江蘇省南通市通州區(qū)2022屆高三上學期物理期末質(zhì)量監(jiān)測試卷

江蘇省南通市通州區(qū)2022屆高三上學期物理期末質(zhì)量監(jiān)測試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．2021年，“天問一號”火星探測器成功實施近火制動，進入近火點280km、遠火點5.9×104km的停泊軌道，在軌運行周期為兩個火星日，則（）A．探測器發(fā)射速度大于16.7km/sB．探測器在近火點的動能大于在遠火點的動能C．探測器在遠火點的速度大于火星的第一宇宙速度D．火星同步衛(wèi)星的軌道高度大于5.9×104km2．將一圓形細鐵絲圈蘸上肥皂水，使圈內(nèi)附上肥皂膜，水平靜置時，由于重力作用，肥皂膜中央?yún)^(qū)域略凹且厚度略大，讓單色光從上方射入，如圖所示，則從上往下可看到（）A．間距相等的平行條紋 B．內(nèi)疏外密的平行條紋C．間距相等的環(huán)狀條紋 D．內(nèi)疏外密的環(huán)狀條紋3．35Li（鋰核）是不穩(wěn)定的，一個靜止的35Li分裂時的核反應方程為35Li―→24He＋X＋γ，其中X的動量大小為p1，24A．X是中子 B．X是電子C．γ光子的波長為hp1?4．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0.1s時的波形圖如圖甲所示，P、Q為介質(zhì)中平衡位置分別在xP＝2.5cm、xQ＝5.0cm處的質(zhì)點，如圖乙所示為質(zhì)點Q的振動圖像，則（）A．t＝0.25s時，Q的加速度沿＋y方向B．波沿＋x方向傳播C．從t＝0.1s到t＝0.3s，質(zhì)點Q沿－x方向移動10cmD．t＝0.28s時，P的速度沿＋y方向5．如圖所示，投球游戲中，某同學將皮球從地面上方O處水平拋出，第一次皮球直接落入墻角A處的空框，第二次皮球與地面發(fā)生一次碰撞后恰好落入A處空框。已知皮球與地面碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，不計空氣阻力，則（）A．第一次拋出的初速度是第二次拋出初速度的3倍B．兩次拋出皮球過程人對球做的功一樣多C．皮球入框瞬間，第二次重力的功率大于第一次D．從投出到入框，第二次皮球重力勢能的減少量比第一次多6．氫原子能級圖如圖所示，大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射光照射逸出功為2.25eV的光電管。下列判斷正確的是（）A．能使光電管發(fā)生光電效應的光有3種B．所有光電子中最大初動能為10.5eVC．氫原子從n＝4能級躍遷至基態(tài)時發(fā)出的光波長最長D．若要使光電流為0，至少需給光電管加12.75V的反向電壓7．如圖所示，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負點電荷Q，圖中虛線為一試探電荷只在電場力作用下的運動軌跡，A、B為軌跡上兩點，則該試探電荷（）A．帶正電B．在A點的速度比在B點的速度小C．在A點的電勢能比在B點的電勢能小D．在A點的加速度比在B點的加速度大8．立方體玻璃容器內(nèi)盛一定體積的水，蓋上玻璃蓋后置于完全失重環(huán)境下，則容器內(nèi)水（圖中陰影區(qū)域）的形狀可能是（）A． B．C． D．9．用圖示裝置做“驗證動量守恒定律”實驗。在滑塊1、2上分別裝有相同的擋光片及彈簧圈，測出擋光片寬度d，滑塊1、2的質(zhì)量分別為m1、m2.實驗時打開氣泵，讓滑塊1以一定的初速度向左運動并與靜止的滑塊2碰撞，記下滑塊1經(jīng)過光電門M的擋光時間t1和滑塊1、2分別經(jīng)過光電門N的擋光時間t′1和t2。下列相關說法正確的是（）A．滑塊1、2的質(zhì)量必須相等B．實驗前調(diào)節(jié)導軌平衡時，不用打開氣泵，只須滑塊能在任意位置平衡即可C．若實驗發(fā)現(xiàn)m1(dt1)略大于m1(dt1'D．