天津市南开中学2022届高三年级学情调查（一）物理试卷

这是一份天津市南开中学2022届高三年级学情调查（一）物理试卷，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷
一、单项选择题（每题 5 分，共 25 分）
2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回1.73kg月壤。氦3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是，已知氦3、氦4和X粒子的质量分别为m1、m2和m3。下列说法正确的是()
A．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大
B．由核反应过程质量守恒可知2m1＝m2＋2m3
C．裂变比核聚变更为安全、清洁
D．X粒子为中子
5G技术即第五代移动通信技术，采用3300 5000MHz频段，相比于4G（即第四代移动通信技术，18802635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。关于电磁波的下列说法正确的是（ ）
A．5G 信号的光子能量较小B．麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波
C．5G 信号更容易发生衍射现象D．5G 信号的频率更高，其波长更短
为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则（ ）
A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9
B.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
C.火星的密度为
D.王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2
如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过 BC、AD 中点的轴旋转。下列说法中正确的是（）
A．交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化
B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小
C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大
D．线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻 R 的电流最大
如图所示，波源 S 在 t=0 时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波，S、a、b、c、d、e和 a'、b'、c'是沿波传播方向上的间距为 1m 的 9 个质点，t=0 时除 S 外其余 8 个质点均静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为 1m/s，当 t=1s 时波源 S 第一次到达最高点，则在t=4s 到 t=4.6s 这段时间内（ ）
A．质点 c 的加速度不断增大B．质点 a 的速度不断减小
C．质点 b'的运动方向向下D．质点 c'的位移不断增大
二、多项选择题（每小题 5 分，共 15 分）
现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落砸伤眼睛或者额头的情况。若有一手机质量为120g ，从离人额头约20cm 的高度无初速掉落，砸到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间约为0.2s 。下列分析正确的是（ ）
A．手机与额头作用过程中，手机的动量变化大小约为0.24kgm/s
B．手机对额头的冲量大小约为0.24Ns
C．手机对额头的冲量方向竖直向上
D．手机对额头的作用力大小约为2.4N
两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线（在水平面内）上有 A、B、C 三点， 如图甲所示，一个电荷量为2105C 、质量为1g 的小物块从 C 点静止释放，其运动的v  t 图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线的切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（）
A．小物块带正电
B．A、B 两点间的电势差UAB  500V
C．小物体由 C 点到 A 点电势能先减小再增大
D．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E 100V / m
一定质量的理想气体从 a 状态开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回到 a 状态，其 p-t 图像如图所示，图中 ba 的延长线过原点 O，bc 平行于 t 轴，ca 的延长线过点（273.15C，0）。下列判断正确的是（ ）
A.过程 ca 中气体体积不变
B.过程 ca 中外界对气体做功
C.过程 ab 中气体对外不做功
D.b 状态与 c 状态相比，c 状态容器壁单位面积单位时间受到气体分子撞击的次数较少
第Ⅱ卷
（12 分）
（1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学利用如图甲所示的装置。
①下列实验与该实验采用相同实验方法的是 。
②由于供电电网不稳定，当时电网中交变电流的实际频率是 f=52Hz，小张同学依然用 f=50Hz 代入计算得到的加速度测量值比实际值 。（选填“大”或“小”）
③小刘同学根据实验数据做出的a  F 图像如图丙所示，
请分析该图线不通过坐标原点的原因
请分析BC 段图线明显偏离直线的原因 。
（2）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。橙子辅导组利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力 F 时的电阻值 RF 。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，实验电路如图1 所示，提供的器材如下：
A.压敏电阻 RF ，无压力时阻值
B.滑动变阻器 R1 ，最大阻值约为 20Ω
C.滑动变阻器 R2 ，最大阻值约为 200Ω
D.灵敏电流计 G，量程 0~2.5mA，内阻为 30Ω
E.电压表 V，量程 0~3V，内阻约为 3kΩ
F.直流电源 E，电动势为 3V，内阻很小
G.开关 S，导线若干
①滑动变阻器应选用 （选填“ R1 ”或“ R2 ”）。
②多次改变压力 F，在室温下测出对应电阻值 R ，可得到如图 2 所示压敏电阻的图线，其中 RF 表示压力为 F 时压敏电阻的阻值，R0 表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大， 压敏电阻的阻值 （选填“越大”或“越小”）。
③若利用图 3 所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1  m2 ，则m1 应标在电压值 （选填“较大”或“较小”）的刻度上。
（14 分）第 24 届冬季奥林匹克运动会于 2022 年 2 月份在北京成功举办，其中跳台滑雪是最具 观赏性的项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道由跳台、助滑道和着陆坡三部分组成。若比赛中，质量为m=60kg的运动员从跳台A点由静止开始滑下，到达B点后水平飞出，落在着陆坡上的P点，缓冲后沿着陆坡向下滑行（着陆时沿着陆坡方向的速度保持不变）。已知A、B间高度差为h=30m， B、P 间距离 s=75m ，着陆坡倾角，运动员受到的空气阻力不计，，。求：
（1）运动员在空中滑行（B 到 P 过程）的时间；
（2）运动员在 AB 段运动过程中，克服阻力所做的功。
（16 分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图甲所示是离子注入工作原理的示意图，静止于 A 处的离子，经电压为U 的加速电场加速后，沿图中圆弧虚线通过半径为R0 的圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从 P 点沿平行硅片方向进入半径为r的圆形匀强磁场区域，该圆形磁场区域的直径PQ 与竖直方向成45°，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为m 、电荷量为q ，不计离子重力。求：
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v ；
（2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E0 ；
（3）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，速度方向与直径PQ 垂直，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度B0 的大小。
（18 分）在学校举办的高楼落蛋活动中，为保证鸡蛋从高处落地后能完好无损，小明设计了如图甲所示的装置。装置下端安装了一个横截面（俯视）如图乙所示的磁体，其内、外分别为圆柱形和圆筒形。两者固定在一起，且两者间存在沿径向向外的磁场，不考虑磁体在其他区域产生的磁场。圆筒形磁体与两条平行金属导轨 AH 和 BG 固定在一起，CDEF 是一个金属线框，DF、CE 被约束在导轨的凹槽内，可沿导轨无摩擦滑动，线框 CD 的正中间接有一个半径为 r（r 略大于圆柱形磁体的半径）、匝数为 N、总电阻为 R 的线圈，EF 之间接有一只装有鸡蛋的铝盒，铝盒的电阻也为 R。导轨上方固定有一根绝缘细棒 HG。细棒与铝盒间连接了一根劲度系数为 k 的轻质绝缘弹簧。小明将该装置置于距离水平地面高 h（h 远大于装置自身高度）处，并保持导轨竖直，待铝盒静止后将弹簧锁定，此时线圈恰好位于磁体上边界处。现由静止释放装置，整个装置竖直落到水平地面上后弹簧立即解除锁定，且磁体连同两导轨和绝缘棒 HG 的速度立即变为零。已知线框 CDEF（含线圈、铝盒、鸡蛋）的总质量为 m，线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是装置刚落地时的两倍，此时 EF 仍未进入磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为 B，重力加速度为 g，弹簧始终在弹性限度内，除线圈和铝盒外，线框其他部分的电阻不计，忽略空气阻力。求：
（1）落地时线圈切割磁感线产生的感应电动势 E 以及线圈中感应电流的方向（俯视）；
（2）从落地到线框最终静止的过程中，回路产生的总焦耳热 Q；
（3）从落地到线框第一次运动到最低点的过程中，通过回路某截面的电荷量 q。