江苏省连云港市2022届高三下学期高考模拟（第二次调研测试）物理试题
一、单选题
1．（2022·江苏连云港·统考二模）中国的火星探测车用放射性材料PuO2作为燃料。PuO2中的Pu元素是Pu，已知Pu发生衰变的核反应方程为Pu→U+mX，Pu的半衰期为87.7年。下列说法正确的是（ ）
A．衰变过程一定释放能量
B．方程中m=2，X是H
C．10000个Pu原子核经过87.7年后还有5000个未衰变
D．放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强
2．（2022·江苏连云港·统考二模）一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x=4m处。该波的周期T=4s。下列说法正确的是（ ）
A．t=13s时质点P位于波峰 B．在0～3s内波传播的距离为12m
C．在0～3s内质点P通过的路程为30cm D．质点P的振动方程是y=10sin0.5πt（cm）
3．（2022·江苏连云港·统考二模）2022年2月27日11时06分，我国在文昌发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将22颗卫星发射升空。若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星的质量为m，距地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，测得其飞行n圈所用时间为t。下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．地球对卫星的万有引力大小为
C．地球表面的重力加速度为
D．卫星做匀速圆周运动的线速度大小为
4．（2022·江苏连云港·统考二模）如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径，。将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W（）；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W。下列说法正确的是（ ）
A．a、c两点的电势相等
B．电场强度方向由a指向d
C．a、O两点间的电势差大于
D．将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为W
5．（2022·江苏连云港·统考二模）如图，某同学观察肥皂膜干涉现象。将有肥皂膜的铁丝圈挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色。下列说法正确的是（ ）
A．条纹形状是相互平行的竖直线
B．从上向下，条纹的间距越来越小
C．紫光的条纹数比黄光要少一些
D．干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的
6．（2022·江苏连云港·统考二模）第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，图甲为谷爱凌跳台滑雪的场景，运动轨迹如图乙所示。谷爱凌从C点水平飞出，落到斜坡上的D点，E点离坡道CD最远，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．从C到E的时间比从E到D的时间短
B．轨迹CE和ED长度相等
C．轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为1：3
D．轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等
7．（2022·江苏连云港·统考二模）如图所示，矩形abcd为一玻璃砖的横截面，玻璃砖ab面镀银且足够长。由单色光1、2组成的一细光束，在abcd平面内从cd面上的O点以入射角i射入玻璃砖，该玻璃砖对单色光1、2的折射率分别为和，已知，下列说法正确的是（ ）
A．单色光1、2从cd面射出玻璃砖后平行
B．增大入射角i，单色光1在cd面先发生全反射
C．单色光1在玻璃砖内的路程大于单色光2
D．当入射角i趋近于90°时，单色光1、2在cd面出射点的距离趋向于无穷大
8．（2022·江苏连云港·统考二模）利用霍尔元件可以制作位移传感器。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系。当物体沿x轴方向移动时，霍尔元件将产生不同的霍尔电压U。已知在小范围内，磁感应强度B的大小与x成正比。电流I沿+z方向且保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．电流I越小，霍尔电压U越大
B．位移传感器无法确定位移的方向
C．位移传感器的刻度线是均匀的
