江苏省南通市2022届高三下学期物理第四次模拟考试试卷及答案.pdf
物理第四次模拟考试试卷一、单选题L 肥皂泡在阳光下呈现彩色，则（）A.肥皂泡表面水分子间表现为斥力B.肥皂泡内气体压强小于外部气体压强C.肥皂泡呈现彩色是由于光的衍射形成的D.肥皂膜厚度改变会导致彩色条纹移动2.2022年 5 月 10号，“天舟四号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，已知空间站在距离地球表面约400km圆轨道上运行。则 其（）A.线速度大于第一宇宙速度B.角速度大于地球自转角速度C.运行周期大于地球自转周期D.向心加速度大于地面的重力加速度3.央视曝光“能量石”核辐射严重超标，该“能量石”含有放射性元素牡豺2 T h,第2Th经多次衰变后变成稳定的铅第8pb,第2八 半衰期长达1.4x101。年。则（）A.衰变过程中发生了 6 次 a 衰变和4 次|3衰变B.208pb比 豺2Th少 12个中子C.衰变产生的射线中（3射线穿透能力最强D.豺2Th在高温、高压条件下半衰期会变短4.如图所示，野外生存需要取火时，可以用随身携带的取火装置，在铜制活塞上放置少量易燃物，将金属筒套在活塞上迅速下压，即可点燃易燃物。则迅速下压过程中，金属筒内的封闭气体（）A.分子平均动能变小B.每个气体分子速率都增大C.从外界吸热，气体内能增加D.分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增加5.利用图甲所示的实验装置测量遏止电压U 与入射光频率v的关系。若某次实验中得到如图乙所示的U 图像。已知普朗克常量h,则（）A.电源的左端为正极B.K 极金属的逸出功为历C.增大入射光的强度，遏止电压增大D.滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零6.如图所示，&、R2为定值电阻，C 为电容器。闭合开关S,在滑动变阻器R 的滑片向上滑动过程中（）A.电阻R?中有向下的电流 B.通过电阻R i电流增大C.滑动变阻器R 两端的电压变小 D.电容器C 极板所带电荷量变小7.如图所示，甲、乙两猫从同一位置以相同速率同时跳出，速度方向与水平方向均成45。，一段时间后落至水平地面。不计空气阻力。则（）A.两只猫落地时的动量方向不同B.两只猫在空中运动过程中相距越来越远C.起跳点越高，两猫落地点间距离越大D.只改变两猫起跳速度大小，两猫可能在空中相遇8.如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率vo顺时针运行。一小木块以初速度vi从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度v 随时间t 变化关系的图像不可能的9.如图所示，有一个均匀带正电的绝缘球体，球心为O i,球体内有一个球形空腔，球心为02,M、N 为两球心连线上两点，P、Q 连线过球心0 i且与M、N 连线垂直，且 M、N、P、Q 四点到0i距离相等。则（）A.P、Q 两点电场强度相同 B.P 点电场强度比N 点的小C.M 点电势比N 点的低 D.M 点电势比P 点的高1 0.如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有黑箱。t=0时刻起电阻为R 的导体棒ab 以一定的初速度放上导轨向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨电接触良好，不计导轨电阻。则（）A.若黑箱中是电池，棒的最终速度与初速度有关B.若黑箱中是线圈，棒做简谐运动C.若黑箱中是电阻，棒的速度随位移均匀减小D.若黑箱中是电容器，棒的最终速度与初速度无关二、实验题1 1.某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中：（1）组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示。这样做的目的有一；A.保证摆动过程中摆长不变B.需要改变摆长时便于调节C.