山东省青岛市2022-2023学年高三上学期期初调研检测 物理试题及答案

2022年高三年级期初调研检测

物理试题 2022.09

注意事项：

1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.    回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 花岗岩、砖砂、水泥及深层地下水等物质会释放氡气。氡气被吸入人体后会形成内照射， 对人体的危害仅次于吸烟。氡的同位素中对人体危害最大的是氡（  222Rn ）及其衰变产物,

氢           的衰变链为：                               其中氢         的半衰

期为 3.8 天。关于氡（ 222 Rn ）的衰变，下列说法正确的是

A．将抽取的深层地下水煮沸后，氡会更快地衰变掉B．衰变④过程只发生了 衰变

3. 每经过 3.8 天，将有半数的氡（ 222 Rn ）衰变为铅（ 210 Pb ）

86 82

D.一个氡核（   222    Rn ）每经过一个衰变链，共发生了 3 次 衰变、2 次 衰变

2. 某同学采用如图所示的实验装置测量单色光的频率。让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1 和 S2 的挡板上，P 处是光屏上中央亮条纹 O 上方的第 2 条暗条纹。已知从双缝 S1 和 S2 发出的两束相干光到 P 点的路程差为 9×10 -7m，光速 c =3×10 8m/s，则实验所使用单色光的频率为

A．6.7×10 14Hz B．5.0×10 14Hz C．1.0×10 15Hz D．1.7×10 15Hz

光屏

3. 如图，一定质量的理想气体从状态 A 开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态 B 和 C。下列说法正确的是
   1. A→B过程，所有气体分子热运动速率都增大
   2.    整个过程中，气体分子的平均动能先减小后增大 C． B→C过程，气体吸收的热量大于气体内能的增加量

D．  A→B过程，气体吸收的热量大于对外界所做的功 O

4．2022 年6 月5 日上午10 时44 分，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空，

然后采用自主快速交会对接模式与天和核心舱成功对接，蔡旭哲、陈冬、刘洋 3 名宇航员顺利进入天和核心舱，将在轨驻留6 个月。已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g。宇航员一天可以看到 16 次日出日落，根据以上信息可以估算

A．地球的平均密度 B．天宫空间站的总质量

C．地球质量 D．天宫空间站距离地面的平均高度

5. 如图，为某装配车间自动安装设备，配件 P 吸附在电磁铁 OM 上，O 为水平固定转轴，配件与电磁铁间磁力大小不变，方向垂直于 OM；电磁铁 OM 绕转轴 O 逆时针缓慢转至其左侧对称位置OM 处，释放配件并安装到位，转动过程中配件相对 OM 保持静止。在电磁铁缓慢转动过程中，下列说法正确的是

A．配件与电磁铁间的弹力先减小后增大B．配件与电磁铁间的摩擦力先减小后增大

3. 配件所受弹力与摩擦力的合力大小逐渐减小

O

4. 配件对电磁铁的作用力逐渐减小

6. 在某直线电场线上有 O、A、B、C 四个点，相邻两点间距离均为 d。以 O 点为坐标原点， 沿电场线建立 Ox 坐标轴，该电场线上各点电场强度 E 随 x 变化的关系图像如图所示。一质量为 m、带电量为＋q 的粒子静止在原点 O 处，由于受到微小的扰动，仅在电场力作用下沿 x 轴运动，下列说法正确的是

1. 若取O点电势为零，则A点的电势为                
2. 粒子从 A 到 B 做匀速直线运动
3. 粒子运动到 B 点时的动量大小为                

E0

O xA xB xC x

4. 粒子在 OA 段的电势能变化量等于在 BC 段的电势能变化量

7. 如图，理想变压器输入端电压随时间变化为u    220  2 sin(100t) V，在原线圈回路中串联

阻值为 R 的电阻，a、b、c 为副线圈上的 3 个抽头。若仅在抽头 a、b 间接入阻值为 R 的电阻，原线圈回路中电阻 R 消耗的功率为 P；若仅在抽头 b、c 间接入阻值为 4R 的电阻，原线圈回路中电阻R 消耗的功率也为P。已知原线圈匝数n1 与a、

b 间线圈匝数 n2 之比为5 : 1 ，下列说法正确的是 a

1. a、b 间线圈匝数 n2

与 b、c 间线圈匝数 n3

之比为1: 2 b

2.    原线圈匝数 n1 与 b、c 间线圈匝数 n3 之比为5 : 3  c R
3. 仅在抽头a、b间接入电阻R时，a、b两端电压为44V
4. 仅在抽头 b、c 间接入电阻 R 时，b、c 两端电压为 88V

8. 如图甲，一质量为 m 的物块在 t＝0 时刻，以初速度 v0 从粗糙固定斜面底端向上滑行，斜面足够长、倾角为 θ，物块速度随时间变化的图像如图乙所示，4t0 时刻物块返回底端，重力加速度为 g，

