2022届江苏省南京市六校联合体高三（下）期初调研测试物理试题

2021-2022学年第二学期六校联合体期初调研测试高三物理一、选择题（本题共10小题，每题4分。共40分。每题只有一个选项最符合题意）1.放射性元素经过多次衰变和衰变，最终变成稳定的，则关于此衰变过程，下列说法正确的是（）A.衰变的次数为4次B.衰变的次数为6次C.衰变中产生的粒子比粒子在空气中传播得近D.某次衰变中，会同时放出一个粒子和粒子【答案】C【解析】【详解】AB.设此衰变过程经过次衰变和次衰变，衰变方程为根据质量数守恒和电荷守恒可得解得衰变过程经过6次衰变和4次衰变，AB错误；C.粒子贯穿能力弱，粒子贯穿本领强，所以衰变产生的粒子比粒子在空气中传播得近，C正确；D.一次衰变只能释放一个粒子或一个粒子，D错误。2.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低【答案】C【解析】【详解】A.为形成良好的油膜，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，A错误；B.图乙为水中炭粒在不同时刻位置的连线图，连线不是炭粒做布朗运动的轨迹，B错误；C.在分子力与分子间距的关系图中力的正负表示为分子间的作用力表现为斥力或引力，分子间距从增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力先变大后变小，C正确；D.由图可知，曲线②中占比较多的粒子对应的速率大于曲线中占比较多的粒子对应的速率，说明曲线②对应的分子平均动能较大，对应的温度较高，D错误。3.不带电的导体置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体表面处的电场线与导体表面垂直，、为电场中的两点，则（）A.点的电势高于点的电势 B.点电场强度小于点的电场强度C.导体内部的电场强度大于点的电场强度 D.负试探电荷在点的电势能比在点的电势能大【答案】A【解析】【详解】C.导体处于静电场中，达到静电平衡，导体内部导体电场强度处处为零，导体内部的电场强度小于点的电场强度，C错误；B.在同一静电场中，某点电场线越密集，该店的电场强度越大，处的电场线比处的电场线密集，点电场强度大于点的电场强度，B错误；AD.处于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面为等势面，又因为沿着电场线的方向电势降低，可知点的电势高于，根据可知，负电荷在电势越高的位置电势能反而越低，A正确，D错误。故选A。4.一定质量的理想气体，从状态开始，经历，，，四个过程又回到状态，其体积与热力学温度的关系图像如下图所示，的延长线经过坐标原点，、分别与横轴、纵轴平行，是与的交点，下列说法正确的是（）A.气体从状态到状态是压强增大 B.气体从状态到状态是气体对外做功同时吸热C.气体从状态到状态过程中吸热 D.气体从状态到状态是等容变化【答案】C【解析】【详解】A．根据可知坐标原点O与ad上各点的连线斜率与压强成反比，由图可知，气体从状态d到状态a是压强减小，A错误；B．由图可知，气体从状态b到状态c等温变化，气体内能不变，同时体积变小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，B错误；C．气体从状态到状态过程中，根据图像可知等容变化，气体不做功，但温度升高内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，C正确；D．根据可知，由于cd的延长线经过坐标原点O，则气体从状态c到状态d是等压变化，D错误。故选C。5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示．产生的交变电动势的图像如图2所示，则A.=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz【答案】B【解析】【详解】由图2可知T=0.02s，Em=311V，根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为E==V=220V，故C错误，根据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为，f==Hz=50Hz，故D错误；由图2可知t=0.01时，e=0所以该交流电从中性面开始计时，故B正确；t=0.005s时，e=311V，由法拉第电磁感应定律可得磁通量的变化率最大为311V，故A错误。故选B．6.9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（）

A.空间站的线速度大于第一宇宙速度B.空间站的线速度小于同步卫星的线速度C.空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度D.航天员出舱活动时的向心加速度为零【答案】C【解析】【分析】【详解】A．根据万有引力提供向心力，即有可得因为空间站在轨运行轨道半径大于地球半径，则运行线速度小于第一宇宙速度，A错误；B．根据万有引力提供向心力，即有可得因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站的线速度大于同步卫星的线速度，B错误；C．根据万有引力提供向心力，即有可得因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于于同步卫星的轨道半径，故空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，C正确；D．航天员出舱活动时依然做圆周运动，故向心加速度不为零，D错误；故选C。7.如图所示，一列沿轴正方向传播的简谐横波，在时刻波刚好传播到处的质点，已知波的传播速度为.则（）

