2022届江苏省淮安市车桥中学高三上学期入学调研（B）物理试题（解析版）

2022届江苏省淮安市车桥中学高三上学期入学调研

物  理  （B）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．银河系中存在大量的铝同位素26Al。26A核β+衰变的衰变方程为26A1→26Mg＋e，测得26A1核的半衰期为72万年。下列说法正确的是（　　）

A．26A1核的质量等于26Mg核的质量

B．26A1核的中子数大于26Mg核的中子数

C．将铝同位素26A1放置在低温低压的环境中，其半衰期不变

D．银河系中现有的铝同位素26A1将在144万年后全部衰变为26Mg

【答案】C

【解析】26A1核的质量数等于26Mg核的质量数。26A1衰变过程释放出e，故26A1核的质量不等于26Mg核的质量，故A错误；26A1核的中子数为（26-13）个=13个，26Mg核的中子数为（26-12）个=14个，故26A1核的中子数小于26Mg核的中子数，故B错误；半衰期由原子核本身结构决定，与外界环境无关，将铝同位素26A1放置在低温低压的环境中，其半衰期不变，故C正确；26A1核的半衰期为72万年，银河系中现有的铝同位素26A1将在144万年后未衰变质量占原来质量的比值，则河系中现有的铝同位素26A1在144万年后没有全部衰变为26Mg，故D错误。

2．云南—广州特高压直流输电工程，是世界上第一个特高压直流输电工程。其局部仰视图如图所示，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1 > I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　）

A．a点和c点处的磁感应强度相同

B．导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引

C．导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力

D．b点处的磁感应强度方向竖直向下

【答案】B

【解析】由右手定则可知导线A在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上；导线B在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上，因此a点磁场向下，c点磁场向上，故A错误；A和B导线电流方向相同，同种导线相互吸引，则导线A、B相互吸引，故B正确；B对A的安培力与导线A对B的安培力是一对相互作用力大小相等、方向相反，故C错误；由题知I1 > I2，则导线A在b点产生的磁感应强度比导线B在b点产生的磁感应强度大，导线A在b点的磁场水平向左，导线B在b点水平向右，因此b点磁场竖直向上，故D错误。

3．如图所示，一轮船在河岸的两码头A、B间运送货物，A、B连线与河岸夹角为60°。由A到B过程中，船头正对河岸，轮船相对河水的速度大小恒为v1；返回时（即由B到A）所用时间与去时相同，轮船相对河水的速度大小恒为v2。水速恒定不变，则（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【解析】从A到B过程，轮船的运动分解为沿水流方向和沿船头方向，如图甲：

根据几何关系，有；返回时所用时间与去时相同，依题意可知，轮船从A到B和从B到A的实际速度大小不变，设其为v，把返回时的运动也分解为沿水流方向和沿船头方向，如图乙，根据余弦定理，可得，联立得，故选A。

4．如图所示，一工人手持砖夹提着一块砖匀速前进，手对砖夹竖直方向的拉力大小为F。已知砖夹的质量为m，重力加速度为g，砖夹与砖块之间的滑动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若砖块不滑动，则砖夹与砖块一侧间的压力的最小值是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】工人手持砖夹提着一块砖匀速前进，砖夹处于平衡状态，在竖直方向满足，砖夹与砖之间恰好达到最大静摩擦力，联立解得砖夹与砖块一侧间的压力的最小值为，D正确。

5．如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡 电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 示数变化量绝对值分别为，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　）

A．两灯泡逐渐变亮

B．油滴将向下运动

C．

D．

【答案】B

【解析】滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，A正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由，，得，可知E不变，油滴静止不动，B错误；把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则，C正确；由闭合电路欧姆定律可得，所以，D正确。本题选错误的，故选B。

6．某物体做匀变速直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．物体做的是匀加速直线运动

B．t=0时，物体的初速度为ab

C．0～b时间内物体的位移为ab2

D．经过2b时间物体的速度为0

【答案】C

【解析】由图象可知，故的斜率代表，则由图可知，由题意可知，所以0〜b时间内物体做匀减速直线运动，经过b时间物体的速度为0，b〜2b时间内物体做反向的匀加速直线运动，故ABD错误；t=0时，物体的位移为x=0，t=b时，物体的位移为ab2，故0〜b时间内物体的位移为ab2，故C正确。

7．某形状不规则的导体置于静电场中，由于静电感应，导体周围出现了如图所示的电场分布，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中三个点。下列说法正确的是（　　）

