2022届云南省高三下学期第一次统测物理试题(含答案)

这是一份2022届云南省高三下学期第一次统测物理试题(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、中国火星探测器于2021年4月23日登陆火星，放射性材料用作火星探测车的燃料。中的Pu元素是，发生α衰变的核反应方程为。一个静止的在匀强磁场中发生α衰变，产生的原子核X和α粒子均在磁场中做匀速圆周运动，则( )
A.X核的中子数为92
B.X核的中子数为234
C.X核做圆周运动的半径比α粒子的小
D.X核做圆周运动的半径比α粒子的大
2、北斗导航系统是我国自主研制的全球卫星导航系统。如图所示是其中三颗卫星a、b、c的轨道示意图，a、b、c三颗卫星均绕地球做圆周运动，a是地球同步卫星。则( )
A.卫星a可以经过昆明正上空B.卫星a运行角速度比c卫星的大
C.卫星b的运行速率为7.9km/sD.卫星c的运行周期为24小时
3、无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶。无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.2s，比人快了1s。人驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下的运动距离为44m，汽车减速过程视为匀减速运动，其加速度大小为。同样条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为( )
A.24mB.26mC.28mD.30m
4、如图所示，子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程，下列说法正确的是( )
A.木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量
B.因子弹受到阻力的作用，故子弹和木块组成的系统动量不守恒
C.子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功
D.子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量和摩擦产生的热量之和
5、如图甲所示，质量为1kg的金属棒静止在粗糙的平行导轨上且与导轨垂直，两平行导轨固定在同一水平面内。棒、导轨和定值电阻R组成面积为的闭合回路，回路总电阻为。回路内有与水平面成37°角斜向上且均匀变化的匀强磁场，从时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。已知两平行导轨的间距为1m，棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度，，。在时，棒恰好相对导轨开始运动，则此时( )
A.棒中的电流方向为a流向b
B.棒受到的安培力大小为
C.棒与导轨间的压力大小为
D.棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5
二、多选题
6、如图所示，直角三角形AOC，，AO右侧某区域存在垂直于AOC平面的匀强磁场（图中未画出），其磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为的粒子以速度v从C点垂直于AC进入磁场，该粒子经磁场偏转后平行于CO射到AC边上的D点（图中未画出），粒子重力不计。下列说法正确的是( )
A.粒子从C点射入磁场，在到达D点前始终未离开磁场
B.磁场方向垂直AOC平面向里
C.CD间的距离为
D.粒子从C点到D点的时间为
7、如图所示，半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧形轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，水平。在圆弧轨道的最低点B处固定一带正电的小球，电荷量为q。另有质量为m的带电小球N从A点处无初速释放，运动到C点时达到最大速度v。已知，静电力常量为k，两小球的大小可忽略。则( )
A.N小球可能带负电
B.N小球的带电量为
C.N小球从A点到C点的过程中，电场力做功为
D.N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为
8、如图甲所示，木板与水平面间的夹角θ可调，可视为质点的小物块从木板的底端以初速度沿木板向上运动。保持大小恒定，改变θ，小物块沿木板向上滑动的最大距离s随之改变，根据实验数据描绘出的“”曲线如图乙所示。若木板足够长且木板与物块之间的动摩擦因数为，取重力加速度，则( )
A.物块的初速度大小为6m/s
B.当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为53°
C.当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为60°
D.物块沿木板上滑的最短距离为
9、下列说法中正确的是( )
A.气体分子能分散远离是因为分子斥力作用的结果
B.一定质量的理想气体等压膨胀，气体分子的平均动能增大
C.一定质量的理想气体，温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
D.空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度一定越大
E.密闭容器中气体的压强等于气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
10、下列说法中正确的是( )
A.所有的波均能发生偏振现象
B.一质点做周期为T的简谐运动，时刻与t时刻的位移大小一定相等
C.一质点做简谐运动，在四分之一周期内，其路程可能大于振幅
D.电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
E.两列波发生干涉，振动加强区的质点的位移总是大于振动减弱区的质点的位移
三、实验题
11、某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，部分实验步骤如下：
(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm；
(2)用天平称得滑块（包含遮光条）的质量；
(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为______N·s；滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为______kg·m/s。（计算结果均保留2位有效数字）
12、某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线，图中为放置于控温箱中的热敏电阻。
(1)请用笔画线代替导线，在图乙中将未完成的实物连线补充完整______；
(2)某次测量时，将控温箱的温度调至某一恒定温度，闭合开关，单刀双掷开关置于1，调整滑动变阻器，使电流表G有适当的示数，记为I；再将置于位置2，保持电路其他部分不变，调整电阻箱，使电流表示数仍为I，此时电阻箱如图丙所示，则在此温度下，该热敏电阻的阻值为______.