A.波源的起振方向沿方向B.波源的振动频率为C.时，处的质点Q第一次处于波谷D.时，处的质点已通过的路程为【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由波形图，结合“同侧法”可知，P点起振的方向沿y轴负向，则波源的起振方向沿方向，选项A错误；B．波源的振动频率为选项B错误；C．波传到处的质点需要的时间为则时，Q已经振动了0.3s，即振动了到达了波峰位置，选项C错误；D．波传到处的质点需要的时间为则时，该质点已经振动了0.7s=，即时，处的质点已通过的路程为7A=14cm，选项D正确；故选D。8.如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球、，以速度斜向上抛出，以速度竖直向上抛出，当到达最高点时恰与相遇。不计空气阻力，、质量相等且均可视为质点，重力加速度为，以下判断正确的是（）A.相遇时的速度一定为零 B.从抛出到相遇、动量的变化量不同C.从抛出到最高点的时间为 D.相遇时的速度一定为零【答案】D【解析】【详解】本题主要考查斜抛运动和竖直上抛运动的综合应用。A．A在水平方向不受力，做匀速直线运动，在竖直方向仅受重力作用，做匀减速直线运动，由图可知，相遇时A达到最高点，其竖直分速度为0，但水平分速度不为0，则合速度不为0，故A错误；B．从抛出到相遇A与B都只受重力作用，且运动时间相同，根据可知，两者动量的变化量相同，故B错误；C．A与B到达最高点时运动的时间相等，为，故C错误；D．A与B在竖直方向上的运动情况相同，则此时B也到最高点，速度为0，故D正确。故选D。9.是固定在空中粗糙水平横杆，一质量为的物块穿在杆上，物块通过细线悬吊着一质量为的小球。现用沿杆的恒力拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为，则以下说法正确的是（）A.杆对物块的支持力为 B.细线上的拉力为C. D.物块和小球的加速度为【答案】D【解析】【详解】A．以整体为研究对象，竖直方向受重力和支持力处于平衡态，因此杆对物块的支持力为，故A错误；BD．以小球为研究对象受力分析可得两物体保持相对静止即加速度相同为故B错误，D正确；C．整体在水平方向满足因此故C错误。故选D。10.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率随时间的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小恒定不变。下列描述该汽车的速度随时间变化的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由图可知，在两种恒定功率条件下可以达到的最大速度分别为且根据牛顿第二定律可知ABC.的速度小于，从汽车做功率恒定的加速运动，由汽车的加速度可知从汽车加速度逐渐减小，在图像中图线的斜率表示加速度，故AC错误。当加速度为零时汽车的速度达到，在过程中汽车的加速度为汽车先做加速度减小的加速运动，当加速度减为零后汽车以做匀速运动，B正确；D.的速度等于，从汽车的加速度为零，汽车以做匀速直线运动，在过程中汽车的加速度为汽车先做加速度减小的加速运动，当加速度减为零后汽车以做匀速运动，D错误。故选B。二、非选择题：本题共5小题，共60分。其中第11题15分（每空3分），第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.在“用DIS测电源电动势和内阻”实验中。（1）下图中，代表电流传感器，代表电压传感器，为变阻器，为定值电阻。则下面各电路图中，图________是最合理正确实验电路图。（2）某次实验得到的电源的图线，其拟合方程为可得，该电源的电动势________，内阻________。（3）根据实验测得的该电源的、数据，若令，，则通过计算机拟合得出图线如图所示，则图线最高点点的坐标________，________。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.c②.③.④.⑤.【解析】【详解】(1)[1]测电源的电动势和内阻,需要测量路端电压和干路电流，定值电阻是为了保护电路，开关应该接入干路中，故电路图选c；(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可知电源的图线，其拟合方程为可得,(3)[4][5]若令，由此可知图线表示电源输出功率随外电阻变化图线，根据当R=r时，输出功率达到最大值故图线最高点坐标,12.如图所示为某玻璃砖的截面图，由半径为的四分之一圆与长方形组成，长为，长为，一束单色光以平行于的方向照射到圆弧面上的点，，折射光线刚好交于的中点，光在真空中的传播速度为，求：（1）玻璃砖对光的折射率；（2）求光从点射入到面射出玻璃砖所需的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）折射光路如图所示由题意可知因此为等腰三角形，根据几何关系，光在点的入射角，折射角为因此玻璃砖对光的折射率（2）由几何关系，光在面上的入射角，全反射的临界角为，可知因此光在面会发生全反射。根据折射定律的定义可知光从点传播到H的光程为则光从点传播到H所用时间的13.如图所示，、为间距足够长的平行导轨，导轨平面与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。（1）金属棒到达处的速度大小；（2）已知金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，求此过程中电阻产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）1.0J【解析】【详解】（1）当金属棒达到稳定速度时，感应电动势D安培力且代入数据解得（2）电量为代入数据解得从开始释放到达，若克服安培力做功为，由动能定理得根据功能关系知，产生的热量代入数据得14.如图所示，质量为的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为、质量为的薄壁圆筒上。时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足，物块和地面之间动摩擦因数为，。求：（1）物块运动中受到的拉力；（2）从开始运动至时刻，电动机做了多少功；（3）若当圆筒角速度达到时，使其减速转动，并以此时刻为，且角速度满足，则减速多长时间后小物块停止运动。（、均为已知，结果用字母表示）【答案】（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据线速度与时间成正比物块做初速为零的匀加速直线运动，物块加速度为根据物块受力，由牛顿第二定律得则细线拉力为（2）对整体运用动能定理，有其中则电动机做的功为（3）圆筒减速后，边缘线速度大小为线速度变化率为若，细线处于拉紧状态，物块与圆筒同时停止，物块减速时间为若，细线松弛，物块水平方向仅受摩擦力，物块减速时间为15.由于缺少地磁场的屏蔽作用，高能宇宙射线对航天员的辐射具有非常大的危害。目前，国际上正在积极探索载人航天主动防护的方法，其中某种磁防护方案为在航天器内建立同心圆柱体形屏蔽磁场，磁场分布情况如图所示。设同心圆内径，外径，轴向足够长。设定区内为匀强磁场，磁场方向与轴平行，设定区外和防护区内无磁场。(1)一个质子在平行于圆柱横截面的平面内，以速度v0沿指向圆心方向入射，该粒子恰好打不到防护区内部，求磁感应强度的大小和粒子在设定区内的运动时间。（已知质子的质量为m，电荷量为q）(2)若宇宙中充满了大量速度大小为，沿任意方向运动的质子，为了使任何质子都打不到防护区内部，求磁感应强度的大小应该满足的条件。(3)若已知磁感应强度为B，