2022届江苏省盐城市伍佑中学高三上学期期初调研考试物理试题 （word版）

盐城市伍佑中学

2021-2022学年秋学期高三期初调研考试

物理试题

考试时间：75分钟      总分：100分

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是（　　）

A. 20m B. 24m

C. 25m D. 75m

2. 某一质点运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. t0~2t0质点做匀减速运动 B. 0~t0与t0~2t0质点的运动方向相反

C. 0~t0与t0~2t0质点的加速度方向相反 D. 2t0时刻质点离出发点最远

3. 如图所示，水平地面上放置一斜面体，物体静止于斜面上。现对物体施加大小从零开始逐渐增大的水平推力F，直到物体即将上滑。此过程中斜面体保持静止，则（　　）

A. 斜面对物体摩擦力逐渐增大 B. 斜面对物体的作用力逐渐增大

C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大

4. 如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在过最高点时的速度v,下列叙述正确的是(    )

A. v的最小值为

B. v由零逐渐增大,向心力逐渐减小

C. v由值逐渐减小,杆对小球的弹力也逐渐减小

D. v由值逐渐增大,杆对小球的弹力也逐渐增大

5. 空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　）

A. e点的电势大于0

B. a点和b点的电场强度相同

C. b点的电势低于d点的电势

D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加

6. 氢原子的能级图如图所示，假设有一个处于n=4能级的氢原子，则下列说法正确的是（　　）

A. 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出6种不同频率的光

B. 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小

C. 氢原子能吸收能量为0.31eV的光子发生跃迁

D. 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大

7. 如图所示为一定质量的氦气（可视为理想气体）状态变化的图像。已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为M，在状态A时的压强为。已知阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　）

A. 氦气分子的质量为

B. B状态时氦气的压强为

C. B→C过程中氦气向外界放热

D. C状态时氦气分子间的平均距离

8. 一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速转动时，产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示．下列说法正确的是(　　)

A. 该交流电的频率为100Hz

B. t＝0时刻，线框平面与磁场方向平行

C. 用交流电压表测量该电压时示数为220V

D. 电压瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)

9. 如图所示，磁场中有两个正方形导体环a、b，磁场方向与导体环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两正方形边长之比为2∶1，环中产生的感应电动势分别和，不考虑两环间的相互影响下列说法中正确的是（　　）

A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向

C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向

10. 两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

A. a粒子带正电，b粒子带负电

B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C. b粒子动能较大

D. b粒子在磁场中运动时间较长

二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

11. 某同学用如图甲所示的实验装置探究匀变速直线运动的规律。

(1)做该实验时，下列操作必须满足的是___；

A．适当抬高木板左端，平衡小车在木板上运动时受到的摩擦力

B．小车的质量远大于砂桶和砂的质量

C．先释放小车后接通电源

D．拉小车的细绳与木板平行

(2)图乙是该同学实验时打出的一条纸带的一部分，由刻度尺的测量数据可知：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间内，位移之差___（选填“相等”或“不相等”），速度的变化量___（选填“相等”或“不相等”），位移之差、速度的变化量和时间的关系是___。

12. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动．图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz．

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接．根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________m/s．(结果保留两位有效数字)

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________．(填入物理量前的字母)

E．木块运动的时间t F．AB段的距离xAB

(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝________．（用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示）

三、计算题：本题共4小题，共44分。

13. 如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，。一束与边成夹角的单色光线射向边的中点O并进入棱镜在边发生全反射后从边射出。已知边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。

求：光线从边射出时的折射角。

14. 如图所示，轻杆一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳拉住，与水平方向成角，轻杆的P点用细绳拉住一个质量为的物体，取。

求：（1）轻杆对P端支持力；

（2）细绳对P端的拉力。

15. 某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器。试飞时飞行器从地面上由静止开始竖直向上匀加速运动，运动4s后到达离地面高40m处，此时飞行器上有一螺丝脱落(不计螺丝受到的空气阻力)，g取10m/，求：

