塊和木板第一次碰撞前物塊的速度大小；（2）物塊和木板第一次碰撞至第二次碰撞的時(shí)間間隔；（3）自物塊和木板開始釋放至兩者第n（n=1、2……）次碰撞，木板運(yùn)動(dòng)的位移大?。唬?）若剛釋放時(shí)物塊與木板下端擋板的距離為任意可能的值，判斷兩者在第二次碰撞時(shí)木板有無可能已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)？若有可能已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，計(jì)算得出需滿足的條件；若無可能已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，通過計(jì)算說明理由。高三物理試題參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.C 2.D 3.A 4.D 5.B 6.B 7.A 8.D二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.AD 10.BC 11.CD 12.AC三、非選擇題：本題共6小題，共計(jì)60分。13.（6分）（1）3.727（3.726-3.728均對(duì)）（2分）（2）（3）或14.（8分）（1）1440（2分）1200（2分）（2）串聯(lián)（2分）36.6（2分）15.（8分）解：（1）對(duì)被充入的空氣，由玻意爾定律得充氣后輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（2）對(duì)充氣完成后輪胎內(nèi)的空氣得需充氣的次數(shù)n=19.2，因此至少充氣的次數(shù)16.（8分）解：（1）由幾何關(guān)系，光線在BC面上剛好能發(fā)生全反射的臨界角由得玻璃磚折射率的最小值光線在玻璃中傳播速度光線在玻璃中傳播時(shí)間解得（2）波長(zhǎng)條紋間距解得（3）上移17.（14分）解：（1）在區(qū)域I中在區(qū)域II中解得（2）由幾何知識(shí)得，在區(qū)域II運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子轉(zhuǎn)過的角度為；最長(zhǎng)的粒子轉(zhuǎn)過的角度為最短時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)間時(shí)間差解得（3）粒子在M點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域III時(shí)與水平方向的最小夾角為；最大夾角為，在區(qū)域III臨界狀態(tài)1：豎直方向水平方向臨界狀態(tài)2：豎直方向水平方向18.（16分）解：（1）物塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)解得第一次碰撞前木板靜止，自開始釋放至第一次碰撞解得（2）物塊和木板第一次碰撞過程解得碰后物塊速度；木板速度，即兩者交換速度對(duì)木板斜向下運(yùn)動(dòng)過程得加速度大小，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時(shí)間間隔（3）第二次碰撞前物塊的速度木板的速度與第一次碰撞過程分析方法相同，可以得出第二次碰撞