若實驗發(fā)現(xiàn)1t1＋1t10．如圖所示，光滑水平面上放有質(zhì)量為M＝2kg的足夠長的木板B，通過水平輕彈簧與豎直墻壁相連的物塊A疊放在B上，A的質(zhì)量為m＝1kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝100N/m。初始時刻，系統(tǒng)靜止，彈簧處于原長?，F(xiàn)用一水平向右的拉力F＝10N作用在B上，已知A、B間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2。則（）A．A受到的摩擦力逐漸變大 B．A向右運動的最大距離為4cmC．B做加速度減小的加速運動 D．B對A的摩擦力一直對A做正功二、實驗題11．用如圖甲所示的電路測量待測電阻的阻值，實驗室提供的器材有：A．待測電阻Rx（約幾百歐）B．靈敏電流計G（量程0～10mA，內(nèi)阻Rg＝100Ω）C．定值電阻R0（200Ω）D．滑動變阻器R1（0～10Ω）E.滑動變阻器R2（0～1000Ω）F.單刀單擲開關S1G.單刀雙擲開關S2H.學生電源EI.導線若干（1）為使操作更方便，實驗中應選擇滑動變阻器（選填“R1”或“R2”）。（2）請按照如圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的實物器材連線補充完整；（3）下列實驗操作步驟，正確順序是；①將滑動變阻器置于適當位置②改變滑動變阻器滑片位置，重復上述步驟，多次實驗③保持滑動變阻器滑片不動，將S2接a端，記錄此時電流計的示數(shù)Ia④將開關S2接b端，改變滑動變阻器滑片位置，記錄此時電流計的示數(shù)Ib⑤閉合開關S1（4）實驗中數(shù)據(jù)記錄如下表：實驗次數(shù)123456Ia/mA3.084.423.684.865.487.32Ib/mA4.024.504.846.427.269.68根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出Ia-Ib圖像，根據(jù)圖像求得待測電阻Rx＝Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（5）若考慮S2在a、b間切換時對電路的影響，則Rx的測量值（選填“＞”“＝”或“＜”）真實值。三、解答題12．圖甲為某同學設計的充電裝置示意圖，線圈ab匝數(shù)為n＝100匝，面積為S＝10－3m2，勻強磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。理想變壓器副線圈接充電器，已知額定電壓為6V的充電器恰能正常工作，不計線圈電阻。求：（1）線圈ab中的最大感應電動勢Em；（2）變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2。13．航模小組用容積為2.0L的可樂瓶制作了一支水火箭，箭身及其配重質(zhì)量M=0.1kg，現(xiàn)向瓶中裝入0.5L的水后用帶氣嘴的橡膠塞塞緊瓶口，將火箭豎直放置，如圖所示。用打氣筒向里打氣，已知打氣筒每打一次氣能把0.5L、1atm的空氣壓入瓶內(nèi)，當瓶內(nèi)空氣壓強達到6atm時橡膠塞脫落，水流高速噴出，火箭向上飛起。（1）設打氣過程氣體溫度保持不變，求打氣的次數(shù)；（2）若火箭以v=25m/s的速度一次性向下噴出水流m=0.3kg，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10m/s2，忽略空氣阻力和噴水過程重力的影響。求火箭上升的最大高度。14．如圖所示，粗糙輕桿水平固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上A點。質(zhì)量為m的小球和輕彈簧套在輕桿上，小球與輕桿間的動摩擦因數(shù)為μ，彈簧原長為0.6L，左端固定在A點，右端與小球相連。