(1)飞行器匀加速直线运动的加速度大小；

(2)螺丝脱落后继续上升的高度；

(3)螺丝从脱落到落回地面的总时间。

16. 如图所示，足够长的传送带AB与光滑的水平面BC连接，光滑的、半径R＝0.5m的半圆轨道与水平面连接，相切于C点。传送带以恒定的速率v顺时针运行，在光滑的水平面上有一质量m＝0.5kg的物体以v1＝6m/s的速度向左滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到D点，g取10m/s2，求：

（1）物体与传送带之间的动摩擦因数μ；

（2）传送带的速度v；

（3）物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量。

盐城市伍佑中学

2021-2022学年秋学期高三期初调研考试

物理试题 答案解析

考试时间：75分钟      总分：100分

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是（　　）

A. 20m B. 24m

C. 25m D. 75m

答案：C

解析：

【详解】由

Δx=aT2

得

由

9=v0T-aT2

得v0=10m/s

汽车刹车时间

tm==5s<6s

故刹车后6s内的位移为刹车后5s内的位移

x= =25m

故选C。

2. 某一质点运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. t0~2t0质点做匀减速运动 B. 0~t0与t0~2t0质点的运动方向相反

C. 0~t0与t0~2t0质点的加速度方向相反 D. 2t0时刻质点离出发点最远

答案：B

解析：

【详解】A．t0～2t0质点沿负方向做匀加速直线运动，故A错误；

B．根据速度的正负表示运动方向，知0～t0与t0～2t0质点的运动方向相反，故B正确；

C．根据图象的斜率表示加速度，直线的斜率一定，知0～t0与t0～2t0质点的加速度方向相同，故C错误；

D．根据图象与时间轴所围的面积表示位移，图象在t轴上方位移为正，图象在t轴下方位移为负，可知0－2t0时间内质点的位移为零，则2t0时刻质点回到出发点，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，水平地面上放置一斜面体，物体静止于斜面上。现对物体施加大小从零开始逐渐增大的水平推力F，直到物体即将上滑。此过程中斜面体保持静止，则（　　）

A. 斜面对物体的摩擦力逐渐增大 B. 斜面对物体的作用力逐渐增大

C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大

答案：B

解析：

【详解】A．当水平推力等于0时，物体受斜面的摩擦力沿斜面向上，当水平推力F逐渐增大时，F沿斜面向上的分力逐渐增大，摩擦力逐渐减小，总有一时刻摩擦力会减小到零，再增大F，物体受摩擦力沿斜面向下又会逐渐增加，故A错误；

B．斜面对物体的作用力与物体所受重力和水平推力F的合力等大反向，随着推力F逐渐增大，重力与推力的合力逐渐增大，因此斜面对物体的作用力逐渐增大，故B正确；

CD．将物体与斜面体做为一个整体进行受力分析可知，随F逐渐增大，地面的支持力不变，地面对斜面体的摩擦力增大，故CD错误。

故选B。

4. 如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在过最高点时的速度v,下列叙述正确的是(    )

A. v的最小值为

B. v由零逐渐增大,向心力逐渐减小

C. v由值逐渐减小,杆对小球的弹力也逐渐减小

D. v由值逐渐增大,杆对小球的弹力也逐渐增大

答案：D

解析：

【详解】A．细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点速度的最小值为零．故A项错误．

B．根据知，小球的速度增大，向心力增大．故B项错误．

C．当时，杆对小球的作用力为零．当时，杆对小球的力表现为支持力，且，所以杆对小球的弹力；则v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力增大．故C项错误．

D．当时，杆对小球的力表现为拉力，且，所以杆对小球的弹力；则v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力增大．故D项正确．

5. 空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　）

A. e点的电势大于0

B. a点和b点的电场强度相同

C. b点的电势低于d点的电势

D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加

答案：D

解析：

【详解】A．根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A错误；

B．a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B错误；

C．从Q到P电势逐渐降低，则，C错误；

D．由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。

故选D。

6. 氢原子的能级图如图所示，假设有一个处于n=4能级的氢原子，则下列说法正确的是（　　）

A. 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出6种不同频率的光

B. 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小

C. 氢原子能吸收能量为0.31eV的光子发生跃迁

D. 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大

答案：C

解析：

【详解】A．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光，即对应着4→3、3→2、2→1，选项A错误；

