2022届山东省菏泽市高三（下）二模物理试题（解析版）

2022年菏泽市高三二模考试物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求．1.轴核裂变是核电站获得核能的主要途径，其一种裂变反应式是。下列说法正确的是（）A.反应式可化简为B.原子核的比结合能小于原子核的比结合能C.铀块体积对链式反应的发生有影响D.在裂变过程中没有质量亏损【答案】C【解析】【详解】A．轴核裂变反应式中中子是核反应的条件，不能省略，A错误；B．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大原子核越稳定，U原子核发生核裂变生成了其中一个Ba原子核，并释放大量的能量，故Ba原子核比U原子核更稳定，原子核的比结合能大于原子核的比结合能，B错误；C．铀块体积需达到临界体积才能发生链式反应，所以铀块体积对链式反应的发生有影响，C正确；D．根据裂变的特点可知，裂变反应中由于质量亏损释放出能量，D错误。故选C。2.下列描述符合事实的是（）A.一个气泡从恒温水槽内缓慢向上浮起时从水中放出热量B.水黾可以停留在水面上是因为受到竖直向上的表面张力C.水对玻璃浸润的原因是附着层内分子间的距离比内部小D物体温度升高则物体内部所有分子动能都增大【答案】C【解析】【详解】A．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起过程，压强减小，体积增大，对外做功，气泡温度不变因此内能不变，于是要吸收热量，A错误；B．水黾可以停留在水面上是因为受到沿液体表面方向的表面张力，而不是竖直方向，所有脚受到的表面张力的合力是竖直方向与重力平衡，B错误；C．水对玻璃是浸润的，原因是附着层中水分子距离小于平衡间距而表现为斥力，附着层出现扩展的趋势，C正确；D．物体温度升高则物体内部分子的平均动能增大，所有分子动能不一定都增大，D错误。故选C。3.小明同学利用假期时间随爸爸一起自驾车去旅游，同时进行一些科学探究实验。在某段平直的公路上，他让爸爸驾驶汽车由静止开始行驶，将此时刻记为t=0时刻，自己利用加速度传感器绘制出汽车运动过程的a–t图像如图所示。根据所给的信息，可确定()A.汽车在30s末的速度等于零 B.汽车的最大速度为20m/sC.在0~30s的时间内汽车牵引力的功率 D.10s末汽车开始反向运动【答案】B【解析】【分析】【详解】B．汽车在前10s内做初速度为0的匀加速直线运动，10s~30s内一直向前做减速运动，所以10s末的速度最大，根据速度公式v=at解得v=20m/s，故B正确；A．在a-t图像中，图线与坐标轴围成的图形的面积表示速度变化量的大小，由图可知，0~10s内的速度变化量大于10s~30s内的速度变化量，因此在30s末，汽车的速度大小不等于零，故A错误；C．根据所给的信息，没法求出在0~30s的时间内汽车牵引力的功率，故C错误；D．10s末，汽车的加速度反向，开始减速，但是速度方向没变，故D错误。故选B。4.用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，双缝到光屏的距离不变，获得的干涉条纹如图甲、乙所示。下列判断正确的是（）

