2021-2022年江苏省南通市高三下学期第一次调研测试物理试题（解析版）

南通市2022届高三第一次调研测试物理试题一、单项选择题1.医疗中常用放射性同位素铟产生射线，是锡衰变产生的。则（）A.衰变过程一定释放能量B.该反应属于衰变C.改变压力或温度可以改变的衰变快慢D.光子是原子核外电子由高能级向低能级跃迁时产生的【答案】A【解析】因为衰变过程产生射线，即要释放能量，故A正确；由题意得衰变方程为，即该反应不是衰变，故B错误；因为原子核衰变的快慢与压力或温度等外界条件无关，故C错误；光子是衰变产生的新核由高能级向低能级跃迁时产生的，故D错误。故选A。2.年月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，年月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）A.与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度B.每次经过点时的速度相等C.绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大D.绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等【答案】C【解析】与火箭分离时即脱离地球束缚进入太阳系，应该速度为第二宇宙即速度大于第一宇宙速度，故A错误；由图可知，探测器近心运动，故每次经过P点的速度越来越小，故B错误；由图可得，绕火星运行时在捕获轨道上的轨道半径最大，则由开普勒第三定律知在捕获轨道上的周期最大，故C正确；由开普勒第二定律可知，绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，故D错误。故选C3.无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。如图所示是无级变速模型示意图，主动轮、从动轮中间有一个滚轮，各轮间不打滑，通过滚轮位置改变实现无级变速。、为滚轮轴上两点，则（）A.从动轮和主动轮转动方向始终相反B.滚轮在处，从动轮转速大于主动轮转速C.滚轮在处，从动轮转速大于主动轮转速D.滚轮从到，从动轮转速先变大后变小【答案】B【解析】主动轮和滚轮之间为摩擦传动，转动方向相反，滚轮和从动轮之间为摩擦传动，转动方向相反，则主动轮和从动轮转动方向相同，故A错误；摩擦传动，线速度相等，则从动轮和主动轮的线速度相等，设主动轮和从动轮线速度分别为、即，又因为，故，由图可得滚轮在处时，故，又，则有，同理处，因，则有，故，故B正确，C错误；由图可得滚轮从到，主动轮转动的角速度不变，线速度逐渐变小，从动轮的线速度等于主动轮的线速度，则从动轮转速一直变小，故D错误。故选B。4.研究光的波动现象的实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙所示的图样。下列说法正确的是（）A.挡板上有两条平行的狭缝B.减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹将变窄C.增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变窄D.将红色激光换成蓝色激光，中央亮条纹将变窄【答案】D【解析】由图乙条纹特点可知是衍射条纹，即挡板上有一条狭缝，故A错误；因为单缝衍射形成的条纹间距与单缝宽度、缝到屏的距离以及光的波长有关，与激光器和狭缝间的距离无关，即减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹宽度将不变；增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变宽；将红色激光换成蓝色激光，波长变短，则中央亮条纹将变窄。故BC错误，D正确。故选D。5.如图甲所示，粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中，水面足够大。把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，以竖直向上为正方向，筷子振动图像如图乙所示。则（）