B．氢原子跃迁至基态，核外电子的运动半径减小，根据

即

则动能变大，选项B错误；

C．氢原子能吸收能量为0.31eV的光子，会从n=4跃迁到n=5的能级，选项C正确；

D．氢原子辐射一个光子后，将由高能级向低能级跃迁，则电子绕核半径将减小，选项D错误。

故选C

7. 如图所示为一定质量的氦气（可视为理想气体）状态变化的图像。已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为M，在状态A时的压强为。已知阿伏加德罗常数为，下列说法正确的是（　　）

A. 氦气分子的质量为

B. B状态时氦气的压强为

C. B→C过程中氦气向外界放热

D. C状态时氦气分子间的平均距离

答案：C

解析：

【详解】A．氦气分子的质量

故A错误；

B．由图示图象可知，A到B过程气体体积不变，由查理定律得

即

解得

故B错误；

C．由图示图象可知，B→C过程中氦气温度不变而体积减小，气体内能不变，外界对气体做功，即

△U=0，W＞0

由热力学第一定律△U=W+Q可知

氦气向外界放出热量，故C正确；

D．由图示图象可知，在状态C氦气的体积为V0，气体分子间距离远大于分子直径，可以把一个分子占据的空间看做正方体，设分子间的平均距离为d，则

解得

故D错误。

故选C。

8. 一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示．下列说法正确的是(　　)

A. 该交流电的频率为100Hz

B. t＝0时刻，线框平面与磁场方向平行

C. 用交流电压表测量该电压时示数为220V

D. 电压瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)

答案：C

解析：

【详解】A．由u-t图象得到周期T=0.02s，f==50Hz，故A错误；

B．t=0时刻，e=0，线框平面与磁场方向垂直，故B错误；

C．据图象可知，电动势的峰值是Em=220V，则有效值为 220V，用交流电压表测量该电压时示数为220V，故C正确；

D．电压瞬时值表达式为u=Umsinωt=220sin100πt（V），故D错误。

故选C。

9. 如图所示，磁场中有两个正方形导体环a、b，磁场方向与导体环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两正方形边长之比为2∶1，环中产生的感应电动势分别和，不考虑两环间的相互影响下列说法中正确的是（　　）

A. ，感应电流均沿逆时针方向 B. ，感应电流均沿顺时针方向

C. ，感应电流均沿逆时针方向 D. ，感应电流均沿顺时针方向

答案：A

解析：

【分析】

【详解】根据法拉第电磁感应定律可得

根据题意可得

故

感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿逆时针方向。

故选A。

10. 两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

A. a粒子带正电，b粒子带负电

B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C. b粒子动能较大

D. b粒子在磁场中运动时间较长

答案：C

解析：

【详解】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误．

BC．洛伦兹力提供向心力，即：

，

得：

，

故半径较大的b粒子速度大，动能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误，C正确．

D．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误．

二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

11. 某同学用如图甲所示的实验装置探究匀变速直线运动的规律。

(1)做该实验时，下列操作必须满足的是___；

A．适当抬高木板左端，平衡小车在木板上运动时受到的摩擦力

B．小车的质量远大于砂桶和砂的质量

C．先释放小车后接通电源

D．拉小车的细绳与木板平行

(2)图乙是该同学实验时打出的一条纸带的一部分，由刻度尺的测量数据可知：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间内，位移之差___（选填“相等”或“不相等”），速度的变化量___（选填“相等”或“不相等”），位移之差、速度的变化量和时间的关系是___。

答案：    ①. D    ②. 相等    ③. 相等    ④.

