（新高考）2022届高三物理第三次模拟考试卷（四）

（新高考）2022届高三第三次模拟考试卷物理（四）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷（选择题）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．如图，烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素镅241，其衰变方程为。下列说法正确的是（

）A．γ是光子，不具有能量 B．eq\o\al(4,2)He是α粒子，有很强的贯穿本领C．比的原子核更稳定 D．冬天气温较低时，镅241的半衰期会变小2．如图所示，某钢管厂库房内存放大量粗细均匀、半径相等的钢管，由于钢管的一端被垫高，使相邻等高的两根钢管M、N构成倾角为θ的斜面。若钢管P放在M、N上恰好不滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则钢管P与钢管N之间的动摩擦因数为（）A．eq\f(\r(3),4)tanθ B．eq\f(1,2)tanθ C．eq\f(\r(3),2)tanθ D．tanθ3．天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹（如图甲），通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息（如图乙，11月2日开始时间17:50:08和11月3日开始时间18:28:40），这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的（）A．3.6倍 B．6.3倍 C．9.6倍 D．12倍4．如图所示，每一级台阶的高度h＝0.2m，宽度x＝0.4m，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（）A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s5．如图所示，以点电荷－Q为球心画出两个球面1和2，半径分别为R1和R2，a点位于球面1上，b点位于球面2上。下列说法正确的是（）A．a点电势高于b点电势B．a、b两点场强比为R22∶R12C．穿过球面l的电场线总条数比穿过球面2的多D．将带正电的点电荷q从a点移动到b电势能减小6．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0＝100、n1＝200和n2＝300，两个副线圈分别接有电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω和R3＝5Ω。当原线圈中接入正弦交流电源时，理想电压表的示数为U＝5V。不计线圈电阻，理想电流表的读数为（）A．3A B．7A C．3eq\r(2)A D．eq\f(7,2)eq\r(2)A7．如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小分别为B、2B，磁场方向分别为垂直纸面向外、向里，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够长。现有一边长为eq\f(\r(2),2)L的正方形导线框，从图示位置开始，在外力F的作用下沿x轴正方向匀速穿过磁场区域，在运动过程中，对角线ab始终与x轴平行。线框中感应电动势的大小为E、线框所受安培力的大小为F安。下列关于E、F安随线框向右匀速运动距离x的图像正确的是（）二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8．刚刚结束的奥运会上，广东小将全红婵以总分466.2分打破世界纪录，获得跳水单人十米台金牌。自运动员离开跳台开始计时到完全落入水中，其速度随时间变化情况可简化如图所示，选向下为正方向，下列结论正确的是（）A．0～t2为空中运动时间，该段时间内，速度始终向下B．在t2～t3时间内，加速度大小逐渐减小C．在0～t1内，平均速度D．在t2～t3时间内，平均速度9．汽车在出厂前要进行性能测试。某次测试中，测试人员驾驶着汽车在一个空旷的水平场地上沿直线以恒定的速度v0匀速行驶，突然发现正前方的道路出现故障，为了躲避故障，测试人员采取了一些应急措施。设汽车与路面间的滑动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则关于测试人员采取的应急措施说法正确的是（）A．若直线刹车，则至少应该在道路故障前的距离处采取刹车措施B．若以原有速率转弯，转弯半径越大，汽车受到的侧向摩擦力越大C．若以原有速率转弯，转弯的最小半径为D．以原速率转弯要比以直线刹车更安全一些10．如图，在边长为L的正方形abcd的区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，d点处有一离子源，可以平行纸面向正方形abcd所在区域的任意方向发射质量为m，电荷量为q，速率均为v的正离子，入射速度方向与dc夹角为α的离子恰好在bc中点e且垂直bc射出，则下列说法正确的是（）A．离子在正方形区域运动的轨迹半径为B．磁场的磁感应强度大小为C．自c点离开磁场的离子在d点射入时方向与cd夹角的正弦值为D．速度方向恰当时，有离子可以自b点离开磁场第Ⅱ卷（非选择题）三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。（一）必考题：共42分11．(6分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量物体的质量：一根跨过轻质定滑轮的轻绳一端与质量为m的重物P相连，另一端与待测物块Q（Q的质量大于m相连，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度大小为g。(1)某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放待测物块Q，得到如图乙所示的纸带，已知相邻计数点之间的时间间隔是，AB、BC、CD……FG之间的间距分别是x1、x2、x3……x6。则由纸带可知待测物块Q下落的加速度大小a＝________（用题目和图中已知字母表示）；(2)在忽略阻力的情况下，待测物块Q的质量可表示为M＝________（用字母m、a、g表示）；(3)若考虑空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦及定滑轮中的滚动摩擦，则待测物块质量的测量值会______填“偏大”或“偏小”。12．(10分)如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一简易温控开关，继电器的电阻为60Ω。当继电器电流超过10mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控。为继电器线圈供电的电池E的内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。(1)提供以下实验器材：电源（3V），电源（6V），滑动变阻器R1（0～20Ω），滑动变阻器R2（0～220Ω）。为使该装置实现对20～60℃之间任意温度的控制，电源应选______（填“E1”或“E1”）；滑动变阻器应选______（填“R1”或“R2”）。(2)为了实现恒温箱系统保持温度为40℃，实验时进行了以下操作：①断开开关，将滑动变阻器的阻值调节至最大，将电阻箱调到一固定的阻值______Ω；②将单刀双掷开关向c端闭合；③缓慢调节滑动变阻器的阻值观察到继电器的衔铁恰好被吸合；④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作；(3)若恒温箱系统要保持温度为40℃，则需把滑动变阻器调节到______Ω；若恒温箱系统要保持温度为35℃，则滑动变阻器正常工作时须向______（填“左”或“右”）移动滑动触头。