(3)不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻阻值随温度t变化的图像如图丁所示。
(4)关闭控温箱电源，一段时间后热敏电阻温度与室温相同，此时用电路甲测得热敏电阻阻值为5667Ω，可知室温为______℃。（结果保留2位有效数字）
(5)某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源电动势为，内阻不计。可变电阻最大阻值为4000Ω，该报警电路需满足下列两个条件：
①报警器电流大于或等于3mA时将报警；
②温度到达100℃时，报警器中电流不允许超过5mA；
则可得保护电阻R（无论如何调整，通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电流）至少应为______kΩ；在R取最小值的情况下，要使报警器在60℃时报警，可变电阻的阻值应调为______kΩ；若要提高报警温度，应将调______（选填“大”或“小”）。（计算结果均保留2位有效数字）
四、计算题
13、2022年2月16日，我国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，图甲为比赛大跳台的场景。现将部分赛道简化，如图乙所示，若运动员从雪道上的A点由静止滑下后沿切线从B点进入半径的竖直冰面圆弧轨道，从轨道上的C点飞出。之间的竖直高度，与互相垂直，。运动员和装备的总质量且视为质点，摩擦和空气阻力不计。取重力加速度，，。求
（1）在轨道最低点D时，轨道对运动员的支持力大小；
（2）运动员滑离C点后在空中飞行过程中距D点的最大高度。
14、如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场，。A、B两板间的距离为d，两板间的电势差随时间t的变化图像如图乙所示，图中已知，的变化的周期为。两板间的电场视为匀强电场，时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。
（1）求A、B金属板的长度L；
（2）求时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y；
（3）仅上下调整A、B两水平极板的位置，保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，要使从极板右侧射出的电子速度均水平，求A、B两板间的最小距离。
15、如图所示，柱形汽缸固定在水平地面上，汽缸内用轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。劲度系数为的轻弹簧一端与活塞相连，另一端固定在汽缸底部。活塞静止时到汽缸底部的距离为100cm，气体温度为27℃，此时弹簧的压缩量为。若活塞的横截面积为，取大气压强为，弹簧体积不计。
（1）求缸内气体的压强；
（2）若缓慢对缸内气体加热直到弹簧的伸长量为，求此时气体的温度。
16、如图所示，矩形abcd为一玻璃砖的横截面，玻璃砖ab面镀银，bc边长度为L。由单色光1、单色光2组成的一细光束，在abcd平面内从cd面上的O点以入射角射入玻璃砖，该玻璃砖对单色光1、单色光2的折射率分别为和，。求经ab面反射一次后从cd面射出的两单色光线间的距离。
参考答案
1、答案：C
解析：AB.根据题意得
X核的中子数为142，AB错误；
CD.根据动量守恒定律，X核的动量与α粒子的动量大小相等，根据
X核的电荷量比α粒子的电荷量大，所以X做圆周运动的半径比α粒子的小，C正确，D错误。
故选C。
2、答案：D
解析：A.卫星a是同步卫星，只能定点在赤道的上空，不可以经过昆明正上空，选项A错误；
B.根据
可知
由图可知，卫星a与卫星b的半径相等，故卫星a运行角速度与c卫星的角速度相等，选项B错误；
C.根据
可知，卫星b的轨道半径大于地球的半径，则卫星b的运行速率小于7.9km/s，选项C错误；
D.卫星ac的轨道半径相同，则两卫星的周期相同，即卫星c的运行周期为24小时，选项D正确。
故选D。
3、答案：A
解析：设汽车运动的速度为，则人驾驶时发现情况到停下的运动距离为
即
解得
无人驾驶汽车时发现情况到停下的运动距离为
故选A。
4、答案：C
解析：A.木块对子弹的冲量与子弹对木块的冲量，方向相反，不相等，A错误；
B.因为水平面光滑，系统不受外力，子弹和木块组成的系统动量守恒，B错误；
C.根据动能定理，子弹对木块所做的功等于木块获得的动能；根据能量守恒定律，子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去木块获得的动能，C正确；
D.根据动能定理，子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量，D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：A.由楞次定律知棒中的电流方向为b流向a，故A错误；
B.由图乙可知，磁感应强度的变化率为
由法拉第电磁感应定律得
则回路中的电流
时磁感应强度为，则所受安培力大小为
故B错误；
C.由左手定则知，安培力方向垂直磁场方向向左上，则棒与导轨间的压力大小为
故C错误；
D.由平衡条件得，棒与导轨间的摩擦力
又
解得
故D正确。
故选D。
6、答案：BD
解析：A.若粒子从C点射入磁场，在到达D点前始终未离开磁场，到达D点时的速度一定与AC边垂直，A错误；