長為L的細線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上B點，AB間距離為0.6L。裝置靜止時將小球向左緩慢推到距A點0.4L處時松手，小球恰能保持靜止。接著使裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動。已知小球與桿間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，不計轉(zhuǎn)軸所受摩擦。（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）求小球與輕桿間恰無彈力時裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）從開始轉(zhuǎn)動到小球與輕桿間恰無彈力過程中，外界提供給裝置的能量為E，求該過程摩擦力對小球做的功W。15．科學研究中，常通過施加適當?shù)碾妶龊痛艌鰧崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。如圖所示，放射源P沿水平方向發(fā)出一速率為v0、質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，粒子恰能沿水平帶電極板M、N的中軸線通過，再從A處小孔對著圓心O進入半徑為R的固定圓筒中。已知M、N兩板間距為d，板間磁感應強度大小為B0，方向垂直紙面向外，圓筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小可調(diào)。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞后均原速率反彈且電荷量不變，不計粒子重力。（1）求極板M、N間的電壓U，并判斷M、N兩板電勢的高低；（2）要使粒子能返回A處且與筒壁碰撞次數(shù)最少，求筒內(nèi)磁感應強度的大小B；（3）若粒子能返回A處，寫出其在筒內(nèi)運動時間t和筒內(nèi)磁感應強度大小B的關系式。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．由于“天問一號”是火星探測器，故探測器發(fā)射速度小于16.7km/s，A不符合題意；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，探測器在近火點的速度大于在遠火點的速度，故可得探測器在近火點的動能大于在遠火點的動能，B符合題意；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，即有G解得v=由于探測器在遠火點的大于火星的半徑，故探測器在遠火點的速度小于火星的第一宇宙速度，C不符合題意；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，即有G解得T=2πr可知，軌道半徑越大，探測器運行的周期越長，又在軌運行周期為兩個火星日，故可得火星同步衛(wèi)星的軌道高度小于5.9×104km，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】16.7km/是第三宇宙速度，超過這個速度，探測器將飛出太陽系。近大遠小，越近速度越大，動能越大。近地點速度為第一宇宙速度，近大遠小，遠地點速度更小，探測器在遠火點的速度小于火星的第一宇宙速度。2．【答案】D【解析】【解答】從肥皂膜的上下表面反射的兩列光為相干光，當光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，當光程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋，因以中心為圓心上的圓周各點是等厚的，則干涉條紋是環(huán)狀條紋；因從中心到邊緣肥皂膜的厚度不等，所以干涉條紋疏密不均勻，從里到外相同的水平距離光的路程差越來越小，則干涉條紋越來越密集，即內(nèi)疏外密的環(huán)狀條紋。故答案為：D。