13．(11分)如图所示，一质量为m的带正电的粒子从O点以初速度v0水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场，则粒子恰好能通过该区域中的A点；若撤去电场，加一垂直纸面向外的匀强磁场，仍将该粒子从O点以初速度v0水平抛出，则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方，∠BOA＝45°，粒子重力不计。求：(1)粒子在电场中运动，到达A点时的动能EkA；(2)匀强电场的场强大小E与匀强磁场的磁感应强度大小B的比值。14．(15分)某传送装置的示意图如图所示，整个装置由三部分组成，左侧为粗糙倾斜直轨道AB，中间为水平传送带BC，传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定，右侧为光滑水平面CD。倾斜轨道末端及水平面CD与传送带两端等高并平滑对接，质量分别为m2、m3……mn－1、mn的n－1个物块在水平面CD上沿直线依次静止排列。质量为m1物块从斜面的最高点A由静止开始沿轨道下滑，已知A点距离传送带平面的高度h＝2.5m，水平距离L1＝3.5m，传送带两轴心间距L2＝7m，物块与倾斜直轨道、传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取重力加速度g＝10m/s2。(1)求物块刚滑上传送带时的速度大小；(2)改变传送带的速度，求物块从传送带右侧滑出时的速度v的范围；(3)若物块m1以v0（已知）的速度离开传送带，滑到水平轨道上与m2发生碰撞，从而引起各物块的依次碰撞，碰撞前后各物块的运动方向处于同一直线上，各物块间碰撞无机械能损失，且各物块之间不发生第二次碰撞。经过依次碰撞后，定义第n个物块mn获得的动能Ekn与第1个物块的初动能Ek0之比为第1个物块对第n个物块的动能传递系数k1n，求k13；(4)接第(3)问，若m3＝m4＝……mn－1＝mn＝eq\f(1,4)m1，求m2为何值时，第n个物块获得的速度最大，并求出第n个物块的最大速度vnm。（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。15．[物理——选修3－3]（12分）(1)(4分)如图所示，一定质量的理想气体的p－eq\f(1,V)图像如图所示，图中ab线段的反向延长线过坐标原点，则a→b过程中，该理想气体对外界______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），理想气体的温度______（填“升高”“降低”或“不变”）。(2)(8分)工业测量中，常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能。为测量某空香水瓶的容积，将该瓶与一带活塞的气缸相连，气缸和香水瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，香水瓶导热性良好，环境温度保持不变。①求香水瓶容积V；②若密封性能合格标准为：在测定时间内，漏气质量小于原密封质量的1%视为合格。将该空香水瓶封装并静置较长一段时间，发现瓶内气体温度从T升高到1.2T，其压强由p变为1.16p，通过计算判断该瓶密封性能是否合格。16．[物理——选修3－4]（12分）(1)(4分)利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）中甲和乙两种图样。则甲应是______（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距______（选填“变长”“变短”或“不变”）。(2)(8分)一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。P是介质中x＝2m处的质点，Q质点在t＝0时刻的位置坐标如图甲所示。求：①该简谐波的传播方向及速度；②Q质点的横坐标xQ和Q质点的振动方程。（新高考）2022届高三第三次模拟考试卷物理（四）答案1．【答案】C【解析】γ射线是光子，具有一定的能量，故A错误；是α粒子，根据α射线的特点可知，其有很强的电离本领，故B错误；自发的衰变过程中释放能量，原子核的比结合能增大，所以比的原子核更稳定，故C正确；半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界因素无关，故D错误。2．【答案】C【解析】设每根钢管的质量为，以钢管为研究对象，在沿斜面方向，由平衡条件得，在垂直斜面方向，由平衡条件得，又，解得：，故C正确。3．【答案】B【解析】由图乙的信息可知两次最佳观察时间约为24h，两次最佳观察过境中间空间站还有15次过境，可知空间站一天时间绕地球16次，根据空间站的周期，根据开普勒第三定律，解得同步卫星与天和空间站的轨道半径之比为，故B正确，ACD错误。4．【答案】C【解析】若小球恰好落到台阶2的右边沿，竖直方向有，解得s，水平方向有，解得m/s，若小球恰好落到台阶3的右边沿，则有，解得s，又解得m/s，故小球的初速度大于m/s且小于或等于m/s时，才可能落在台阶3上，故C正确，ABD错误。5．【答案】B【解析】点电荷的电场线指向点电荷，电势沿电场线方向降低，则a点电势低于b点电势，故A错误；根据点电荷产生的电场公式，则a、b两点场强比为，故B正确；穿过任何一个球面的电场线总条数相同，故C错误；将带正电的点电荷q从a点移动到b，电势升高，电势能增加，故D错误。6．【答案】B【解析】设原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，由串并联电路特点可知副线圈两端的电压为，由理想变压器原理可得，由能量守恒定律得，解得，故选B。7．【答案】B【解析】线框右半部分进入左边磁场过程，在0～过程中，有效切割长度在随位移均匀增大，线圈在位置有效切割长度达到最大L，电动势达到最大值为E0，在～L过程中，左半部分也进入左边磁场，有效切割长度随位移均匀减小，到L位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零；在L～过程中，线框右半部分进入右方磁场，左半部分在左方磁场，两部分切割磁感线的有效切割长度都在增大，当到达位置时，有效切割长度都达到最大值L，由楞次定律知两磁场中两部分感应电流（电动势）对线圈来说方向相同，都为逆时针方向，故总电动势为3E0，故A错误，B正确；设线圈有效切割长度为l，本题中也是各阶段计算安培力的等效长度，线圈受到的安培力大小，由于等效长度l在随位移变化，成线性关系，所以安培力与位移不成线性关系，故CD错误。8．【答案】BC【解析】0～t2为空中运动时间内，速度先为负值，后为正值，则速度方向先向上，后向下，故A错误；v－t图像斜率的绝对值表示加速度大小，由图可以看出，在t2～t3时间内图线斜率逐渐减小，加速度大小逐渐减小，故B正确；在0～t1内，图线斜率不变，表示匀变速直线运动，则由匀变速直线运动推论，平均速度等于初、末速度和的一半，故C正确；v－t图像与坐标轴所围的面积表示位移，由图像可以看出，实际图线在t2～t3时间内围的面积小于虚线（匀减速到零）所围面积，平均速度等于位移与所用时间的比值，所以此段时间内的平均速度小于此段时间内匀减速到零的平均速度，故D错误。9．【答案】AC【解析】若采取直线刹车措施，根据动能定理有，解得刹车的最大距离为，故A正确；汽车做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，根据，可知转弯半径越大，汽车受到的摩擦力越小，故B错误；当摩擦力达到最大时，解得，故C正确；由于，所以直线刹车更安全些，故D错误。10．【答案】AD【解析】如图甲所示，设离子轨道半径为R，根据几何关系可得，解得，A正确；根据洛伦兹力提供向心力，可得，解得，B错误；如图可得，C错误；沿da方向入射的离子因为半径大于L，所以改变入射方向可以有离子自b点离开磁场，D正确。11．(6分)【答案】(1)