B.根据左手定则，磁场方向垂直AOC平面向里，B正确；
C.根据题意，该粒子在磁场中的偏转角度为
设轨道半径为R，根据牛顿第二定律得
CD间的距离为
解得
C错误；
D.粒子从C点到D点的时间为
解得
D正确。
故选BD。
7、答案：BD
解析：A.由题意知，在C点达到最大速度，所以C点后速度减小，而重力做正功，所以电场力做负功，故电场力是斥力，故小球带正电，故A错误；
B.由小球在C点速度最大，所以在C点的切向加速度为零，则
解得
故B正确；
C.设小球从A点运动到C点的过程中电场力做功为W，由动能定理可得
解得
故C错误；
D.由功能关系可知，N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为电场力做功的绝对值，即
故D正确。
故选BD。
8、答案：AC
解析：A.由图象可知，当时，，此时小物块做竖直上抛运动
故A正确；
BCD.当板与水平方向夹角为θ时，由动能定理得
解得
令，根据数学知识可知
所以当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为60°，且最小距离
故C正确BD错误。
故选AC。
9、答案：BCE
解析：A.气体分子能分散远离是因为分子做无规则运动的结果，不是分子斥力作用的结果，A错误；
B.根据理想气体状态方程，一定质量的理想气体等压膨胀，温度升高，气体分子的平均动能增大，B正确；
C.根据玻意耳定律，一定质量的理想气体，温度不变，压强减小时，体积增大，气体的密度一定减小，C正确；
D.根据相对湿度的定义，空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度不一定越大，D错误；
E.密闭容器中气体的压强等于气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，E正确。
故选BCE。
10、答案：BCD
解析：A.并非所有的波都能发生偏振现象，比如纵波就不能发生偏振现象，故A错误；
B.一质点做周期为T的简谐运动，时刻与t时刻，即相差半个周期，位移大小一定相等，故B正确；
C.根据简谐运动的对称性知，一个周期内的路程一定是4倍振幅，但四分之一周期内的路程不一定是一个振幅，与物体的初始位置有关，如果初始位置在平衡位置附近，则路程可能大于振幅，故C正确；
D.电磁波是横波，每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直的，在真空中自由传播时，与波的传播方向垂直，故D正确；
E.两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故E错误；
故选BCD。
11、答案：(1)4.00；(3)0.77；0.76
解析：(1)则遮光条的宽度为
(3)弹簧对滑块的冲量大小等于图像与坐标轴所围的面积，约等于0.77N·s；
滑块通过光电门时的速度为
滑块的动量增量大小为
12、答案：(1)；(2)6200；(4)24(5)3.6；1.8；大
解析：(1)实物连线如图所示
(2)本实验采用等效替代法测量电阻，所以该热敏电阻的阻值为6200Ω；
(4)根据图像，热敏电阻阻值为5667Ω时，室温为24℃；
(5)根据图像，温度到达100℃时，热敏电阻的阻值为
根据闭合电路欧姆定律得
解得
根据图像，温度到达60℃时，热敏电阻的阻值为
根据闭合电路欧姆定律得
解得
根据上式，与的和保持不变，若要提高报警温度，减小，应将调大。
13、答案：（1）3000N；（2）24.12m
解析：（1）运动员从雪道上的A点由静止滑到D点过程中，由动能定理得
解得
在轨道最低点D时，根据牛顿第二定律得
解得
（2）运动员从雪道上的A点由静止滑到C点过程中，由动能定理得
解得
运动员滑离C点后在空中做斜抛运动，抛出最高点与C点的高度差为h，则有
在空中飞行过程中距D点的最大高度为
联立解得
14、答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）电子在MN中做加速运动，根据动能定理得
解得
电子A、B中水平方向做匀速直线运动
解得
（2）时刻射入偏转电场的电子，竖直方向根据牛顿第二定律得
解得
在时间内竖直方向的位移为
末速度为
在时间内的末速度为
在这段时间内的位移为
在时间内的末速度为
在时间内竖直方向的位移为
从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y
解得
（3）仅上下调整A、B两水平极板的位置，满足电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，使从极板右侧射出的电子速度均水平且A、B两板间的最小的条件是时刻入射的粒子恰好飞出电场，其它时刻入射的粒子全部打在极板上被吸收
逆向思维
A、B两板间的最小距离为
解得
15、答案：（1）；（2）375℃
解析：（1）活塞的横截面积为，此时弹簧的弹力为
设缸内气体的压强为，对活塞分析由平衡条件得
解得
（2）初状态，汽缸内的体积为
气体温度为
若缓慢对缸内气体加热直到弹簧的伸长量为，则有汽缸内的体积为
此时汽缸内的压强满足
解得
根据理想气体状态方程得
联立解得
气体的温度
16、答案：
解析：设单色光1的折射角为，根据折射定律得
又因为
解得
同理得
经ab面反射一次后从cd面射出的两单色光线间的距离为
解得