A．A点的电场强度大于B点的电场强度

B．A点的电势高于B点的电势

C．将电子从A点移到B点，电场力做正功

D．将电子从A点移到B点，电势能增加

【答案】BD

【解析】根据电场线的疏密表示场强的相对大小，知A点处电场线比B点处稀，则A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误；沿着电场线电势逐渐降低，可知，A点所在等势线的电势比B点所在等势线的电势高，则A点的电势高于B点的电势，故B正确；将电子从A点移到B点，电势能增加，则电场力做负功，故C错误；电子带负电，根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则知电子从A点移到B点，电势降低，电子的电势能增加，故D正确。

8．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的运行周期为，则下列说法正确的是（　　）

A．C加速可追上同一轨道上的A

B．经过时间，A、B相距最远

C．A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度

D．卫星A、C受到地球的万有引力大小一定相等

【答案】BC

【解析】卫星C加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上同一轨道上的A点，A错误；卫星A、B由相距最近到相距最远，圆周运动转过的角度差为π，所以可得，其中，，则经历的时间，B正确；根据，解得，卫星A和C的轨道半径相同且小于B的轨道半径，则卫星A和C的向心加速度相等且小于B的向心加速度，C正确；万有引力，卫星A、C的质量不一定相等，星A、C受到地球的万有引力大小也不一定相等，D错误。

9．如图所示，水平面上带有半圆弧槽的滑块N质量为2m，槽的半径为r，槽两侧的最高点等高。将质量为m且可视为质点的小球M由槽右侧的最高点无初速释放，所有接触面的摩擦均可忽略。第一种情况滑块固定不动，第二种情况滑块可自由滑动。下列说法正确的是（　　）

A．两种情况下，小球均可运动到左侧最高点

B．两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为1：1

C．第二种情况，小球滑到圆弧槽最低点时圆弧槽的速度为

D．第二种情况，圆弧槽距离出发点的最远距离为

【答案】ACD

【解析】当圆弧槽固定时，由机械能守恒定律mgr=mgh，则h=r，小球M能运动到圆弧槽左侧的最高点；当圆弧槽自由滑动时，对于M、N组成的系统，水平方向动量守恒，小球M从圆弧槽的右端最高点由静止释放时，系统动量为零，设小球M到达左侧最高点的速度为v1，则v1=0，由机械能守恒定律可知，小球M能运动到圆弧槽左侧的最高点，故A正确；当圆弧槽固定时，小球M到最低点时的速度为v0，则由机械能守恒定律得，解得，当圆弧槽自由滑动时，设小球M到达最低点时的速率为v，此时圆弧槽的速率为v′，根据动量守恒定律得0=mv-2mv′，根据机械能守恒定律得，解得，，两种情况下，小球滑到圆弧槽最低点时的速度之比为：，B错误，C正确；小球M和圆弧槽组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球运动到左侧最高点时，圆弧槽向右运动的位移最大，设圆弧槽向右的最大位移为x，根据动量守恒定律得m(2r-x)=2mx，，D正确。

10．两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t＝0时刻，则下列说法正确的是（　　）

A．电路中存在周期为T的变化电流

B．t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大

C．t＝时刻，电流向左通过灵敏电流计

D．t＝时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小

【答案】AD

【解析】用类比法，如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流，所以这个电路中存在周期为T的变化电流，则A正确；由于地磁场方向等效为由南指向北，则t=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最小为0，所以B错误；t＝时刻，第一次经过水平位置，这个过程磁通量减小，由榜次定律可知，感应电流方向向右通过灵敏电流计，所以C错误；t＝时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小，故D正确。

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11～15题为必考题，每个试题考生必须作答。第16～17题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考題

11．（6分）图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。

实验步骤如下：

① 用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；

② 调整轻滑轮，使细线水平；

③ 让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间∆tA和∆tB，求出加速度a；

④ 多次重复步骤③，求a的平均；

⑤ 根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题：

（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺最小分度为1 mm）如图（b）所示；其读数为______cm；

（2）物块的加速度a可用d、s、∆tA和∆tB表示为a=_______；

（3）若细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________（填“偶然误差”或“系统误差”）。

【答案】0.960        系统误差   

【解析】(1)游标卡尺读数，主尺：，副尺：，所以游标卡尺读数为：。

(2)由速度位移公式，解得。

(3)细线没有调整到水平，属于系统误差。

12．（8分）一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“3 V，1.5 W”的小灯泡的I – U图线，现有下列器材供选用：