(2)

(3)偏小【解析】(1)物体P和Q一起做匀加速运动。故对于相等时间间隔的相邻的两个点之间位移差有，所以。(2)忽略阻力的情况下，根据牛顿第二定律有，整理得到。(3)若考虑各种阻力，则测到的加速度偏小，故物体Q质量的测量值会偏小。12．(10分)【答案】(1)

(2)60

(3)180

左【解析】(1)为使该装置实现对20～60℃之间任意温度的控制，滑动变阻器的最大阻值必定大于热敏电阻的电阻变化，故R＞110Ω，滑动变阻器选用；又有继电器电阻，电路中的电流，计算可知，若选用6V的电源，电路中的最小电流仍大于10mA，无法实现温控功能，而3V的电源可以满足实验要求，故选用电源。(2)由题图甲可知40℃时热敏电阻对应阻值为60Ω，因此需将电阻箱阻值调到60Ω。(3)当恒温箱内的温度保持40℃，应调节滑动变阻器R的阻值，使电流达到10mA，由闭合电路欧姆定律得，即，即滑动变阻器R的阻值应调节为180Ω；恒温箱系统要保持温度为35℃，热敏电阻阻值变大，滑动变阻器R的阻值须变小，向左移动滑动触头。13．(11分)【解析】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子在A点时速度与水平方向夹角为θ，则，联立可得。(2)撤去电场加上磁场后，粒子恰好能经A点到达B点，由此可知，OB为该粒子做圆周运动的直径，设OA之间的距离为d，粒子所带电荷量为q，有粒子在磁场中做圆周运动的半径洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得对粒子在匀强电场中的运动，由动能定理可得联立可得。14．(15分)【解析】(1)对物块，由A运动到B的过程，根据动能定理有解得v0＝6m/s。(1)a.当传送带静止或速度较小时，物块在传送带上一直做减速运动，物块从传送带右侧滑出时的速度v1最小，由动能定理有解得b.当传送带的速度较大时，物块在传送带上一直做匀加速运动，物块从传送带右侧滑出时的速度v2最大，由动能定理有解得物块从传送