江苏省泰州市2022-2023学年高三下学期第二次适应性考试考前模拟（一）物理试题

2022—2023学年江苏省泰州市第二次适应性考试考前模拟（一）

物   理

满分：100分   考试时间：75分钟

一、 单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．

1.中国的火星探测车用放射性材料PuO2作为燃料．PuO2中的Pu元素是 Pu，已知 Pu发生衰变的核反应方程为 Pu→U＋mX，Pu的半衰期为87.7年，下列说法中正确的是(　　)

A. 方程中m＝2，X是 H

B. 衰变过程一定释放能量

C. 10 000个 Pu原子核经过87.7年后还有5 000个未衰变

D. 放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强

2. 小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率，他用一束平行于直径AB的绿色自然光从C点入射时，折射光线恰好打在B点，已知C点到AB的距离为 ，则(　　)

A. 该玻璃砖对绿光的折射率为

B. 从C点反射的光线仍然为自然光

C. 换用红光仍平行于AB从C点入射，其折射光线可能打在E点

D. 改变入射光的颜色，将入射点上移，则折射光线可能通过O

3．2022年12月4日晚20时，神舟十四号飞船完成为期六个月的天宫空间站应用任务后成功返回地球，在东方着陆场成功着陆。如图所示圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船返回时运行轨道，两轨道相切于P点，Q点是轨道1的近地点．则下列说法正确的是（　　）

A．飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度

B．飞船在轨道1上的运行周期大于在轨道2上的运行周期

C．飞船在轨道1上某处的速率可能等于空间站在轨道2上的速率

D．飞船从轨道1上P点向Q返回过程中，机械能不断的减小

4．如图所示，投球游戏中，某同学将皮球从地面上方O处水平抛出，第一次皮球直接落入墙角A处的空框，第二次皮球与地面发生一次碰撞后恰好落入A处空框。已知皮球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力，则（　　）

A．第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍

B．两次抛出皮球过程人对球做的功一样多

C．皮球入框瞬间，第二次重力的功率大于第一次

D．从投出到入框，第二次皮球重力势能的减少量比第一次多

5. 如图所示，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体．若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度(　　)

A. L1和 L2都变小  B. L1和 L2都变大

C. L1变大，L2变小  D. L1变小，L2变大

6. 如图甲是判断检测电流大小是否发生变化装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比，图乙为金属材料制成的霍尔元件，其长、宽、高分别为a、b、d，现给其通以恒定工作电流I，可通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，则（　　）

A. M端的电势低于N端

B. 增大工作电流I可以提高检测灵敏度

C. 减小b可以提高检测灵敏度

D. 增大d可以提高检测灵敏度

7.  如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻R0和滑动变阻器R，下列说法中正确的是(　　)

A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsin ωt

B. 矩形线圈从图示位置经过时间内，通过电流表A1的电荷量为零

C. 滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表A1和A2示数都变小

D. 滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表V1示数不变，V2和V3的示数都变小

8．传送带以恒定速率顺时针传动，物块以一定的初速度冲上传送带。物块的动能EK随时间t变化的图线可

能正确的是

A．            B．                 C．                D．

9．用图示装置做“验证动量守恒定律”实验。在滑块1、2上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度d，滑块1、2的质量分别为m1、m2.实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下滑块1经过光电门M的挡光时间t1和滑块1、2分别经过光电门N的挡光时间t′1和t2。下列相关说法正确的是（　　）

A．滑块1、2的质量必须相等

B．实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可

C．若实验发现＋＝，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失

D．若实验发现m1()略大于m1()＋m2()，可能的原因是导轨左端偏低

10.  如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ＝60°，直杆上O点与两定滑轮均在同一高度，O点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从O点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处)，下列说法中错误的是(　　)

A. 小物块刚释放时轻绳中的张力大小为mg

B. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2∶

C. 小球下降最大距离为L

D. 小物块在D处的速度大小为

二、 非选择题：共5题，共60分，其中第12-15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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

11.  (15分)如图甲所示是研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系”实验的装置示意图．

          甲                            乙

丙

(1) 实验中，为了保证沙和沙桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，沙和沙桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________．

(2) 实验中，需要平衡小车的阻力及其他阻力：小车放在木板上，后面连接一条纸带，纸带穿过打点计时器把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______________运动．

(3) 在数据处理时，以小车的加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，得到如图乙所示的 ­M图像．纵轴截距等于________(用含有m、M或重力加速度g的字母表示)．

(4) 实验时打出一段纸带，从打点计时器中取下纸带，舍掉初始比较密集的点，从便于测量的地方取一个基准点O，然后每5个点取一个计数点，标记为A、B、C、D、E、F，测出相邻计数点间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知电源的工作频率为50 Hz.求出图丙中D时刻的瞬时速度vD＝________m/s.(保留两位有效数字)