解析：

【详解】(1)[1]AB. 该实验只是让小车在木板上匀加速运动即可，则没必要平衡摩擦力，也不需要使小车的质量远大于砂桶和砂的质量，选项AB错误；

C．实验中要先接通电源后释放小车，选项C错误；

D．拉小车的细绳与木板平行，选项D正确。

故选D。

(2)由刻度尺的测量数据可知：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间内，位移之差相等，即∆x=0.8cm；速度的变化量相等，位移之差、速度的变化量和时间的关系是

12. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动．图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz．

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接．根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________m/s．(结果保留两位有效数字)

(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________．(填入物理量前的字母)

E．木块运动的时间t F．AB段的距离xAB

(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝________．（用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示）

答案：    ①. 右端    ②. 0.72    ③. B    ④.

解析：

【详解】（1）重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，由纸带上所标的数据可以判断纸带的右端与木块连接．根据纸带提供的数据可计算打点计时器在打下A点时木块的速度： ；

（2）根据动能定理可知，AB段摩擦力功等于物体动能的减小量，则，要求出在AB段摩擦力的功，除了测出AB两点的速度外，还要测出物体的质量m，故选B；在AB段木板对木块的摩擦力所做的功为 ．

三、计算题：本题共4小题，共44分。

13. 如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，。一束与边成夹角的单色光线射向边的中点O并进入棱镜在边发生全反射后从边射出。已知边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。

求：光线从边射出时的折射角。

答案：

解析：

分析】

【详解】光路如图所示

光线在边上入射时，根据折射定律有

解得

由几何关系可知，，光线从边射出棱镜时，有

解得

14. 如图所示，轻杆一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳拉住，与水平方向成角，轻杆的P点用细绳拉住一个质量为的物体，取。

求：（1）轻杆对P端的支持力；

（2）细绳对P端的拉力。

答案：（1）173N，水平向右；（2）200N，沿PE方向

解析：

【分析】

【详解】（1）物体M2处于平衡状态，取G点为研究对象，进行受力分析如图

根据平衡方程有

所以

轻杆对P端的支持力为173N；方向水平向右；

（2）物体处于平衡状态，根据平衡方程可得

代入数据，解得

方向沿PE方向。

15. 某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器。试飞时飞行器从地面上由静止开始竖直向上匀加速运动，运动4s后到达离地面高40m处，此时飞行器上有一螺丝脱落(不计螺丝受到的空气阻力)，g取10m/，求：

(1)飞行器匀加速直线运动的加速度大小；

(2)螺丝脱落后继续上升的高度；

(3)螺丝从脱落到落回地面的总时间。

答案：（1） （2） （3）

解析：

【详解】(1)由匀变速运动公式

代入数据得

(2)当螺丝脱落时得速度为

之后螺丝做竖直上抛运动，继续向上运动得位移为

(3) 螺丝从脱落到最高点的时间t1

螺丝从最高点落到地面的时间t2

解得

则螺丝从脱落到落回地面的总时间为 。

16. 如图所示，足够长的传送带AB与光滑的水平面BC连接，光滑的、半径R＝0.5m的半圆轨道与水平面连接，相切于C点。传送带以恒定的速率v顺时针运行，在光滑的水平面上有一质量m＝0.5kg的物体以v1＝6m/s的速度向左滑上传送带，经过2s物体的速度减为零，物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到D点，g取10m/s2，求：

（1）物体与传送带之间的动摩擦因数μ；

（2）传送带的速度v；

（3）物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量。

答案：（1）0.3；（2）5m/s；（3）30.25J

解析：

【详解】（1）物体滑上传送带后在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，设其运动加速度大小为a，根据牛顿第二定律有

①

根据运动学公式有

②

联立①②式解得

（2）若皮带速度足够大，根据对称性可知，物体滑回光滑水平面时的速度v2大小应与v1相等，即

③

在D处，根据牛顿第二定律有

④

由C运动至D的过程中，根据动能定理有

⑤

联立④⑤式解得

⑥

物体在光滑水平面上应做匀速直线运动，显然

所以物体在传送带上返回时，只能先做一段匀加速直线运动至与传送带速度相等时，再做匀速直线运动，并以该速度运动至C处，即有

⑦

（3）物体向左滑行时，相对传送带的位移为

⑧

物体向右滑行时，相对传送带的位移为

⑨

物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量为

⑩

联立③⑦⑧⑨⑩式，代入数据解得