【分析】波程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋，波程差為半個波長的偶數(shù)倍時是亮條紋。從里到外相同的水平距離光的路程差越來越小，干涉條紋越來越密集。3．【答案】C【解析】【解答】AB．根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得3故X是質(zhì)子，AB不符合題意；CD．設γ光子的動量為p，取α粒子運動方向為正方向，合動量為零，根據(jù)動量守恒定律可得p+根據(jù)德布羅波長計算公式可得λ=解得λ=D不符合題意，C符合題意。故答案為：C。

【分析】35Li分裂時的核反應方程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，得出X是質(zhì)子。由動量守恒定律可得γ光子的動量為P4．【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)Q點的振動圖像可知，t＝0.25s時，Q在最高點，則其加速度沿-y方向，A不符合題意；B．根據(jù)Q點的振動圖像可知，t=0.1s時刻質(zhì)點Q沿-y方向振動，結(jié)合波形圖可知，波沿-x方向傳播，B不符合題意；C．機械波傳播的過程中，質(zhì)點只在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，C不符合題意；D．t＝0.28s時，即從t=0.1s時刻經(jīng)過Δt=0.故答案為：D。

【分析】t＝0.25s時，Q在最高點，加速度沿-y方向。簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0.1s時，質(zhì)點向下振動，根據(jù)上坡下，下坡上，波沿-x方向傳播。質(zhì)點不會隨波移動。5．【答案】A【解析】【解答】A．設拋出點距離地面的高度為h，下落時間為t，則有h=設第一次拋出去的速度為v1，則水平位移與拋出速度關系第二次拋出去的速度為v2，則水平位移與拋出速度關系聯(lián)立可知v第一次拋出的初速度是第二次拋出初速度的3倍，A符合題意；B．由動能定理可知，人對球做的功等于球動能的變化量，兩次拋出時的速度不同，動能變化量不同，故人對球做的功不一樣，B不符合題意；C．皮球入框瞬間，重力的功率為P=mgv兩次落入框時豎直方向的分速度大小相同，第二次重力的功率等于第一次，C不符合題意；D．從投出到入框，同一皮球兩次高度的變化相同，故二次皮球重力勢能的減少量一樣多，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】畫出物體運動軌跡，與地面碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變。水平方向做勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，第一次下落時間為第二次下落時間3倍，水平位移不變，所以第一次拋出的初速度是第二次拋出初速度的3倍。6．【答案】B【解析】【解答】A.能級差大于等于2.25eV的躍遷能使光電管發(fā)生光電效應，其中有4→1，3→1，2→1，4→2，即共有4種，A不符合題意；B.因從4→1的躍遷中對應的光子能量最大，最大值為（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV，則產(chǎn)生光電子的最大初動能為12.75eV-2.25eV=10.5eV，B符合題意；C.氫原子從n＝4能級躍遷至基態(tài)時發(fā)出的光子的能量最大，頻率最大，波長最短，C不符合題意；D.因為射出光電子的最大初動能為10.5eV，則若要使光電流為0，至少需給光電管加10.5V的反向電壓，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】躍遷放出光子能量大于2.25eV即可發(fā)生光電效應。能級差大于2.25v的共有4種光子。最大初動能對應能級差最大，即從4→1的躍遷。能量越大，波長越短。反向電壓大于最大初動能對應電壓即可。7．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)試探電荷的運動軌跡可知，電荷受電場力大致向下，可知試探電荷帶負電，A不符合題意；BC．從A到B電場力做負功，則動能減小，電勢能增加，則在A點的速度比在B點的速度大，在A點的電勢能比在B點的電勢能小，B不符合題意，C符合題意；D．因B點電場線較A點密集，則電荷在B點受電場力較大，則在A點的加速度比在B點的加速度小，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】曲線運動合力指向軌跡內(nèi)側(cè)。所以粒子帶負電。從A到B電場力做負功，動能減小，A點的速度比在B點的速度大。根據(jù)能量守恒，A點的電勢能比在B點的電勢能小。離源電荷越近，電場力越大，加速度越大。在A點的加速度比在B點的加速度小。8．【答案】A【解析】【解答】水處于完全失重狀態(tài)，由于水對玻璃的浸潤性，在表面張力的作用下，水應該吸附在容器的內(nèi)表面呈現(xiàn)A的形狀。故答案為：A。

【分析】水能浸潤玻璃，浸潤和不浸潤兩種現(xiàn)象，決定了液體與固體器壁接觸處形成兩種不同形狀：凹形和凸形．水處于完全失重狀態(tài)，在表面張力的作用下，水應該吸附在容器的內(nèi)表面呈現(xiàn)A的形狀。9．【答案】D【解析】【解答】A．為了滑塊1、2碰撞后都向左運動，應滿足mA不符合題意；B．實驗前調(diào)節(jié)導軌平衡時，應打開氣泵，滑塊能在任意位置靜止，導軌平衡才調(diào)節(jié)完畢，B不符合題意；C．若實驗發(fā)現(xiàn)m1(dt1)略大于m1(dt1'D．若碰撞過程中滿足動量守恒和機械能守恒，則m1兩式聯(lián)立解得1t1＋1D符合題意。故答案為：D。