A.相同情况下，乙光比甲光更容易发生明显的衍射现象B.若甲乙两种光平行照射到同一平行玻璃砖，从玻璃砖射出时乙光的横向侧移量更小C.若甲光能使基态氢原子向高能级跃迁，则乙光一定能使基态氢原子向高能级跃迁D.若甲光能使某种金属发生光电效应，则乙光一定能使这种金属发生光电效应【答案】D【解析】【详解】根据可知甲光的波长大于乙光的波长，甲光的频率小，光子能量小，甲光的折射率小A．相同情况下，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，故A错误；B．若甲乙两种光平行照射到同一平行玻璃砖，从玻璃砖射出时甲光的横向侧移量更小，故B错误；C．只有光子能量等于能级之间的能量差才能被氢原子吸收发生跃迁，若甲光能使基态氢原子向高能级跃迁，则乙光不一定能使基态氢原子向高能级跃迁，故C错误；D．若甲光能使某种金属发生光电效应，则乙光一定能使这种金属发生光电效应，故D正确。故选D。5.2022年4月16日上午，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆。“太空出差”半年的航天员翟志刚、王亚平、叶光富返回地面。神舟十三号载人飞船于2021年10月16日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与“天和”核心舱对接形成组合体，3名航天员进驻核心舱，进行了为期6个月的驻留，创造了中国航天员连续在轨飞行时长新纪录。假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列对神舟十三号载人飞船的描述，符合事实的是（）A.在“天宫课堂”授课时可以完成用弹簧测力计测量砝码重力的实验B.神舟十三号载人飞船与空间站在同一高度轨道上加速完成对接C.神舟十三号载人飞船的线速度为D.神舟十三号载人飞船运行的周期【答案】D【解析】【详解】A．由于核心舱处于完全失重状态，则在“天宫课堂”授课时不能完成用弹簧测力计测量砝码重力的实验，故A错误；B．若神舟十三号载人飞船与空间站在同一高度轨道上加速，则神舟十三号载人飞船将做离心运动，轨道变高，不可能与空间站实现对接，故B错误；C．由题意可得，在地球表面上有神舟十三号载人飞船由牛顿第二定律有得故C错误；D．神舟十三号载人飞船由牛顿第二定律有得故D正确。故选D。6.如图所示，和为水平、平行放置的两光滑金属导轨，两导轨相距，导体棒质量为，垂直放在导轨上，导体棒的中点用承受力足够大的轻绳经光滑定滑轮与放在水平面上的物体相连，细绳一部分与导轨共面且平行，另一部分与导轨所在平面垂直，磁场的磁感应强度与时间的关系为，方向竖直向下。现给导体棒通入的恒定电流，使导体棒最终向左运动，重力加速度大小为。下列描述符合事实的是（）A.棒上通入的电流方向为从b向aB.在第末物体m恰好离开地面C.第末棒的加速度为D.棒运动过程中安培力做的功等于系统动能的增加量【答案】B【解析】【详解】A．给导体棒通入的恒定电流，使导体棒最终向左运动，说明导体棒所受的安培力向左，根据左手定则，可判断出棒上通入的电流方向为从a向b，A错误；B．在第二秒末时，磁场强度为故棒所受的安培力为导轨光滑，棒未动时，细线拉力等于安培力大小，此刻对m受力分析得在第末物体m恰好离开地面，B正确；C．在第4.5秒末时，磁场强度为故棒所受的安培力为对杆和物理整体分析，由牛顿第二定律得解得C错误；D．棒运动过程中安培力做的功等于系统机械能的增加量，包含系统的动能和重力势能，D错误。故选B。7.通过探头向人体发射一束超声波，遇到人体组织产生反射，经电子电路和计算机进行处理，便形成了“B超”图像。医用B超超声波的频率为，如图为显示屏检测到探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点P，质点A、Q的横坐标分别为。下列说法正确的是（）

A.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B.在时间内质点A回复力在增大C.经过，质点P运动到Q所处位置D.经过，质点Q第一次到达波峰【答案】D【解析】【详解】A．根据“上下坡法”可知，P质点的起振方向沿y轴负方向，介质中所有质点的起振方向都相同，则质点Q开始振动的方向沿y轴负方向，故A错误；B．由图可知，周期为则在时间内质点A向平衡位置运动，即回复力在减小，故B错误；C．由于介质中的质点只会在各自平衡位置附近振动，而不会随波逐流，故C错误；D．由图可知，波长为2cm，则波速为则质点Q第一次到达波峰所用的时间为故D正确。故选D。8.如图所示，倾角为的斜面上固定两根足够长的平行光滑导轨，将电源、电容器和定值电阻在导轨上端分别通过开关、、与导轨连接，匀强磁场垂直斜面向下，初始时刻导体棒垂直导轨静止，下列叙述正确的是（）

A.闭合，、断开，由静止释放导体棒，导体棒的图像如图1B.闭合，、断开，由静止释放导体棒，导体棒的图像如图2C.、、断开，由静止释放导体棒后闭合开关，导体棒的图像可能如图3D.、、断开，由静止释放导体棒后闭合开关，导体棒的图像一定如图4【答案】C【解析】【详解】A．闭合，、断开，由静止释放导体棒，导体棒与电阻构成回路，根据，，可得根据牛顿第二定律可得导体棒的加速度为可知随着导体棒速度的增加，导体棒的加速度逐渐减小，A错误；B．闭合，、断开，由静止释放导体棒，导体棒与电容器构成回路，则有电容器极板电荷量为电路电流为导体棒受到的安培力为根据牛顿第二定律可得解得可知导体棒的加速度保持不变，B错误；C．、、断开，由静止释放导体棒后闭合开关，可知闭合开关瞬间导体棒的速度为导体棒受到的安培力大小为若可知导体棒继续向下加速，随着速度的增加，安培力增大，加速度减小，当安培力与重力沿斜面向下分力平衡时，导体棒做匀速直线运动，C正确；D．、、断开，由静止释放导体棒后闭合开关，可知闭合开关瞬间导体棒的速度为导体棒切割磁感线产生的电动势为根据右手定则可知动生电动势的方向与电源的电动势方向相反，若则回路的电流为安培力方向沿斜面向上，大小为若刚好满足导体棒向下匀速直线运动，D错误；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9.如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则（）