D．当霍尔元件处于x>0的位置时，上表面电势高
9．（2022·江苏连云港·统考二模）如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（ ）
A．当F=0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动
B．当F=2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动
C．当F=3.5μmg时，B、C以相同加速度运动
D．只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动
10．（2022·江苏连云港·统考二模）如图，车静止在粗糙的水平地面上，一人站在车上抡起重锤从P处由静止砸向车的左端Q，锤下落的同时小车向左运动，锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止，最终小车停止运动。取水平向右为正方向，不考虑空气阻力，此过程人、锤及小车组成的系统水平方向的动量随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题
11．（2022·江苏连云港·统考二模）用图甲所示的装置进行“探究动能定理”实验。
（1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为___________cm；按图甲所示安装好实验装置，用刻度尺测量两光电门之间的距离L；
（2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等；
（3）取下细线和砝码盘，记下砝码的质量m；
（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门1和光电门2所用的时间△t1、△t2。小车从光电门1运动至光电门2的过程中，小车动能的变化量△Ek=________（用上述步骤中的物理量表示）。小车下滑过程中，________（选填“必须”“不需要”）测量长木板与水平桌面的夹角，可求出合外力做的功W合=_________（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g），比较W合和△Ek的值，找出两者之间的关系；
（5）重新挂上细线和砝码盘，重复（2）～（5）步骤；
（6）不考虑遮光条宽度的影响，滑块动能的增量为△Ek1；考虑遮光条宽度的影响，滑块动能的增量为△Ek2，则△Ek1___________△Ek2（填“>”“=”或“<”）。
三、解答题
12．（2022·江苏连云港·统考二模）汽车胎压常用巴（bar）作为单位，1巴（bar）=1×105Pa。某重型卡车在-23℃时胎压为8bar，运动过程中轮胎内最高温度可达127℃。为了安全胎压不能超过10bar，轮胎体积保持不变。
（1）通过计算说明卡车胎压是否安全；
（2）若不安全，需要放出一定量的气体，求至少放出的气体质量与原胎内气体质量的比（忽略放气过程中的温度变化）。
13．（2022·江苏连云港·统考二模）如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈共220匝，线圈面积为0.051m2，转动频率为50Hz，磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220V，11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电动机正常工作。求：
（1）电流表的示数；
（2）线圈的内阻。
14．（2022·江苏连云港·统考二模）如图所示，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A上，用长L=0.7m的细线穿过小孔O，两端分别与环A和小球B连接，线与水平杆平行，环A的质量mA=1kg，小球B的质量mB=2kg。当整个装置绕竖直轴以角速度1=5rad/s匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2匀速转动时，细线OB与竖直方向的夹角变为53°，且此时弹簧弹力与角速度为1时大小相等。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6.求：
（1）1=5rad/s时，OB间的距离；
（2）2的大小；
（3）由1增至2过程中，细线对小球B做的功。（计算结果保留两位有效数字）
