2022届江苏省如皋市高三(上)期初学情调研考试物理试题.pdf

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2022届江苏省如皋市高三(上)期初学情调研考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
,月表最强“打工人”嫦娥四号迎来从地球出发两周年纪念日。已知
嫦娥四号上有一块备用的核燃料电池,能在夜里为其提供动力,核燃料为238Pu,238Pu
9494
核的核反应式为238Pu234XnY,已知238Pu核、X核以及Y核的质量分别为m、m、
94m294PuX
m。则下列说法正确的是()
Y

94
1
mmmc2
2PuXY
衰变

→B→C→D→A循环,该过程每个状态均
可视为平衡态,各状态参数如图所示。对此气体,下列说法正确的是()
→B的过程中,气体对外界放热,内能不变
→C的过程中,气体的压强增大,单位体积内的分子数增多
→D的过程中,气体的压强不变,气体从外界吸热
→A的过程中,气体的压强减小,分子的平均动能减小,单位体积内的分子数不
变
,在t0和t,其波形分别用如图所示的实线
12
和虚线表示,则()
试卷第1页,总8页:.
,则t时刻质点P向上振动
1
,则波速可能为24m/s
,则波速可能为28m/s
,从t时刻到t时刻质点P的位移为2cm
12
,一种电吹风的内部电路如图所示,图中a、b、c、d为四
个固定点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。已知电吹风吹冷风时的输入功
率为60W,小风扇的额定电压为60V,正常工作时小风扇的输出功率为52W,变压器
为理想变压器,则()
、d接触时,电吹风吹热风
、b接触时,电吹风吹冷风

n11
、副线圈的匝数比为1=
n6
2
“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。
已知火星质量约为月球的9倍,半径约为月球的2倍,“祝融”火星车的质量约为“玉兔”
月球车的2倍。在着陆前,“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。
悬停时,“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为()
::::8
,在水平地面上有一斜面,质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处,
A、B之间连接着一个轻质弹簧,其劲度系数为k,弹簧处于压缩状态,且物块与斜面均
能保持静止。已知斜面的倾角为,两物块和斜面间的动摩擦因数均为,设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()
试卷第2页,总8页:.
、B组成系统的静摩擦力的合力为0

,物块有可能发生滑动
mg2cos2sin2

k
,表面粗糙程度相同的斜面AB和水平面BC在B处平滑连接,将一小物块
从斜面上由静止释放,滑到水平面上停下。则物A块释放点的高度h、物块在释放点具
有的重力势能E与对应全过程中物块的水平位移大小x,物块运动过程中的动能E、
pk
重力的功率P与运动时间t的关系图像中,可能正确的是()
A.
B.
C.
试卷第3页,总8页:.
D.
,水平面上固定光滑圆弧面ABD,水平宽度为L,高为h且满足Lh。小球
从顶端A处由静止释放,沿弧面滑到底端D经历的时间为t,若在圆弧面上放一光滑平
板ACD,仍将小球从A点由静止释放,沿平板滑到D的时间为()
4622


,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一
端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接,小球b的质量是小球a的2倍。
在水平拉力F作用下小球a从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动至
3
20(细绳中张力大小视为不变)。小球a与细杆间的动摩擦因数为。则拉力
3
F的大小()

二、多选题
3,4,5,6能级跃迁到n2能级时发出的光谱线系如图
甲所示,因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长通项公式(巴耳末公式)而得
名。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长,
间,普朗克常量h1034Js,则下列说法正确的是()
试卷第4页,总8页:.

αβ
、H、H、H谱线均属于可见光
αβγδ
,与H谱线对应的跃迁是从n3能级到n2能级
α
1014Hz的钨,能发生光电效应现象
,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如
图所示,坐标轴上的点0、x、x和x分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,相邻两
123
点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放,运动到A点的动能为E,仅考虑
k
电场力作用,则下列说法正确的是()
,电势先升高后降低
,后做变加速运动