保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长1,再用游标卡尺测量摆球直径d,其示数如图乙所示，则 d=mm；（3）某次实验过程中，用 秒 表 记 录 时 间 的 起 点 应 该 是 摆 球 运 动 过 程 中 的 （选填“最高点”或“最低点”）;（4）该组同学测出五组单摆振动周期T 与摆长L 的数据如下表，请在图丙中作出T2-L关系图像 o 根据图像算出重力加速度g=m/s2；（结果保留3位有效数字）次数12345L/m0.50000.60000.70000.80000.9000T/s1.431.551.671.781.90T2/s22.042.402.793.173.61（5）若测量值与当地重力加速度值相比偏大，可能原因是（写出一个）。三、解答题1 2.如图所示，矩形线圈abed匝数为N,总电阻为R,ab边和ad边长分别为L 和 3L,O、0,为线圈上两点，00,与cd边平行且与cd边的距离为L,0（7左侧空间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现使线圈绕0 0,以角速度3匀速转动，求：（1）从图示位置开始转过60过程中通过导线截面电荷量q；（2）线圈在转动一周过程中产生的焦耳热Q。13 .如图甲所示，“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去，却对后面的成人没有形成遮挡；简化模型的俯视图如图乙所示，A、B为两个厚度均为a =苧 6的直角透明介质，虚线为透明介质的对称轴，儿童站在介质之间虚线框位置处，人体反射的光线均视为与对称轴平行。已知介质折射率九=V 2,光在真空中的传播速度c=3.0 x l 0 8 m/s,皿 15。=0.2 6。求：（1）光线在两透明介质中传播的时间t；（2）儿童身体能被隐身，身体宽度的最大值d。14 .如图所示，质谱仪由一个加速电场和环形区域的偏转磁场构成，磁场区域由两圆心都在0点，半径分别为2 a 和4 a 的半圆盒N 1N 2 和 MM2围成，匀强磁场垂直于纸面向外，磁感应强度大小为Bo质量为m、电荷量为+q 的粒子不断从粒子源S飘入加速电场，其初速度几乎为0,经电场加速后沿MINI的中垂线从极板上小孔P 射入磁场后打到荧光屏N 2 M 2 上。已知加速电压为U。（未知）时，粒子刚好打在荧光屏的中央。不计粒子的重力和粒子间相互作用，打到半圆盒上的粒子均被吸收。（1）为使粒子能够打到荧光屏上，求加速电压的最大值U m；（2）由于粒子进入磁场时速度方向在纸面内偏离S P方向，加速电压为U o （未知）时，其中有粒子打到荧光屏N 2 点右侧0.8 a 处的Q点（图中未画出），求该粒子进入磁场时速度与S P方向夹角a的余弦值c o s a；（3）由于粒子进入磁场时速度方向在纸面内偏离S P方向，求加速电压为U。（未知）时，荧光屏N 2 M 2 上有粒子到达的最大区间长度L o15.如图所示，光滑钉子M、N相距2 L,处于同一高度。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N连线的中点P 处，B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大距离为L。已知重力加速度为g o（I）求 A球的质量m A；（2）求 A球下落到最低点时绳中张力T；（3）用质量为m的C球替换A球，C球从P点由静止释放后，求 C球下落距离为L时的速度大小V C o答案解析部分1.【答案】D2 .【答案】B3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】B6.【答案】A7.【答案】B8.【答案】C9.【答案】D10.【答案】C1 L【答案】（1）A；B(2)18.9（5）本实验通过累积法来测量周期，即测量摆球完成n次全振动的总时间t,从而求得周期，若计算时不慎将n的值记录得偏大，则所测周期偏小，会造成g的测量值偏大。实验时，摆球有时不一定严格在竖直面内运动，而是做圆锥摆运动，在摆角为0的情况下，小球向心力为F=mgtanO=m等Lsin。