A.球1和球2的质量之比为B.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度方向竖直向下C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小一定大于gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为【答案】AC【解析】【详解】A．对两球作为整体受力分析且由平衡可得对2小球受力分析且由平衡可得联立解得球1和球2的质量之比为2：1，故A正确；BC．在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力FC不变，假设轻绳A突然断裂的瞬间轻绳B的弹力变为0，则A加速度为球2加速度水平方向和竖直方向分别为，两小球竖直方向加速度相等，水平方向上B球加速度向右，球2总的加速度斜向右下，AB间的绳子绷紧，则轻绳A突然断裂的瞬间轻绳B的弹力不为0，假设不成立。故球1除了受到重力还受到B绳子斜向右下的拉力，则向下的加速度大于g，故B错误，C正确；D．球2受到的重力和弹簧给的弹力的合力等于2mg，但小球还受到B绳子斜向左上的拉力，故球2的加速度大小小于。故D错误。故选AC。10.如图所示为一个边长为的实心透明正立方体，在正立方体中心O点放置一个红色点光源，该点光源发出的部分光通过透明正立方体折射出来。已知该单色光在透明正立方体材料中的折射率为（不考虑光线在正立方体内的反射，为真空中的光速）。对该光现象的描述正确的是（）A.红色光从正立方体表面射出后光子能量减小B.有光线射出的区域占正立方体表面积的C.从立方体表面直接射出的光线在正立方体内经过的最长时间为D.若把红色点光源换成蓝色点光源，正立方体表面有光线射出的面积变小【答案】BCD【解析】【详解】A．红色光从正立方体表面射出后，频率保持不变，根据光子能量可知红色光从正立方体表面射出后光子能量不变，A错误；B．观察者从左向右观察，在面看到的亮斑形状为一个半径为的圆，如图所示设全反射临界角为，则有解得由几何关系可得则在面看到的亮斑面积为有光线射出的区域面积与正立方体表面积的比值为B正确；C．单色光在透明正立方体中的传播速度为从立方体表面直接射出的光线中，光线从亮斑最外侧射出经过的时间最长，则有C正确；D．若把红色点光源换成蓝色点光源，可知折射率变大，根据全反射临界角公式可知发生全反射的临界角变小，根据可知亮斑的半径变小，即正立方体表面有光线射出的面积变小，D正确；故选BCD。11.如图所示，空间存在一个正四面体，其边长为a，在水平面上的B、C、D三个顶点各固定一个电荷量为的点电荷，一个质量为m的点电荷N恰好可以静止在A点。若把点电荷N从A点沿过A点的竖直面向上移动到无穷远处，电场力做功的大小为W。不考虑W对电场的影响，以无穷远处电势为零，重力加速度为g。根据上述现象，可以判定（）

A.A点的电场强度为B.点电荷N带电荷量大小为C.A点的电势为D.点电荷N的电势能将先增大后减小【答案】AB【解析】【详解】AB．固定的每个正点电荷对小球的库仑力大小为设F与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可得对小球，由平衡条件有解得A点的电场强度为故AB正确；C．根据题意可知，点电荷在A点的电势能为A点的电势为，则A点的电势为故C错误；D．把点电荷N从A点沿过A点的竖直面向上移动到无穷远处，电场力一直做正功，电势能一直减小，故D错误。故选AB。12.如图甲所示，900匝面积为S的圆形线圈A接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表。已知每匝线圈的电阻均为，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到电阻R的热功率是圆形线圈的热功率的4倍。由此可得出（）

A.原、副线圈匝数比B.时间内两电流表示数逐渐减小C.对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大D.线圈A产生感应电动势的有效值为【答案】AD【解析】【详解】A．根据题意得又联立可得故A正确；B．电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，故B错误；C．对线圈A中的某段导线来说，当磁感应强度最大时，瞬时电流为零，受到的安培力为零，故C错误；D．线圈A产生感应电动势的最大值为又结合图象联立可得故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共6小题，共60分．13.某同学用图甲所示的实验装置探究质量一定时，加速度与合外力的关系。跨过两个处于同一水平面上的定滑轮的细绳两端各挂有一个相同的小桶，在两个小桶内各有6个质量均为m的小钢球，左侧小桶下方有一个电磁铁，初始时电磁铁吸住左侧小桶。水平绳靠近左侧定滑轮位置固定有一个宽度为d的遮光条，靠近右侧定滑轮处固定有光电门，二者之间距离为x。每次实验时，从左侧小桶取出一个小钢球放到右侧小桶中，断开电磁铁电源，让两小桶从静止开始运动，分别记录遮光条通过光电门的时间t。