k

三、实验题
,他们的操作步骤
如下:
①把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上;
②跨过定滑轮的轻质细线a端连接一个物体,b端悬挂钩码;
试卷第5页,总8页:.
③把固定在物体上的纸带穿过打点计时器的限位孔,在b端增加悬挂钩码的个数,接通
电源,松开纸带;
④实验过程中打出一条纸带如图乙所示,经测量可知,图乙中相邻两点之间的距离近似
相等,此时b端悬挂钩码的总质量为m;
1
⑤继续增加悬挂钩码的个数,重复步骤③,打出一条纸带如图丙所示,此时钩码的总质
量为m;
2
⑥重复实验。
(1)物体的质量为___________。
(2)所用交变电源的频率为f,相邻两个计数点间还有4个点未画出,在纸带上打下计
数点“C”时物体的速度v=___________(用题中所给物理量符号表示)。
C
(3)已知当地重力加速度为g,从打计数点“A”到打计数点“D”的过程中,物体、钩码
组成的系统减少的重力势能E=___________,系统增加的动能E=___________。(用
pk
题中所给物理量符号表示)
四、解答题
,需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之
比为4:1。机舱内有一导热气缸,活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2,活塞与气缸壁
之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时,气缸如图(a)所示竖直放置,平衡时活
塞与缸底相距l=8cm;客机在高度h处匀速飞行时,气缸如图(b)所示水平放置,平
1
衡时活塞与缸底相距l=10cm。气缸内气体可视为理想气体,机舱内温度可认为不变。
2
已知大气压强随高度的变化规律如图(c)所示地面大气压强p=×105Pa,地面重力
0
加速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图(a)状态到图(b)状态的过程是吸热还是放热,并说明原因;
试卷第6页,总8页:.
(2)求高度h处的大气压强,并根据图(c)估测出此时客机的飞行高度。
。某科技兴趣小组设计了一
种接收太阳光的实验装置,如图为过装置中心轴线的截面,上部的集光球是半径为R的
某种均匀透明材料的半球体,下部为导光管,两部分的交界面是PQ。若只有PQ上方
3
高度hR范围内的光束平行于PQ射入后,能直接通过PQ面进入导光管(不考虑
2
集光球内表面的反射),求该材料的折射率。
1
,半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,一滑板静止在光滑水平
4
R
地面上,左端紧靠轨道下端B点,上表面与圆弧轨道末端相平。离滑板右端L处
02
有一竖直固定的挡板P。一质量为m的物块(可视为质点)从圆弧轨道顶端A点由静
止开始沿轨道滑下,经B点滑上滑板。已知滑板质量M2m,物块与滑板间的动摩擦
因数,重力加速度为g。滑板与挡板碰撞时立刻反弹且没有机械能损失,滑板返
回B点时即被锁定而保持静止。滑板足够长使物块总不能滑至滑板右端。
(1)求物块滑到B点时对圆弧轨道的压力;
(2)求滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小;
试卷第7页,总8页:.
(3)滑板与挡板碰撞之后物块有一段时间在做加速运动,求这段时间内滑板的速度范
围。
kkkk
。比荷分别为、的两种带电粒子从容
1212
器A右侧的狭缝S飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过狭缝S沿
102
着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到底片上。已知带电粒
子从狭缝S进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角,所有粒子均打在
2
底片的MN区域内。比荷为k的粒子能打在底片上的最远点为M,比荷为k的粒子能
12
打在底片上的最近点为N,点M、N到狭缝S的距离分别为d、d。若忽略带电粒子
212
的重力及相互间作用力,求:
k
(1)两种粒子的比荷的比值1;
k
2
(2)比荷为k的粒子在磁场中运动的最短时间t;
1
UUUU
(3)若考虑加速电压有波动,在到之间变化,该两种粒子在底片
00
重叠的长度L与U的关系。
试卷第8页,总8页:.
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参考答案

【详解】

238234n
94m2
解得
n4
m92
即核反应方程为
238Pu234X4He
94922
该核反应为衰变,质量数减少4,核电荷数减少2,故中子数减少2,故A错误,C正确;

mmmm
PuxY
核反应的过程中释放的能量
Emmmc2
PuXY
故B错误;
,即该核反应的速度与所处的压强和温度等均
无关,故D错误。
故选C。

【详解】
→B的过程中温度不变,内能不变,体积膨胀对外界做功,由热力学第一定律得气体
从外界吸热才可能保持内能不变,故A错误;
→C的过程中体积不变,单位体积内的分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,
压强增大,故B错误;
→D过程的直线过原点,压强不变,温度降低,内能减小,体积减小,外界对气体做
功,气体放热才可能内能减小,故C错误;
→A的过程中气体的体积不变,单位体积内的分子数不变,温度减小,压强也减小,
温度是分子平均动能的标志,故分子的平均动能减小,故D正确。
答案第1页,总12页:.
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故选D。

【详解】
,根据“同侧法”可知,则t时刻质点P向下振动,选项A错误;
1
,则波速
1
(n)
48n2(n=0、1、2、3……)
vm/s16n4(m/s)

不可能为24m/s,选项B错误;
,则波速
3
(n)
48n6(n=0、1、2、3……)
vm/s16n12(m/s)