A.筷子在时刻浮力小于重力B.筷子在时刻动量最小C.筷子在到过程合外力的冲量方向竖直向下D.筷子在振动过程中机械能守恒【答案】A【解析】因为振动图像的斜率表示速度，故在时刻速度为零，处于最大位移处，即加速度向下，所以重力大于浮力，故A正确；由图知筷子在时刻速度最大，则动量最大，故B错误；因为到过程，物体向下减速，故合外力向上，故合外力的冲量方向竖直向上，故C错误；因为筷子在振动过程中，浮力对物体做功，则机械能不守恒，故D错误。故选A。6.氢原子光谱如图甲所示，，，是可见光区的四条谱线，对应氢原子中电子从量子数的能级跃迁到的能级辐射的光，可见光光子能量范围，氢原子能级图如图乙所示。则（）A.同一介质对的折射率最大B.是电子从能级向能级跃迁时产生的C.分别用四种光照射逸出功为的金属，都无光电子逸出D.用光子能量为的光照射基态氢原子，可以观测到更多谱线【答案】B【解析】频率增大，折射率增大，由可知，频率与波长成反比，波长最长，所以频率最小，同一介质对的折射率最小，A错误；光的频率最大，跃迁到能级时所需的能量最大，所以是电子从能级向能级跃迁时产生的，B正确；四种光跃迁产生所需最大的能量为，所以光照射有光电子逸出，C错误；氢原子在基态时所具有能量为，将其电离变化是使电子跃迁到无穷远，根据波尔理论所需的能量为，因此用的光照射基态氢原子，谱线不会增多，D错误。故选B。7.某小组探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系：可拆变压器如图所示，铁芯可以安装在铁芯上形成闭合铁芯。将原、副线圈套在铁芯的两臂上，匝数分别选择匝，匝，原线圈与正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，可能的原因是（）A.原线圈匝数少于匝B.副线圈匝数多于匝C.副线圈阻值较大D.铁芯没有安装在铁芯上【答案】D【解析】由变压器电压与匝数关系知，即，因为输出电压测量值明显小于理论值，则可能是偏小或偏大，故AB错误；副线圈阻值不影响输出电压，故C错误；若铁芯没有安装在铁芯上，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，故D正确。故选D。8.发光二极管的原理图如图所示，管芯的薄圆形发光面紧贴半球形透明介质，介质的折射率为。半球球心点与发光面的圆心重合，半球和发光面的半径分别为和。则（）A.光穿出透明介质时，传播方向一定变化B.光穿出透明介质时，频率一定变化C.发光面的半径时，光可从半球形表面任意位置射出D.发光面的半径无论多大，光只能从半球形表面某区域射出【答案】C【解析】若入射光线恰好沿半径方向，则光穿出透明介质时，传播方向不发生变化，且频率一定不变化，故AB错误；因为从发光面的两端点沿垂直方向射出的光线有最大的入射角，若此时不发生全反射，则光可从半球形表面任意位置射出，即，即，故C正确，D错误。故选C。9.已知两电池、的电动势分别为、，内阻分别为、。两电池分别接电阻时，输出功率相等．当外电路电阻变为R'时，电池a、b的输出功率分别为、，已知，。则（）A. B. C. D.【答案】D【解析】因为电阻的电压与电流的图像如图，由题意两电池分别接电阻时，输出功率相等，且，所以两电源的图像如图，故当外电路电阻变为时，电池、输出功率关系为，且图像的斜率为内阻，由图像知，故选D。10.如图所示，光滑斜面上等高处固定着两个等量正电荷，两电荷连线的中垂线上有一带正电的小球．现将小球由静止释放，取两电荷连线中点为坐标原点，沿中垂线向下为正方向，取无限远处电势为零，设小球在点重力势能为零，则小球运动过程中加速度、重力势能、机械能、电势能随位置变化的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】小球在点以上向下运动时，因从开始下滑到点的过程中电场强度可能先增加后减小，则加速度先减小后增加；在点时加速度为，在点以下运动时，随场强先增加后减小，则加速度先增加后减小，选项A正确；因点为零重力势能点，则重力势能，因点上方重力势能为正，点下方重力势能为负，则选项B错误；因从开始到点，电场力做负功，则机械能减小；在点以下向下运动时，电场力做正功，机械能增加，可知点的机械能最小，选项C错误；因点电势最高，则小球在点的电势能最大，根据，可知图像的斜率反映场强的大小，在点的场强为零，则切线的斜率为零，选项D错误。故选A。二、非选择题11.某同学用图装置探究两根相同弹簧甲、乙串联后总的劲度系数与弹簧甲劲度系数的关系。他先测出不挂钩码时弹簧甲的长度和两弹簧的总长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，记录数据填在下面的表格中。（1）关于本实验操作，下列说法正确的是_______。A．悬挂钩码后立即读数B．钩码的数量可以任意增减C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态（2）已作出钩码重力与弹簧总长度的关系图像，如图中实线所示，由图像可知两根弹簧串联后总的劲度系数为_______。