解得T=2n再 笆 由上式可知摆球做圆锥摆运动时，所测周期比严格做单摆运动时偏小，从而造成g的测量值偏大。实验过程中，铁夹处摆线出现了松动，使摆长的真实值比测量值偏大，从而造成g的测量值偏大。12.【答案】（1）解：设线圈转过60。的过程中产生的感应电动势为E,经历的时间为A t,由法拉第电磁 感 应 定 律 有N养其中磁通量的变化量/0=2BL2-2BL2cos60=BL2通过导线截面的电荷量q=瓢1A2联立解得q =咏q R（2）解：线圈在磁场中转动时产生的电动势随时间变化的规律如答图所示，设a b边、c d边在磁场中转动产生电动势的最大值分别为E l m、E 2 m,有效值分别为E l、E 2,则2NBL2（DE1=7 2N B L2a）2 2产生的热量0 =1.卫+空.卫R 3十 R 32 2联立解得C _ 5n3（NBl/）Q _ 2R13.【答案】（1）解：光在透明介质A中传播的光路如图所示，入射角a=4 5。，设折射角为由折射定律得笃=部光在透明介质A中运动的路程s =岛光在两介质中需要的时间t =空V又光在透明介质中的速度。=5联立解得t =竽 x 1O-SS 9,4 x 10-9s（2）解：儿童身体能被隐身时，光从介质A中射出时恰好不被儿童身体遮挡，如图所示根据几何关系有乌=s s i n（a -0）解得 d=0.5 2 m14【答案】（1）解：当粒子在磁场中运动的轨迹与半径为4 a的半圆盒在M 2点相切时，粒子在磁场中运动的半径有最大值，设为n,如答图1.则7a设粒子在磁场中运动的最大速度为“，根据动能定理有qUm=粒子在磁场中做圆周运动时，根据牛顿第二定律有联立解得“，=4 9箝2（2）解：设荧光屏N2M 2的中点为C,加速电压为Uo时粒子在磁场中的运动轨迹如答图2所示，由题意可知该粒子的运动半径为n）=3 a设粒子进入磁场速度方向偏离S P 方向的夹角为a,粒子打在荧光屏上的Q点，轨迹圆心为01,如答图2,其运动半径仍为r o,根据几何关系有2r oe os a =5 a +0.8 a解得 c os a =（3）解：由题意，加速电压仍为Uo,粒子在磁场中的运动半径不变，则沿MINI中垂线方向射入的粒子到达屏上的C点为粒子能打到荧光屏上最右侧的点.当粒子速度方向偏离S P 方向的夹角为e时，粒子打在荧光屏上的点A,其轨迹与磁场外边界相切，切点为D,圆心为02,如答图3.由几何关系得。2=4a 3a=aP02=PO=3a根据余弦定理有3 竺焉萨LII则 P A =2P02COS9=苧当粒子速度方向偏离S P 方向的夹角为p 时，粒子打在荧光屏上的点A-其轨迹与磁场内边界相切，切点为D，圆心为02，如答图4.由几何关系得。2 =3a 2a=aP02r=P0=3a2 2根据余弦定理有c os =P?+P 2一 2=172P op。2 18则=2PozcosB=苧可知点A与点A，重合，点A （AO即为粒子打在荧光屏上最左侧的点.则粒子能到达屏幕的最大区间长度为L =P C-P A =l15.【答案】（1）解：如图所示，根据几何关系可得A球下落至最低点时，A球与P连线与竖直方向的夹角为a=4 5。则B球上升的高度为九B=M A +AN-M N =2 a L -2L 对A、B组成的系统根据机械能守恒定律得mg/i s =叫4 gL 联立解得徵4 =2（7 2 l）m（4）（2）解：当A球下落至最低点时，设 A、B的加速度大小分别为a A、a B,对 A、B根据牛顿第二定律分别27 c os a -mAg=mAaA（5）mg T=m aB设A球下落到最低点时的速度大小为VA,则VA在 A球两侧绳子的分量大小均为。=%c os a 由于A球拖动两侧的绳子使MA和AN段绳子同时延长，所以此时B球的速度大小为为=2v2vAcosa根据式可知A 球下落到最低点附近一极小时间戊内，A、B 的位移关系满足2/cosa=2如即2.aA（Atycosa=aB（Zlt）2联立 解得7=孝mg（3）解：根 据（1）题中分析同理可知，当C 球下落距离为L 时，B 球上升的高度仍为hB,且 C 球与P 连线与竖直方向的夹角仍为a,对 B、C 组成的系统根据机械能守恒定律得mgL-mghB=+m vc根 据（2）题中分析同理可知%=20ccosa联立解得17c=J （6一早）gL