当n=1时v=28m/s,选项C正确;
,从t时刻到t时刻质点P的位移为-2cm,选项D错误。
12
故选C。

【分析】
本题考查考生的分析综合能力,需要考生熟知电路的串并联、理想变压器规律以及非纯电阻
电路的特点,体现了科学思维中的模型建构、科学推理。
【详解】
,当扇形金属触片P与c、d接触时,电吹风的加热电路和吹风电路均
没有接通,故此时电吹风处于停机状态,选项A错误;
、b接触时,电吹风的加热电路和吹风电路均处于接通状态,
此时电吹风吹热风,选项B错误;
,吹冷风时小风扇的输入功率为60W,故小风扇正常工作
时的电流为
P
I==1A
U
小风扇内阻消耗的电功率为
ΔP=60W-52W=8W
由ΔP=I2r可得
答案第2页,总12页:.
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r=8Ω
选项C正确;
,变压器原线圈两端的电压为220V,副线圈两端的电压为60V,故有
nU11
11
nU3
22
选项D错误。
故选C。

【详解】
在星球表,根据物体所受的万有引力等于重力得
Mm
Gmg
R2
解得
GM
g
R2
故
gMR219
火火月9=
gMR244
月月火
悬停时,两车均受力平衡,即
Fmg
所以
Fmg299
祝祝火
Fmg42
兔兔月
故B正确,ACD错误。
故选B。

【详解】
、B组成的系统为研究对象,摩擦力等于重力沿斜面的分力,即
f2mgsin
选项A错误;
、B两物块和轻质弹簧、斜面组成的整体为研究对象进行受力分析知,整体只在竖
直方向上受重力及地面的支持力,没有沿水平面的相对运动趋势,故斜面与水平地面间没有
答案第3页,总12页:.
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摩擦力作用,选项B错误;
,在斜面内的力如图1,f与弹力F和mgsinθ的合力大
A弹
小相等、方向相反;当撤去弹簧,A在斜面内的受力如图2所示,则
f'=mgsinθ
A
f'<f,所以物块不可能发生滑动,选项C错误;
AA
mgcos,则
Am
kxf2(mgsin)2
mAm
得
mg2cos2sin2
x
mk
选项D正确。
故选D。

【详解】
,随着x的增加,h减小到0后不再减小,选项A错误;
,选项B错误;
p
,速度越来越大,动能越来越大,到水平面BC上后,由于摩擦力
的作用做减速运动,动能越来越小,选项C正确;
,速度均匀增大,竖直方向的速度也均匀增大,重力的
功率P均匀增大;到B点以后,速度沿水平方向,重力的功率P为0,选项D错误。
故选C。

【详解】
设该圆弧对应的半径为R,小球沿光滑圆弧面ABD运动到底端的时间相当于摆长为R的单
答案第4页,总12页:.
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1
摆周期的,则有
4
1RR
t2
4g2g
小球光滑斜面ACD滑到D的时间为t′,根据等时圆原理可得
R
t'2
g
所以
4
t't

故选B。

【详解】
设a的质量为m,则b的质量为2m;以b为研究对象,竖直方向受力平衡,可得绳子拉力
始终等于b的重力,即
T=2mg
T保持不变。
以a为研究对象,a受到重力、细绳的拉力T、支持力和摩擦力、水平拉力,受力如图所示
设绳子与水平方向夹角为,支持力
F2mgsinmg
N
向右缓慢拉动的过程中,角逐渐减小,水平方向
Ff2mgcos
又
答案第5页,总12页:.
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fF
N
联立求得
F2mg(cossin)mg
3
因为,利用数学知识可得
3
23
(cossin)sin(60)
3
即
43
Fmgsin(60)mg
3
从90减小到20,则sin(60)先增大后减小,所以F先增大后减小,ABC错误,D正
确。
故选D。

【详解】
,H谱线其波长最长,对应的频率最低,根据Eh可知,其光子能量最低,
α
故A错误;
,普朗克常量h1034Js,根据
c和Eh可得
hc

E
求出可见光的波长范围约390nm780nm,可知巴耳末系辐射H、H、H、H谱线均属
αβγδ
于可见光,故B正确;
hc
可知,,按玻尔原子模型,与H谱线对应的
αα
跃迁是从n3能级到n2能级,故C正确;
,其频率为
δ
c3108
Hz1014Hz
660109
小于钨的极限频率,不能发生光电效应现象,故D错误。
故选BC。