(5) 利用图丙中纸带上数据信息求小车的加速度a＝________m/s2.(保留到小数点后两位)

12．（8分）轻质弹簧一端固定，另一端与放置于水平桌面上的小物块（可视为质点）相连接。弹簧处于原长时物块位于O点。现将小物块向右拉至A点后由静止释放，小物块将沿水平桌面运动。已知弹簧劲度系数为，小物块质量为m，OA间距离为L，弹簧弹性势能的表达式为，（式中x为弹簧形变量的大小）。若小物块与水平桌面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）小物块第一次经过O点时的速度大小；

（2）小物块向左运动过程中距离O点的最远距离，并判断小物块是否能静止在该位置。

13. (8分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热汽缸竖直放置，在距缸底h＝0.5 m处有体积可忽略的卡环a、b.质量m＝5 kg、截面积S＝25 cm2的活塞搁在a、b上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内．开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0＝300 K．现通过内部电热丝缓慢加热汽缸内气体，直至活塞离开a、b缓慢上升Δh＝0.1 m，已知大气压强p0＝1×105 Pa，取g＝10 m/s2.

(1) 求当活塞缓慢上升Δh时(活塞未滑出汽缸)缸内气体的温度T.

(2) 若全过程电阻丝放热45 J，求气体内能的变化ΔU.

14．（13分）如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。

（1）求弹簧的劲度系数k；

（2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω；

（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。

15. (16分)如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的电场，M、N间电压UMN的变化图像如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度均为B.t＝0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0.两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间忽略不计，也不考虑粒子所受的重力．

(1) 求该粒子的比荷.

(2) 求粒子第1次和第3次到达磁场区域Ⅰ的左边界线N的两位置间的距离Δd.

(3) 若粒子的质量增加为倍，电荷量不变，t＝0时，将其在A处由静止释放，求t＝2T0时粒子的速度．

参考答案

一、单项选择题

二、非选择题

11. (1) M≫m　(2) 匀速直线　(3) 　(4) 0.85　(5) 1.58

解析：(1) 为了保证沙和沙桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，沙和沙桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是M≫m.

(2) 实验时需平衡摩擦力，具体做法为：纸带穿过打点计时器，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动．

(3) 由牛顿第二定律可知mg＝(m＋M)a，即＝＋，则纵轴截距等于.

(4) 由平均速度可知，D点速度为vD＝＝≈0.85m/s.

(5) 由逐差法可知小车的加速度为

a＝，解得a＝1.58 m/s2.

12．（1）；（2），小物块不能停在该位置

解析：（1）设小物块第一次经过点时的速度为，则有

可得

（2）设小物块向左运动得最远处在点左侧的点，之间的距离为，小物块由A运动到的过程中，则有

解得

此时弹簧弹力为

小物块与地面的最大静摩擦力

因此小物块不能停在该位置，将继续向右运动。

13. （1）T＝432 K；（2）ΔU＝15 J

解析：(1) 活塞恰要离开ab时，活塞平衡

p0S＋mg＝p1S

解得p1＝p0＋＝1.2×106 Pa

活塞在上升Δh＝0.1 m时p＝p1＝1.2×105 Pa

根据理想气体的状态方程可得＝

解得T＝432 K

(2) 气体对外做功W＝－pSΔh＝－30 J

根据热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝15 J

14．（1）；（2）；（3）

解析：（1）依题意，有k（0.6L－0.4L）＝μmg

解得k＝

（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有

Tsin37°＝mg

Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L

解得ω＝

（3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量ΔEp＝0

设小球克服摩擦力做功为W’，则则由功能关系有

其中v＝0.8ωL

解得

过程摩擦力对小球做的功

15. （1）＝；（2）Δd＝2(－1)；（3）v＝

解析：(1) 粒子进入磁场后，据题意有T＝T0，由周期公式得T0＝

解得 ＝

(2) 由于不计粒子穿越MN间的时间，则可认为t＝0时刻出发的粒子穿越MN的过程中电压始终为U0，如下图所示

第一次加速后qU0＝mv－0

解得v1＝

在Ⅰ磁场区域中第一次做圆周运动，故有qv1B＝m

解得R1＝

同理，之后在Ⅱ磁场中圆周运动的半径为R2＝R1

粒子第1次和第3次到达磁场区域Ⅰ的左边界限N的两位置间的距离为

Δd＝2R2－2R1＝2(－1)R1

解得Δd＝2(－1)

(3) 粒子的质量增加为m，则T′＝·＝T0

每半个周期为＝T0

从0开始到2T0为止的时间内，根据加速电压图像可知粒子进入电场的时刻分别为0，T0，T0，T0，且加速电压UMN分别为U0、－U0、0、U0，前两次为加速，最后一次为减速，由动能定理得

qU0＝×mv2－0

解得v＝