（3）在图的坐标纸上描点作出钩码重力与弹簧甲的长度的关系图像_______；（4）根据图像可求出一根弹簧的劲度系数，和的定量关系为_______；（5）本实验中，弹簧的自重对所测得的劲度系数_______。（选填“有”或“无”）影响。【答案】（1）；（2）；（3）（4）；（5）无【解析】（1）[1]悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，A错误；因为所挂钩码重力不能超过弹性限度，即钩码的数量不可以任意增减，B错误；安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，C正确。故选C。（2）[2]因为图像的斜率为劲度系数，故；（3）[3]图像如图所示；（4）[4]根据图像可求出一根弹簧的劲度系数为，故和的定量关系为；（5）[5]因为本实验中，用图像斜率求得弹簧劲度系数，故弹簧的自重对所测得的劲度系数无影响。12.某磁电式电流表结构如图甲所示，矩形线圈匝数为，电阻为，长边长度为。矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示，两条长边经过的位置磁感应强度大小为。（1）当线圈中电流为时，电流表指针偏转的角度为。求当电流表指针偏转的角度为时，线圈一侧长边受到的安培力大小；（2）将两接线柱用导线相连，线圈绕轴转动，长边的速度为时，求通过线圈的感应电流的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）因为电流表刻度均匀分布，故电流正比于偏角，故当电流表指针偏转角度为时，电流为，故线圈一侧长边受到的安培力大小为；（2）因为线圈长边的速度为时，总的感应电动势为，则通过线圈的感应电流的大小为。13.肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸内有两个轻活塞、，活塞紧靠固定阀门，活塞、间封闭有一定质量的理想气体，气体体积，压强为一个标准大气压，用力推活塞使其缓慢向右移动，当阀门与活塞间的气体体积时，测得气体的压强为，忽略气体温度变化。（1）气体的压强为时，求阀门与活塞间气体的体积；（2）此过程中，活塞对活塞、间气体做的功为，活塞、间气体对活塞做的功为，求活塞、间气体放出的热量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）气体做等温变化，初态为，，末态，，即有，，解得；（2）由热力学第一定律，即，因温度没有变化，所以内能没有变化，即，故，解得。14.如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环，细线穿过小孔，两端分别与环和小球连接，线与水平杆平行，环的质量为，小球的质量为。现使整个装置绕竖直轴以角速度匀速转动，细线与竖直方向的夹角为。缓慢加速后使整个装置以角速度匀速转动，细线与竖直方向的夹角为，此时弹簧弹力与角速度为时大小相等，已知重力加速度，，，求：（1）装置转动的角速度为时，细线的长度；（2）装置转动的角速度为时，弹簧的弹力大小；（3）装置转动的角速度由增至过程中，细线对小球做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）当装置转动的角速度为时，对小球分析得，，解得；（2）装置转动的角速度为时，设的长度为，则对小球得，，，设细线长度为，则装置转动的角速度为时对圆环满足，装置转动的角速度为时，对圆环有，解得；（3）装置转动的角速度由增至过程中，对小球得重力势能变化量为，动能变化量为，解得细线对小球做的功为。15.某磁偏转装置如图甲所示，纸面内半径为、圆心为的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小按图乙所示规律做周期性变化，在时间内。在磁场区域的右侧有一圆心也在点的半圆形荧光屏，为中点。一粒子源均匀地发射初速度可忽略的电子，沿方向射出的电子经电压加速后正对圆心射入磁场，，在0~T时间内经磁场偏转的电子从上到下打在荧光屏上、两点间（图中、未画出）。已知电子的电荷量为、质量为，，，不计电子的重力，电子穿过磁场的时间远小于磁场变化的周期，忽略磁场变化激发电场的影响。（1）求打在荧光屏点的电子在进入磁场时磁感应强度大小；（2）求及电子在荧光屏上扫描的角速度；（3）由于加速电压增大到某一值，时间内进入磁场的电子从点上方的点向下扫描，。为使电子仍在、间扫描，扫描的角速度仍为，须在圆形磁场区域叠加一个变化的匀强磁场，求的值。【答案】（1）；（2）；；（3）【解析】（1）设打在荧光屏点的电子在电场中加速后的速度大小为，则，设该电子在磁场中运动的半径为，则，由几何关系可知，解得