答案第6页,总12页:.
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【详解】
,电场强度方向保持不变,由于开始场强方向沿x轴正方向,所以沿电场
线方向电势逐渐降低,则从O点到C点,电势逐渐降低,A错误;
,则电场力也是先增大后减小,所以粒子的加速度先增大
后减小,一直做变加运动,B错误;
,则有
U>3U
OCOA
由动能定理有
qUE
OAk
qUE
OCkC
由上几式可得
E3E
kCk
所以粒子运动到C点时动能大于3E,C正确;
k
,则U>U,所以粒子在AB段电势能
ABBC
减少量大于BC段电势能减少量,D错误。
故选C。
(xx)f1
(m-m)g(x-x)(mm)f2[(xx)2x2]
12**********
10
【详解】
(1)[1]图乙中相邻两点之间的距离近似相等,说明物体做匀速运动,即物体质量与钩码总质
量相等。
(2)[2]在纸带上打下计数点“C”时物体的速度为
xx(xx)f
v4242
C10T10
(3)[3]从打计数点“A”到打计数点“D”的过程中,物体、钩码组成的系统减少的重力势能为
ΔE=(mm)g(xx)
p2141
[4]打A点时的速度为
xf
v2
A10
打D点时的速度为
答案第7页,总12页:.
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(xx)f
v53
D10
系统增加的动能为
111
E(mm)v2(mm)v2(mm)f2[(xx)2x2]
k221D221A20021532
13.(1)吸热;(2)105Pa,104m
【详解】
(1)根据热力学第一定律
UWQ
由于气体体积膨胀,对外做功,而内能保持不变,因此吸热。
(2)初态封闭气体的压强
mg
pp105Pa
10S
根据
plSplS
1122
可得
p105Pa
2
机舱内外气体压之比为4:1,因此舱外气体压强
1
pp105Pa
242
对应表可知飞行高度为104m
3
【详解】
由于不考虑集光球内表面的反射,所以最上面的一束光线的光路图如图所示
答案第8页,总12页:.
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由几何关系可知
h3
sin=
R2
解得
60
可知入射角
60
1
折射角

30
22
根据折射定律可知,材料的折射率
sin
n13
sin
2
2gR2gR2gR
15.(1)F=3mg;(2)v;(3)v
139M6
【详解】
(1)物块由A到B的运动过程,只有重力做功,机械能守恒。设物块滑到B点的速度大小
为v,有
0
1
mgRmv2
20
解得
v2gR
0
在B点
v2
Fmgm0
R
解得
F=3mg
(2)假设滑板与P碰撞前,物块与滑板具有共同速度v,取向右为正,由动量守恒定律
1
mv(mM)v
01
设此过程滑板运动的位移为s,由动能定理
1
mgsMv20
21
答案第9页,总12页:.
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联立解得
2gR
v
13
v24RR
s1L
g902
所以假设成立,滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小为
2gR
v
13
(3)由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失,所以滑板与挡板P碰撞后速度v大小不变,
1
只是方向向左。此后滑板作匀减速运动,物块先向右减速,再向左加速运动。设两者第二次
具有共同速度为v,取向左为正,由动量守恒定律有
2
Mvmv(mM)v
112
设此时滑板离P的距离为s,由动能定理
11
mgsMv2Mv2
2221
解得
v2gR
v1
239
v232RR
s'1<L
g8102
说明滑板与物块具有共同速度时还没有返回到B点,两者能够第二次达到共同速度。
设当物块的速度减为零时,滑板速度为v,取向左为正,有
3
MvmvMv
113
解得
v2gR
v1
326
所以,物块加速运动阶段的速度范围为
2gR
0v
m9
此阶段滑板的速度范围为
2gR2gR
v
9M6
2d2B
d2dUUUU
16.(1)2;(2)1;(3)L20dcos0
d2cos28UcosU1U
1000
【详解】
答案第10页,总12页:.
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(1)比荷分别为k、k的两种粒子在磁场中都偏转了半个圆周,则有
12
dd
r1,r2
1222cos
1
Uqmv2
02
mv2
Bqv
r
解得
kd2
12
kd2cos2
21
(2)比荷为k的粒子打在底片上的最远点为M,则
1
2rd
11
又
1
Uqmv2
01211
mv2
Bqv11
11r
1
2
该粒子在磁场中的偏转角为时,运动的时间最短,则
r2vt
11
解得
2d2B
t1
8U
0
(3)由于
m2v22U
r20
q2B2kB2
且kk,所以rr
1212
若这两种粒子在底片上重叠,则
L2r2rcos
2max1min
mvmv
r22max,r11min
2maxqB1minqB
21
11
UUqmv2,UUqmv2
02222max01211max
解得
答案第11页,总12页:.
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dUUUU
L20dcos0
cosU1U
00
答案第12页,总12页