A．电源E（电动势3 V，内阻较小）

B．开关一个、导线若干

C．滑动变阻器R1（0~10 Ω，额定电流为1 A）

D．电压表V1（0~6 V，内阻约10 kΩ）

E．电压表V2（0~3 V，内阻约为3 kΩ）

F．电流表A1（量程300 mA、内阻约为5 Ω）

G．电流表A2（量程600 mA、内阻约为1 Ω）

（1）实验中需用到的仪器有___________（用字母序号表示）；

（2）实验要求能够实现在0 – 3 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在实验电路图（a）中将实物连线补充完整；

（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（b）所示，由实验曲线可求得小灯泡电压为2.0 V时的小灯泡的实际功率为___________W，若将该小灯泡直接接在电动势E=3 V、内电阻r=10 Ω的电源两端，则小灯泡的电阻为___________Ω。（结果均保留3位有效数字）

【答案】（1）ABCEG    （2）见解析图    （3）0.480    6.22（6.11-6.32）

【解析】（1）由题意可知，小灯泡的额定电压为3V，因此电压表选择量程为0~3V即可；

小灯泡的额定电流，电流表选择量程为0~600 mA即可，因此实验中需用到的仪器有ABCEG。

（2）实验要求电压从零开始调节，因此滑动变阻器采用分压式接法；有上可知，，同时灯泡的电阻估算，由于灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，以减小误差，实验电路图如图所示。

（3）由实验曲线可求得小灯泡电压为2.0 V时，流经小灯泡的电流为240mA，则小灯泡的实际功率，若将该小灯泡直接接在电动势E=3V、内电阻r=10 Ω的电源两端，由闭合电路欧姆定律可得，代入数据可得；在图乙中画出直线，如图所示。与灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为（1.15V，185mA），所以小灯泡的实际电阻为。

10．（8分）如图所示，一辆长L =8m的载货卡车质量为M = 1500kg，车箱载有m =500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l =4m。卡车以v0 =8m/s的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道S0=25m处时发现绿灯还有t0 =4s转为黄灯，司机决定让车以a = 1m/s2加速度加速通过这个路口，重力加速度g = 10m/s2：

(1)请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x =5m宽的人行横道；

(2)当卡车刚加速行驶t =2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车所受阻力恒为f=1.2×104N而做减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头（不计钢锭与车厢间的摩擦），求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间；

【解析】(1)设载货卡车在时间内做匀加速运动的位移为，由运动学公式可得

解得

由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行横道。

(2)当卡车加速行驶时速度

设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动的时间为t'，位移为s2，钢锭位移为，卡车匀减速运动的加速度大小为a1，由运动学公式及它们间的位移关系可得

解得。

13．（10分）如图所示的坐标系，虚线MN位于x轴上方h处，虚线MN与x轴之间存在水平向右的匀强电场（图中未画出），x轴下方有一半径为R的圆形磁场与x轴相切于O点，O1为磁场的圆心，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。S处有一粒子源，某时刻沿y轴负方向发射一质量为m、电荷量为q的正粒子，粒子的发射速度大小为v0，经过一段时间粒子由坐标原点以大小为的速度进入磁场，且粒子的轨迹刚好通过O1点，不考虑粒子的重力。求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小；

（2）磁感应强度B的大小。

【解析】（1）粒子在整个过程的运动轨迹，如图所示。

粒子在电场从S到O做类平抛运动，在垂直于电场方向

粒子在O点沿着电场方向速度

所以粒子沿着电场方向的位移

粒子从S点到O点，由动能定理得

解得。

（2）设粒子在O处的速度与x轴正方向夹角为θ。则

解得θ=45°

所以三角形O1O2O为等腰直角三角形，设带电粒子做匀速圆周运动的半径为r。

由几何关系得

由牛顿第二定律 

解得。

14．（18分）光滑导轨ABC，左侧为半径为r的半圆环，右侧为足够长水平导轨固定在竖直平面内。一弹性绳原长为r，劲度系数，其中一端固定在圆环的顶点A，另一端与一个套在圆环上质量为m的D球相连，先将小球移至某点，保持弹性绳处于原长状态，然后由静止释放小球。（已知弹性绳弹性势能，重力加速度为g）

