2022届河南省郑州市高三（下）第三次质量预测理综物理试题（解析版）

1、郑州市2022年高中毕业年级第三次质量预测理科综合试题卷本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。一、选择题：本题共8小题，每小题6分。1. 核能利用越来越广泛，很多“核电池”就是利用放射性元素发生衰变释放的能量对仪器提供电能和热能。一个静止的铀核放出一个X粒子后衰变成钍核，该核衰变方程式为，已知铀核原子质量为232.0372u，钍核原子质量为228.0287 u，X粒子原子质量为4.0026u，u为原子质量单位。下列说法正确的是（）A. 该核反应方程式中：m=1，n=1B. 该核反应过程中的质量亏损为0.0059uC. 铀核232U的结合能大于与X的结合能之和D. 若增加铀核温度及其所受压力，它的半衰期将会变小【答案】B【解析】【详解】A核反应过程遵守质量数和电荷数守恒，则，A错误；B质量亏损为B正确；C衰变产物比铀核稳定，比结合能大，则衰变产物总的结合能大，所以铀核232U的结合能小于与X的结合能之和，C错误；D放射性元素的半衰期是由原子核自身因素决定的，与外界的物理和

2、化学状态无关，故D错误。 故选B。2. 如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线a和b，电流大小相等，方向垂直纸面向里，竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上。通电直导线c中的电流方向垂直纸面向外。现在从M点由静止释放直导线c，直导线c可沿中垂面落至地面上的N点。整个过程导线a和b静止不动，不计空气阻力，则由M点运动到N点的过程中（）A. 导线c在M点受到的安培力水平向右B. 导线c在M点受到的安培力竖直向下C. 导线c可能做加速度一直增大的加速运动D. 导线c可能做加速度一直减小的加速运动【答案】C【解析】【详解】AB根据右手螺旋定则可知通电直导线a和b在点的磁场方向如图所示由矢量的叠加可知通电直导线a和b在点的磁场方向水平向右，根据左手定则可知导线c在M点受到的安培力竖直向上，故AB错误；CD若距离点无穷远处，磁感应强度为零，点磁感应强度为零，所以从无穷远处到点磁感应强度先增大后减小，由于不清楚点的位置，所以通电直导线c所受安培力可能先增大后减小，也可能一直减小，结合牛顿第二定律可知导线c可能做加速度一直增大的加速运动，也可能先做加速度减小加速运动再做加速度增大的加速度运动

3、，故C正确，D错误。故选C。3. 如图所示，质量分别为m1和m2甲、乙两本书叠放在水平桌面上。已知甲、乙间动摩擦因数为1，乙与桌面间动摩擦因数为2，且12水平推力F（F0）作用在甲书上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A. 若甲、乙均静止不动，甲、乙之间摩擦力大小为0B. 若F1m1g，甲书能相对乙书滑动C. 若F2(m1m2)g，乙书能相对桌面滑动D. 若将F作用在乙书上，无论F多大，甲、乙之间都不会相对滑动【答案】B【解析】【详解】A若甲、乙均静止不动，甲、乙之间摩擦力大小为F，不等于0，选项A错误；B若F1m1g，即力F大于甲乙之间的最大静摩擦力，则此时甲书能相对乙书滑动，选项B正确；C对乙来说，因为1m1g 2(m1m2)g，则无论F多大，乙书都不能相对桌面滑动，选项C错误；D若将F作用在乙书上，因乙对甲的最大静摩擦力为fm=1m1g，则甲的最大加速度则对甲乙的整体当甲恰能产生相对滑动时解得即当时，甲、乙之间会相对滑动，选项D错误。故选B。4. 粗糙水平地面上有一质量为m=50kg的物块，在F=500N的水平恒力作用下运动。物块与地面间的动摩擦因数恒定，物块受

4、到的空气阻力与速度v成正比，比例系数为k。从某时刻开始计时，测得物块运动的v-t图像如图中的实线所示。图中虚线a是运动图像的渐近线，虚线b是运动图像在纵轴交点的切线，切线上一点A的坐标为（4，15），g取10m/s2，下列说法正确的是（）A. 04s内，物块做的是加速度逐渐减小曲线运动B. 0时刻，物块的加速度大小为a=3.75m/s2C. 物块与地面间的动摩擦因数=0.1D. 比例系数k=25Ns/m【答案】D【解析】【详解】A物块在水平恒力、地面摩擦力和空气阻力作用下由静止开始运动，故合外力方向不变，物体做直线运动，04s内，物块做的是加速度逐渐减小直线运动，A错误；B0时刻，物块的加速度大小为虚线b图像在纵轴交点的切线的斜率B错误；CD0时刻，物体速度为，受到空气阻力为，根据牛顿第二定律有根据图像的渐近线可知，当物体速度为，受力平衡，此时受到空气阻力为，根据平衡条件得联立解得，C错误，D正确。故选D。5. 如图甲所示，同心放置的两个圆环a、b，是由同一根导线裁制而成的，半径分别为r和2r。过圆环直径的虚线为磁场边界，在虚线的右侧存在一个足够大的匀强磁场。时刻磁场方向垂直于圆环平面