15．（2022·江苏连云港·统考二模）如图所示，在二象限内，0≤y≤d区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度；d≤y≤3d区域有垂直于xOy平面向里，大小可调的匀强磁场I。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，自点P（0，6d）处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场Ⅱ（图中未画出），匀强磁场Ⅱ的边界为矩形，方向垂直于xOy平面，粒子从磁场Ⅱ飞出后恰好能沿x轴负方向过坐标原点O。不计粒子的重力。求：
（1）磁场Ⅱ的磁感应强度大小；
（2）磁场Ⅱ的最小面积；
（3）当磁场I的磁感应强度大小为B1时，粒子恰好不能从磁场I的上边界穿出，粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q；当磁场I的磁感应强度大小为B2时，粒子经过多偏转后仍能经过Q点求B2与B1所有可能的比值。
参考答案：
1．A
【详解】A．衰变过程有质量亏损，则一定释放能量，选项A正确；
B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，方程中的X质量数为4，电荷数为2，是，则m=1，选项B错误；
C．半衰期是统计规律，对少数原子核衰变不适用，选项C错误；
D．放出的射线是高速氦核流，它的电离能力强，但是贯穿能力很弱，选项D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．简谐波沿x轴正方向传播，t=0时刻P点向下振动
此时，P通过的路程为
可知P点在波谷，故A错误；
C．，P点运动的时间为，因此运动的路程为
故C正确；
BD．由公式可知
在0～3s内波传播的距离为
有公式地
开始P点向下振动，因此P的振动方程为
y=10sin（0.5πt+π）（cm）
故BD错误。
故选C。
3．C
【详解】A．对卫星绕地球做圆周运动，根据牛顿第二定律
由题意知卫星的周期为
代入可得地球质量为
故A错误；
B．地球对卫星的万有引力大小为
故B错误；
C．设一物体的质量为，在地球表面附近，万有引定律等于重力
代入A中地球质量表达式可得
故C正确；
D．卫星做匀速圆周运动的线速度大小为
故D错误。
故选C。
4．D
【详解】AB．根据可知
即
整理得
可得连线中点和连线中点电势相等，则为等势线，电场线垂直等势线斜向左下，如图所示
由图结合几何关系可知，点电势低于点电势，电场线沿着方向，故AB错误；
C．根据匀强电场的特点，沿着一个方向电势降低是均匀的，可知a、O两点间的电势差等于，故C错误；
D．由图可知，当该电荷从d点移到点时，电场力做功最多，根据几何关系可知
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A. 条纹形状是相互平行的水平线，A错误；
B. 肥皂膜在重力作用下，从上向下肥皂膜的厚度越来越厚，假设薄膜前后两个面间的夹角为θ，两相邻的亮条纹或两相邻的暗条纹间的距离为
入射光不变，肥皂液的折射率不变，重力作用下θ变大，则条纹的间距越来越小，B正确；
C. 根据，波长越短，条纹越窄，条纹数越多，因为紫光的波长比黄光的波长短，所以紫光的条纹数比黄光要多一些，C错误；
D. 干涉条纹是由膜的前后两个表面反射的两列光叠加产生的，D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．以C为原点，CD为x轴，和CD垂直向上的为y轴，建立坐标系，如图
y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动，当运动员速度方向与轨道平行时，在y轴方向到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，可知从C到E的时间等于从E到D的时间，故A错误；
BC．由A分析可得，运动员在CE段和在ED段，在y轴方向的位移大小相等方向相反，用时相等，运动员在x轴上做匀加速直线运动，则在CE段和ED段在x轴方向上位移不等，故故轨迹CE和ED长度不等，由于运动员在C点时，在x轴方向上有初速度，故轨迹CE和ED在CD上的投影长度之不为1:3，故BC错误；
D．运动员竖直方向做自由落体运动，由于A分析可得，在CE和ED两段运动过程时间相等，运动员在水平方向上做匀速直线运动，则轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等。故D正确。
故选D。
7．A
【详解】A．作出光路图如图所示
设单设光在1、2在点的折射角分别为、，根据折射定律得
可得
根据光的反射定律和几何知识可知，单色光1、2经过面反射到面的入射角分别为、，由光路可逆性可知，从cd面射出的两单色光线折射角均为i，两射出光线平行，故A正确；
B．因为，结合可知，单色光1发生全反射的临界角小，2发生全反射的临界角大，由A选项分析可知，增大入射角，则、也变大，面的入射角、也变大，且变大更快，所以无法判断哪一种光先发生全反射，故B错误；
C．设玻璃砖宽度为，根据几何关系得单色光在玻璃砖内的路程
因为，所以单色光1在玻璃砖内的路程小于单色光2，故C错误；