【分析】碰撞物體質(zhì)量大于被碰撞物體質(zhì)量，不是相等。打開氣泵，滑塊能在任意位置靜止，物體才平衡。左側(cè)高，重力讓初動量大于末動量。10．【答案】B【解析】【解答】A．分析題意可知，開始時A受B的靜摩擦力逐漸增加，當靜摩擦力達到最大時，A相對B產(chǎn)生滑動，則此時A受滑動摩擦力保持不變，A不符合題意；B．A、B間的最大靜摩擦力fm=μmg=2N當B對A的靜摩擦力達到最大時，A向右運動的距離為x=此時彈力與摩擦力相等，A與B有共同的速度且此時A的速度達到最大值，以后A始終受到向右的大小不變的滑動摩擦力作用，A繼續(xù)向右運動，由于彈力大于摩擦力，則A將做減速運動（運動情況類似豎直方向的彈簧振子），則A還能繼續(xù)向右運動2cm后速度減為零，則A向右運動的最大距離為4cm，B符合題意；C．對B受力分析可知F?f=Ma因開始時f逐漸變大，當兩者產(chǎn)生相對滑動后f保持不變，可知加速度先減小后保持不變，C不符合題意；D．對滑動前，A受到B對A的摩擦力和彈簧彈力作用，摩擦力向右，對A物塊做正功，相對滑動后，物塊A相對地面不動，則摩擦力對A不做功，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】A、B間的最大靜摩擦力fm=μmg=2N，小于向右的拉力F＝10N，最終AB肯定發(fā)生相對滑動。A受滑動摩擦力，大小保持不變。彈簧做簡諧運動，平衡位置在運動2cm處，由對稱性，最遠距離還能再移動2cm，A向右運動的最大距離為4cm。11．【答案】（1）R1（2）如圖所示：（3）①⑤④③②（4）；533（490～560均可）（5）>【解析】【解答】（1）因滑動變阻器要接成分壓電路，則為使操作更方便，實驗中應選擇阻值較小的滑動變阻器R1。（2）實物器材連線如圖；（3）該實驗中正確的實驗順序是：①⑤④③②；（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出Ia-Ib圖像如圖；根據(jù)I即I根據(jù)圖像求得k=待測電阻Rx＝533Ω（5）若考慮S2在a、b間切換時對電路的影響，當S2切換到b端時電阻變小，則MN兩端電壓會減小，通過電流計的電流Ib要偏小，Ia-Ib圖像斜率偏大，由k=則Rx的測量值大于真實值。

【分析】（1）分壓式電路，滑動變阻器阻值要比較小，選擇滑動變阻器選擇R1。

（2）根據(jù)電流流向，按照電路圖依次連接。

（3）根據(jù)實驗原理，正確進行實驗排序。

（4）接兩個支路，電壓相等，根據(jù)歐姆定律，得出Ia-Ib函數(shù)關系式，從而得出函數(shù)圖象斜率的物理意義。

（5）S2切換到b端時電阻變小，根據(jù)全電路歐姆定律，MN兩端電壓會減小，通過電流計的電流Ib要偏小。12．【答案】（1）解：由題圖乙可知磁場變化周期T＝0.2s則ω＝2πT又Em＝nBmSω代入數(shù)據(jù)可得Em＝2V（2）解：對理想變壓器，有U1U其中U1＝EU2＝6V可得n1：n2＝1：6【解析】【分析】（1）由周期得出角速度為10πrad/s，代入交變電流電動勢表達式即可得出最大感應電動勢為2V。

13．【答案】（1）解：設需打氣n次，根據(jù)玻意耳定律有p0（V＋nV′）=6p0V其中V=（2.0－0.5）L=1.5LV′=0.5L解得n=15（次）（2）解：噴水前，瓶內(nèi)水的總質(zhì)量m1=ρV′=0.5kg噴水過程，系統(tǒng)動量守恒，有（M+m1-m）v0=mv豎直方向，有v02聯(lián)立代入相關數(shù)據(jù)，可得火箭上升的最大高度h=31.25m【解析】【分析】（1）打氣等