5、向里，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，不考虑两圆环之间的相互作用，在时间内，下列说法正确的是（）A. 两圆环中的感应电流均为顺时针方向的恒定电流B. 两圆环受到的安培力始终为向右的恒力C. 两圆环a、b中的感应电流大小之比为D. 两圆环a、b中的电功率之比为【答案】A【解析】【详解】A由楞次定律可知两圆环中的感应电流均为顺时针方向的恒定电流，故A正确；B由楞次定律“增反减同”可知时间内，两圆环受到的安培力向右，电流大小不变，磁感应强度减小，所受安培力减小，时间内，两圆环受到的安培力向左，电流大小不变，磁感应强度增大，所受安培力增大，故B错误；C根据，又联立可得可知两圆环a、b中的感应电流大小之比为，故C错误；D根据结合C选项分析可知两圆环a、b中的电功率之比为，故D错误。故选A。6. 第六代移动通信技术（6G）将在2030年左右实现商用，可实现从万物互联到万物智联的跃迁。与前五代移动通信以地面通信为主不同，6G时代卫星网络将承担重要角色。我国已经成功发射了全球首颗6G试验地球卫星，卫星轨道半径的三次方与其周期的二次方关系如图所示，卫星的运动是以地心为圆心的匀速圆周运动。已知地

6、球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A. 地球的质量为B. 地球表面的重力加速度为C. 绕地球表面运行的卫星线速度为D. 地球的密度为【答案】AC【解析】【详解】A卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由题图可如解得地球质量故A正确；B由在地球表面的物体有解得重力加速度故B错误；C若卫星绕地球表面运行，其轨道半径由，可得运行周期环绕速度故C正确；D地球体积地球密度解得故D错误。故选AC。7. 如图所示，光滑水平面MA上有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙壁上，弹簧原长小于MA。A点右侧有一匀速运动的水平传送带AB，传送带长度lAB=2m，速度v0=5m/s。一半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切，轨道圆心为O，OC水平。现用一质量为m=2kg的物块（可看做质点）压缩弹簧，使得弹簧的弹性势能为Ep=16J。由静止释物块，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.3，g取10m/s2关于物块的运动，下列说法正确的是（）A. 物块不能运动到半圆轨道最高点DB. 物块运动到B点的速度为C. 物块运动到C点时对轨道的压力为60 ND. 若传送带速

7、度变为v=2m/s，物块在B点右侧不会脱离轨道【答案】CD【解析】【详解】AB由题意知，物块到达A点的速度满足解得所以物块滑上传送带后做加速运动，且加速位移为所以滑块在传送带上先加速后匀速，到达B点速度与传送带速度相同，即为设滑块恰好可以运动到半圆轨道最高点D，则在最高点满足解得从B到D由动能定理得求得B点最小速度为所以物块恰好能运动到半圆轨道最高点D，故AB错误；C从B到C由动能定理得在C点受力分析得联立解得由牛顿第三定律可知物块运动到C点时对轨道的压力为60 N，故C正确；D若传送带速度变为v=2m/s，则可知滑块滑上传送带后先做减速运动，且减速到时的位移为即滑块恰好减速到B点和传送带共速，设物块恰好可以到达C点时对应的B点速度为v1，则从B到C由机械能守恒可得解得即滑块在B点的速度为时，在到达C点之前已经减速为零，则可知传送带速度变为v=2m/s时，物块在B点右侧不会脱离轨道，故D正确。故选CD。8. 平行板电容器两极板长度均为，宽度均为，两极板间距为d，在极板左侧有一“狭缝”粒子源（粒子源长度也为a），沿极板中心平面连续不断地向整个电容器射入相同粒子，距极板右端处有一与极板垂直

8、的足够大光屏，如图所示。粒子质量为m，电荷量为，初速度大小均为，初速度方向均垂直于光屏。当平行板电容器两极板间电压为时，粒子恰好从极板右侧边缘飞出电场。在两极板间加上连续变化的电压，每个粒子通过电容器的时间都远小于电压变化的时间，在每个粒子通过电容器的时间内，电场可视为匀强电场，不计粒子重力。则关于粒子运动下列说法正确的是（）A. 电压U0满足B. 粒子打在光屏上的最大速度为C. 粒子打在光屏上的最大速度与光屏夹角a满足D. 粒子打在光屏上的区域面积为【答案】BCD【解析】【详解】A当电压为时，水平方向竖直方向联立解得故A错误；B当电压为时，打在光屏上的速度最大，竖直方向速度为根据速度的合成得联立可得故B正确；C根据几何关系可得故C正确；D粒子打在光屏上的区域面积为代入解得故D正确。故选BCD。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第38题为选考题，考生根据要求做答。9. 某同学利用两个半径相同的摆球，来验证摆球碰撞过程中的动量守恒。（1）测得两小球的质量分别为、，将小球用细线悬挂于水平支架上，悬点位于同一水平面，如图所示；（2）将坐标纸竖直固定在摆球摆动平面后方，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为d的正方形。将小球向右拉至某一位置A点，由静止释放，使小球在最低点与小球发生水平方向的正碰，在垂直坐标纸方向用手机高速连拍；（3）分析连拍照片可得出，两小球在最低点碰撞后，小球反弹到达的最高位置为B点，小球向左摆动的最高位置为C点。已知重力加速度为g，则碰前球1的动量大小为_。若满足关系式_，则验证碰撞过程中动量守恒；（4）若将坐标纸换成量角器，则可测量出A、B、C三个位置对应的细线与竖直方向的夹角分别为、，此时满足关系式_，即可验证碰撞过程中动量守恒。【答案】 . . . #）【解析】【详解】（3）12从A位置到最低点的高度差根据机械能守恒定律解得则碰前球1的动量大小为小球2被碰后上升高度为，同理可得碰后球2的动量大小为小球1被碰后上升高度为，同理可得碰后球1的动量大小为方向与碰前相反；若满足关系式

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