下列说法正确的是

A.物块在        的过程中动量变化量的大小为           

B.物块在       的过程中重力的冲量为

C.物块在        的过程中克服摩擦力所做的功为

D.物块返回斜面底端时重力做功的瞬时功率为

二．多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。

9. 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t=0 时刻波源质点O 从平衡位置开始振动，图甲是简谐横波在 t=0.6s 时的部分波形图，图乙是这列波上 x=0.7m 处的质点从 t=0.7s 时刻开始振动的图像，下列说法正确的是

- -

甲 乙

A．波源的起振方向向上 B．t=0.6s 时，x=0.1m 处的质点在波谷处

C．波的频率 f =0.5Hz D．波源的振动方程为

y  5sin(5t)cm

10. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，ABCD 是棱镜的横截面， 截面是底角为 450 的等腰梯形。现有与底面 BC 平行且频率相同的两束单色光 a、b 射入 AB 面，经折射反射，使从 CD 面射出的光线发生了翻转。已知棱镜材料对该色光的折射率

n    2 ，下列说法正确的是 A D

1. 两束光中，有一束可能会从底面 BC 射出

b

2. 两束光都不能从底面 BC 射出，光将从

B C

CD 面平行于 BC 射出

3. 若光 a、b 从 CD 面平行于 BC 射出，a 光离底面 BC 更近
4. 两束光在棱镜中的传播时间相同

11. 如图，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。有两根完全相同的金属棒 a 和 b 垂直静置于水平光滑平行金属导轨上。导轨间距为 L，电阻不计，金属棒与导轨接触良好，两根金属棒质量均为 m，电阻均为R。某时刻给 a 施加一个水平向右的恒力F，关于a、b 棒最终的状态，下列说法正确的是

A．a、b 棒处于相对静止的状态

B．a 棒受到的安培力与 F 是一对平衡力

C．b 棒的加速度为 F

RF2

D．回路中的电功率为2B2L2

12. 意大利物理学家乔治·帕里西荣获 2021  年诺贝尔物理学奖，他发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响，深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性。如图为一个简单无序系统模型，两个质量均为 m 的小球 M、N 用两根长度均为 l 的轻质细杆 a、b 连接，细杆 a 的一端可绕固定点 O 自由转动，细杆 b 可绕小球 M 自由转动。开始时两球与 O 点在同一高度，t=0 时刻由静止释放两球，两球在竖直面内做无序运动；t=t1 时刻，细杆 a 与竖直方向的夹角  300 ，小球N 恰好到达与O 点等高处且速度方向水平向右。重力加速度为 g，不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是
    1. t1 时刻，小球 M 的速度方向竖直向下

2. 由静止释放两球后，M 球先到达最低点

C．0 到 t1 过程中，a、b 两杆对 M 球做功之和为               

N   vb   O M N

M

D．0 到 t1

过程中，细杆 b 对 N 球的冲量大小为                  

三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。

13．（6 分）某同学用图甲所示装置验证机械能守恒定律，重锤质量 m=0.1kg，实验打出一条纸带。在该纸带上不同位置，该同学截取了（a）（b）两段进行测量处理，两段纸带上的计时点分别按打点的先后顺序依次编号为 0～9，测量结果如图乙所示。所用电源频率为 50Hz，当地重力加速度 g=9.8m/s2。

单位：cm

(a)

(b)

甲 乙

（1）6、7  两点之间被撕掉的纸带上有      个计时点；

（2）  从打点计时器打下 1 号点到 5 号点的过程中，重锤的动能增加了    J，重力势能

减少了    J（结果保留 3 位有效数字）；

(3)本实验的系统误差来源有            （至少写出一条）。

14．（8 分）某实验小组要测量某型号电池的电动势和内阻，在实验室中找到如下器材：

1. 量程为 6V 的电压表V1，内阻很大；
2. 量程为 3V 的电压表V2，内阻很大；
3. 电阻箱 R 的调节范围为 0~999.9Ω；
4.    定值电阻 R0，阻值约为 10Ω； E．开关和导线若干。

该实验小组设计了如图甲所示的电路图，并完成了如下的操作：

（1）  组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，

E r 甲

减小电阻箱的阻值，读出两电压表V1、V2 的示数 U1、U2 及相应的电阻箱示数 R，反复调节， 记录多组实验数据。

（2）  该实验小组利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电池的电动势 E V，内阻r Ω（结果均保留 2 位有效数字）。

（3）   

（4）  本实验电路还可以准确测量 R0 的阻值，该实验小组利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点 a =        ；由图像可知电路图甲中定值电阻的阻值 R0＝ Ω。