（1）若用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图乙所示，则其宽度为_______；

（2）通过实验得出的图像如图丙所示，则每个小桶的质量为_______（用字母表示）；

（3）若用该装置探究力一定时加速度与质量的关系，在保证两桶内小钢球数量_______不变的情况下，在两桶中增减________数量的小钢球即可。【答案】①.2.090②.③.差值④.相同【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器读数即遮光条的宽度为（2）[2]设每个小桶的质量为，遮光条经过光电门的速度为根据运动学公式解得结合牛顿第二定律可得则图象的斜率解得（3）[3][4]若用该装置探究力一定时加速度与质量的关系，需要保持合外力不变，则保证两桶内小钢球数量差值不变，的情况下，在两桶中增减相同数量的小钢球即可。14.某同学欲把一量程的微安表改装成的电流表，可供选用的实验器材有：A．微安表表头G（量程，内阻约为几百欧）B．电流表A（，内阻约）C．滑动变阻器（最大阻值）D．滑动变阻器（最大阻值）E．电阻箱F．电源E（电动势，内阻约）G．开关、导线若干。

该同学首先利用图示电路测量微安表G的内阻，实验步骤如下①按电路图连接好电路，将滑动变阻器触头调至最左端，调节电阻箱的电阻为；②闭合开关，调节滑动变阻器，使G刚好满偏，记下此时电流表A的示数；③断开开关，调节电阻箱的电阻为，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表A的示数与上次相同，读出此时G的示数为。根据上述实验过程回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”）；（2）图为某同学根据原理图连接的实物电路图，图中有一处导线连接错误，是编号为_______的导线；（3）该微安表G的内阻为________，这一阻值与它的真实阻值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；（4）要把该微安表改装成的电流表，需要________一个阻值为________的电阻（保留两位有效数字）。【答案】①.R2②.③③.180④.相等⑤.并⑥.0.54【解析】【详解】（1）[1]由实验原理可知，由于两次保持电流表A的示数不变，即干路中的电流不变，且微安表和电流表A的阻较小，为更方便操作，滑动变阻器应选择阻值较大的R2；（2）[2]根据原理图可知，滑动变阻器为限流式，实物图中则为分压式，则实物图中错误的导线编号为③；（3）[3]微安表G与电阻箱并联，由题意可知解得[4]由实验原理可知，微安表内阻的测量没有系统误差，则测量值与真实值相等；（4）[5][6]根据串并联电流特点可知，把该微安表改装成的电流表，需要并联一个电阻，其阻值为15.实验室有带阀门的储气罐A、B，它们的大小、形状不同，导热性能良好，装有同种气体，在温度为时的压强均为。为了测量两储气罐的容积比。现用A罐通过细导气管对B罐充气（如图所示），充气时A罐在的室温中，把B罐放在的环境中。充气完毕稳定后，关闭阀门，撤去导气管，测得B罐中的气体在温度为时的压强达到，己知充气过程中A罐中的气体温度始终不变，且各处气密性良好。求（1）充气完毕时A中的气体压强；（2）容积比？

【答案】（1）0.917p0；（2）k=1.2【解析】【详解】（1）对充气结束后的B中气体从到的过程中，由其中、，解得则充气完毕时A中的气体压强与对充气结束后的B压强相同，故为0.917p0（2）对A、B组成的整体，由解得16.光滑绝缘水平面上有直角坐标系，在第一象限区域存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度。边长为的正方形导线框，质量，匝数，总电阻，初始时边与y轴重合。从开始，导线框在外力F作用下沿x轴正方向做加速度的匀加速直线运动。求（1）导线框运动时，线框中感应电流与运动时间的关系式和感应电流的方向；（2）时，外力F的功率。

【答案】（1），感应电流的方向为dcbad；（2）0.4W【解析】【详解】（1）由题意知，导线框在外力F作用下沿x轴正方向运动时，ab边和cd边均切割磁感线产生感应电动势，且由磁场表达式可知，cd边所在磁场的磁感应强度大于ab边所在磁场的磁感应强度，设cd边和ab边所在磁场的磁感应强度分别为B1和B2，则电路得有效感应电动势为其中联立解得所以线框中感应电流为且由右手定则知，感应电流的方向为dcbad。（2）由（1）知时，感应电流为速度为线框的位移为所以此时cd边和ab边所在磁场的磁感应强度分别为cd边和ab边所受安培力为由左手定则可得方向分别为F1向左，F2向右，则对线框由牛顿第二定律得解得则此时外力F的功率为17.水平面上有一光滑双杆组成的轨道，其中的竖直圆环A、B两杆间距不同，质量为M的球直径比圆环A间距大，质量为m的球直径比圆环A间距小但比圆环B间距大，两球初始时都静止。当给M一个冲量后，M与m在圆环A的最低点发生弹性对心碰撞，两球分别刚好能沿圆环A、B做完整的圆周运动，已知，圆环A的半径为r。求（1）碰撞结束时M的速度大小；（2）圆环B的半径R和冲量的大小：（3）若最初给M的冲量I大于，求M通过圆环顶点时对轨道的压力F。【答