D．根据几何知识可得
当入射角i趋近于90°时，、趋近于90°，单色光1、2在cd面出射点的距离趋向0，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】A. 根据题意得
解得
电流I越小，霍尔电压U越小，A错误；
C. 根据题意
解得
电压与位移成正比，位移传感器的刻度线是均匀的，C正确；
B. 若载流子带电荷正负确定，根据左手定则，可以确定上表面电势的高低，位移传感器可以确定位移的方向，B错误；
D. 载流子的正负电荷无知，如果载流子是正电荷，则正电荷在洛伦兹力作用下向上偏转上极板电势高，如果载流子是负电荷在洛伦兹下也是向上偏转则下极板电势高，因此无法确定上表面电势高低，D错误。
故选C。
9．B
【详解】B对C的最大作用力为
由于C是轻质绸布，故AC间最大作用力为
小于AC间最大静摩擦力 ，即无论F多大，A与C都不会发生相对滑动。
B与C发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律
对ABC整体，由牛顿第二定律
故当
B与C将发生相对滑动，且发生相对滑动后，二者加速度不同。
水平地面光滑，故只要水平力不为零，系统就会发生运动。
故B正确,ABD错误。
故选B。
10．B
【详解】重锤从P处由静止下落的同时小车向左运动，系统受到向右的滑动摩擦力作用，重锤的加速度有竖直向下的分量且此分量逐渐减小，系统处于失重状态，地面对车的支持力逐渐增加，系统受到向右的滑动摩擦力逐渐增大，根据动量定理可知，系统受到的滑动摩擦力的冲量等于系统动量的增加量，故此过程系统动量的增加量逐渐增大且方向向右，px-t图像斜率逐渐变大；锤瞬间砸在Q处后与小车保持相对静止后（此时速度方向向左），系统受到向右的恒定滑动摩擦力作用而减速运动，根据动量定理可知，故此过程系统动量方向向右均匀减小，px-t图像斜率不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
11． 0.530 不需要 >
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（4）[2]小车通过光电门1的速度为
小车通过光电门2的速度为
则小车的动能变化量为
[3][4]根据题干，已知在砝码盘中放入适量砝码，轻推小车，遮光片先后经过光电门1和光电门2的时间相等，这说明在有砝码和砝码盘的情况下小车做匀速直线运动。当取下砝码和砝码盘后，小车所受合外力即为砝码和砝码盘的重力，所以不需要测量夹角，合外力做的功为
（6）[5]用算出的为通过光电门中间时刻的瞬时速度，但是实际上应该为通过光电门位移中点的瞬时速度。由于位移中点的瞬时速度要大于中间时刻的瞬时速度，所以不考虑遮光条宽度影响时滑块动能的增量会大于考虑遮光条宽度影响时滑块动能的增量，即
12．（1）不安全；（2）7:32
【详解】（1）由查理定律
得
卡车胎压不安全
（2）设原胎内气体质量为，至少放出的气体质量为，轮胎体积为,在温度不变的情况下将原来轮胎内气体转化成 的气体的体积为。由玻意耳定律
得
至少放出的气体质量与原胎内气体质量的比
13．（1）20A；（2）1.1Ω
【详解】（1）由题意知副线圈的功率为
P出＝2.2×104W
副线圈的电压为U2=220V，则根据理想变压器原副线圈匝数比为
可得原线圈电压为
U1=1100V
由理想变压器为
U1I1＝U2I2
可得原线圈上电流为
I1=20A
所以电流表示数为20A。
（2）线圈转动产生的电动势最大值为
Em＝NBSω＝1122V
发电机的电动势有效值为
E＝1122V
由闭合电路欧姆定律知
E＝I1r+U1
可解得线圈的内阻
r=1.1Ω
14．（1）（2）；（3）
【详解】（1）设细线弹力为T，弹簧弹力为F，对环A分析
对B球受力分析
竖直方向
水平方向
联立得
，，
（2）角速度增大至 ，则环A的转动半径增大，此时弹簧弹力大小不变，方向指向O，同理得
，
解得
，
（3）有公式
两种角速度情况下，B的线速度分别为
，
B上升的高度为
经计算小球B的动能减小，重力势能增大，细线对小球B做的功等于小球B机械能的增加量，得
联立得
15．(1) ；(2) ；(3)或
【详解】(1)根据题意和几何关系可得
可得
由洛伦兹力提供向心力可得
可得
(2)磁场Ⅱ的面积最小时，矩形的长为
宽为
则磁场Ⅱ的最小面积
(3)由动能定理可得
可得
则速度与水平方向夹角的余弦值为
即
粒子在电场中有
运动时间为
粒子沿x轴负方向移动的距离为
联立可得
则有几何关系可得
则有
则由
得
在磁场中偏移的距离为
粒子第一次返回后与x轴的交点Q，则有
设磁感应强度大小为B2时，粒子的半径为R2，粒子经过n次偏转后到达Q点，由几何知识可得
可得
代入
可得
则
为了粒子进行多次偏转，则
可得
故当时，比值为
当时，比值为
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