（1）释放小球瞬间，小球对圆环的作用力；

（2）求D球在圆环上达到最大速度时，弹性绳的弹性势能为多大；

（3）当D球在圆环上达到最大速度时与弹性绳自动脱落，继续运动到B点后进入水平光滑导轨，导轨上等间距套着质量为2m的n个小球，依次编号为1、2、3、4……，D球依次与小球发生对心碰撞，且没有能量损失，求1号球最终速度及被碰撞的次数。（结果保留根式）

【解析】（1）D球在释放瞬间受重力、圆环对小球的支持力，弹性绳子处于原长，圆环对小球的支持力指向圆心，由几何关系可得，N与竖直方向成30°夹角，由受力分析可得

由牛顿第三定律可得：小球对圆环的作用力为

方向：由释放点指向圆环圆心（与竖直方向成30°夹角，斜向左上）

（2）D球在圆环上最大速度位置处受重力、圆环的支持力、弹性绳的拉力，D球此时在该位置处切向加速度为0，设弹性绳与竖直方向夹角为，D球重力、圆环的支持力、弹性绳的拉力围成的三角形与A点、D球所在位置、圆心三角形是一个相似三角形，则有

代入数据解得

弹性绳升长距离

此时弹性绳弹性势能。

（3）从释放点到B位置过程中，动能定理有

解得

D球与1号球发生弹性碰撞

解得，

然后1号球与2号球发生完全弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒可得1号球速度传递给2号球，同样2号球与3号球发生完全弹性碰撞。。。。。。，直至与n号球发生碰撞后第一轮碰撞结束，得n号球的速度为

第一轮1号球碰撞2次；

D球通过圆周轨道后会返回再次与1号球发生弹性碰撞，有

解得

，

然后1号球与2号球发生完全弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒可得1号球速度传递给2号球，同样2号球与3号球发生完全弹性碰撞。。。。。。，直至与n-1号球发生碰撞后第二轮碰撞结束，得号球的速度为

第二轮1号球碰撞2次；

第n-1轮，1号球与2号球碰撞后结束第n-1轮碰撞。n-1轮碰撞后D球、1号球、2号球的速度分别为

，，

第n-1轮1号球碰撞2次；

第n轮，D号球与1号球发生弹性碰撞，最后1号球的速度

第n轮1号球只碰撞了1次；

综上可得一共1号球一共碰撞次数为次。

(二)选考题

16.【物理—选修3－3】（10分）

如图所示，导热性能良好的圆筒形气缸开口向上放在水平地面上，缸内两个活塞A、B将缸内封闭成两段气柱Ⅰ、Ⅱ，静止时两段气柱的高均为h，活塞截面积均为S，质量均为m。两活塞与气缸内壁无摩擦且气密性良好，大气压强为p0，环境温度为，保持大气压不变，缓慢降低环境温度，使活塞A下降的高度。重力加速度为g，不计活塞的厚度，求：

（1）降低后稳定时的环境温度为多少；

（2）若此过程两段气柱减少的内能总量为，则两段气柱放出的总热量为多少。

【解析】（1）由题知保持大气压不变，缓慢降低环境温度，AB活塞均将下移；假设B活塞下移x，则使活塞A下降的高度，稳定时，AB部分气体体积分别为

，

环境温度缓慢降低，活塞也缓慢降低，分别以活塞A、B为研究对象，由平衡条件有

，

两段气柱的压强不变，由盖吕萨克定律，对于Ⅰ、II部分气体分别有

，

解得：，。

（2）AB活塞都向下移动，外界对A做功

B活塞向下移动，则A对外做功

外界对B做功

则缓慢降低环境温度使活塞A下降的高度时，外界对两段气柱做功

此过程两段气柱减少的内能总量为，根据热力学第一定律可得两段气柱放出的总热量

。

17.【物理—选修3－4】（10分）

如图甲所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图乙所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光（纸面内）从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。已知此材料对该单色光的折射率为，真空中的光速为c。求∶

（1）入射光的入射角度θ以及该单色光从A到B经历的时间；

（2）如果改变入射光的入射角度，恰好在内球面上发生全反射，则入射角为多少度。

【解析】（1）光速经过立方体表面折射后到达内圆面上的B点，由题意可知，入射角为，折射角为，由折射定律有

代入数据解得

根据几何关系可得

根据

解得

所以从A到B的时间

（2）如图

光束以入射角由A点进入光学元件内折射到内圆面C点，如果C点发生全反射，则光束在球面上的入射角等于临界角C，则有

代入数据得

由正弦定理有

代入数据可得

由折射率

解得

解得。