15．（8 分）2021 年 5 月 15 日，我国“天问一号”探测器经过伞降、动力减速、悬停避障、缓降等一系列过程在火星乌托邦平原预定地点成功着陆，这种着陆方式具有可控、精确及选择性强等优势。相对于我国这种先进着陆方式，2012 年美国发射的“机遇号”火星探测器则采用了气囊式着陆，该着陆方式存在着陆地点不可控、风险大等缺陷。图甲是“机遇号”火星探测器着陆时的画面，包裹着火星车的充气气囊高速到达火星表面，经过多次弹跳，最终在火星表面静止。这种着陆方式在着陆前的部分运动过程可简化为图乙所示，气囊在距火星表面 H 高处以某一初速度水平抛出，撞击火星表面后弹起，经过多次弹跳后最终静止。假设气囊每次撞击火星表面前后水平方向速度不变，竖直方向速度大小衰减 20%。已知火星表面重力加速度为 g0，气囊总质量为 m，空气阻力不计，求：

（1）  气囊第一次撞击火星表面过程损失的机械能E ；

（2）  气囊第一次撞击火星表面后连续两次弹跳前进的距离 x1、x2 之比。

甲 乙

16.（8 分）跳楼机是现代大型游乐场内常见的游乐设施，如图为气动式跳楼机中气动部分工作原理简图。气缸内有一密闭薄活塞将气缸分成上下两部分，活塞                            

上下面分别与钢丝绳连结，两钢丝绳跨过滑轮与外部座椅连结。气    A

缸上下两端各有一个阀门 A 和 B，通过阀门可给气缸充气或抽气。  活塞

已知气缸高 H=25m，活塞质量 m=5kg，横截面积 S=0.1m2，座椅及乘客总质量 M=505kg。启动前活塞卡在距顶部 h=1m 的位置，A、B 两阀门均已打开，气缸与外界大气相通。重力加速度 g=10m/s2，大

气压强 p0=1.0×10 5Pa，整个过程缸内气体温度不变，钢丝绳重力及

气缸

所有摩擦均不计。

（1）  将气泵与阀门 A 连接，向气缸内充气，当座椅刚要向上运动时，求从外界抽取的压强为 p0 的气体的体积；

（2）  为了提高运行效率，气泵通过管道连接 A、B 阀门，将活塞下方的气体抽到活塞上方的气缸内，从而提升座椅，管道内的气体体积不计。当座椅刚要向上运动时，求气泵从活塞下方抽取的气

体体积（换算成 p0 状态下）。 B

17.（14 分）如图，粗糙水平地面上静置着由某种材料制成的相同的 A、B 两块板材，质量mA=mB=2kg，长度均为 L=2m，A、B 与地面的动摩擦因数均为 μ1=0.3。将一个可视为质点的小物块 C 放在 B 板的右端，小物块的质量 mC=1kg，与 A、B 板间的动摩擦因数均为 μ2=0.1。现给 A 板以水平向右的初速度，当 A 板右端到达 B 板左端时的速度为 v0=12m/s，然后与 B 板发生完全非弹性碰撞，碰后不粘连， 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度g=10m/s2，求：

（1）A 与 B 碰后的瞬间，A 和 C 的加速度大小；

（2）  物块 C 刚滑上 A 时的速度大小；

（3）  物块C 最终静止的位置到 A 板右端的距离；

（4）  整个过程中，物块 C 与 A、B 板间产生的摩擦热。

18.  （16 分）从日冕发出的太阳风是由质子和电子组成的高速等离子体，人类可以利用太阳风的动力进行星际航行。科学家设计了如图甲所示的模拟实验装置，整个装置处于真空中。 实验中模拟的太阳风在 y 0 的范围内，以 v0=4.0×105m/s 的速度沿 x 轴负方向运动，图甲中虚拟曲面 EFGH 与 xoz 平面相切于 oz 轴，该曲面与 xoy 平面的交线是一条抛物线 OM，其抛物线方程满足        其中                          曲面  yoz 与平面间存在沿 y 轴负方向的匀强电场，其电

场强度 E1=5.01×103N/C。在 yoz 平面左侧空间某区域有沿 z 轴负方向的匀强磁场 B1，能把质子约束到（x = 0, y = 0.4）直线处，质子经过该直线后，进入左端开口的容器 D。容器 D 的长度L=15m，整个装置在xoy 平面内的截面图如图乙所示，已知质子的质量和电量分别为m=1.67

×10-27kg、e=1.6×10-19C，不计离子间的相互作用。

（1）  证明在 xoy 平面内通过抛物线 OM 进入电场区域的质子均经过原点 O；

（2）  求匀强磁场 B1 的大小；

（3）  求匀强磁场 B1 的区域在 xoy 平面内的最小截面积；

（4） 
在 xoy 平面内，单位时间内通过抛物线 OM 的质子数 n=1×1022 个，容器内同时存在沿 x 轴正方向的匀强电场 E2 和匀强磁场 B2，可使这些质子均能与容器右侧面发生弹性碰撞，已知所加电场的电场强度 E2=167N/C。求该状态下通过 O 点的质子对容器产生的推力 F。