2022届山西省长治市潞城市高三下学期4月质量调研物理试题

山西省潞城市2022届高三4月质量调研

物理试题

第Ⅰ卷(选择题  共48分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

1. 原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F，下列说法正确的是(　　)

A. 重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损

B. 较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大

C. 较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量

D. A和B聚合成C过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和

2. 宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a=r3 。在Δt时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星Ⅰ的速率为v1、行星Ⅱ在B点的速率为v2B、行星Ⅱ在E点的速率为v2E、行星Ⅲ的速率为v3，下列说法正确的是(   )

A. S2=S3

B. 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等

C. 行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等

D. v3< v 1< v 2E< v 2B

3. 一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移—时间图像如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是(　　)

A. 小球抛出时的速度为24m/s

B. 小球上升过程位移大小小于下落过程的位移大小

C. 小球落回抛出点时重力的功率为

D. 小球上升过程的机械能损失小于下落该过程的机械能的损失

4. 如图所示，两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场，其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k，则打到B位置的粒子比荷为(　　)

A. k B. k C. k D. k

5. 如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为(    )

A.                                     B. 2   

C.                                     D. 3

6. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为的点电荷。一质量为m、带电荷量为的物块(可视为质点的检验电荷)，从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为 (取无穷远处电势为零)，P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为，k为静电常数，下列说法正确的是(　　)

A. 点电荷产生的电场在B点的电场强度大小为

B. 物块在A点时受到轨道的支持力大小为

C. 物块从A到B机械能减少量

D. 点电荷产生的电场在B点的电势为

7. 如图所示，矩形区域abcd内(包括边界)存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，其中，。a处有一正粒子源，均沿ad方向释放出相同比荷、速率不同的粒子，其速率范围为。不考虑粒子间的相互作用，不计空气阻力和粒子的重力。下列判断正确的是(　　)

A. 粒子在磁场中运动的最长时间为

B. 粒子在磁场中运动的最长时间为

C. 粒子在磁场中运动的最大位移为

D. 粒子以的速度进入磁场时，粒子穿过磁场的位移最大

8. 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动。A由静止释放；B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0；C的初速度方向沿水平方向，大小也为v0。斜面足够大，A、B、C运动过程中不会相碰，则(　　)

A. A和C所受的滑动摩擦力大小不相等

B. A将比C先滑到斜面底端

C. 滑到斜面底端时，B的动能最大

D. 滑到斜面底端时，C的机械能减少最多

第Ⅱ卷(非选择题共62分)

二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)

(一)必考题

9. 如图所示，某同学借用“探究加速度与力的关系的实验装置”完成以下实验：他在气垫导轨上安了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处静止释放。

(1)气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑块内表面之间形成很薄的气垫层。滑块就浮在气垫层上，与轨面脱离接触。实验前应该调节支脚上螺母使气垫导轨_____(选填“水平”、“左高右低”或“左低右高”)

(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间为t，还测得A、B间的距离为L，则滑块的加速度为____(用d、L和t表示)

(3)为了减小实验误差，下列措施正确的一项是_____(请填写选项前对应的字母)

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应使光电门B与释放滑块的位置A的距离近一些

C.遮光条要宽一些

D.应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行

(4)改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，若在进行处理数据时在直角坐标系中作出了图像，则该图像是_____(请填写选项前对应的字母)

A.抛物线

B.过原点的倾斜直线

C.不过原点倾斜直线

D.双曲线

(5)若测得(4)中图线的斜率为k，还可以求得滑块的质量为_____。(用d、L和k表示)

10. 要测定一节干电池(电动势约1.5V，内阻约0.5Ω，放电电流不允许超过0.6A)的电动势和内电阻，要求测量结果尽量准确。提供的器材有：

A.电流表A1：挡位1(0~3A，内阻约0.05Ω)，挡位2(0~0.6A，内阻约0.2Ω)

B电流表A2：0-300μA，内阻rA=100Ω

C.定值电阻：R0=2Ω，R1=900Ω，R2=4900Ω

D.滑动变阻器：R3(0—5Ω，2A)，R4(0~15Ω，1A)

E.开关一只、导线若干

(1)测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位____(填“1”或者“2”)。

(2)测量电压仪表：应将定值电阻______(填“R0”、“R1”或“R2”)与A2串联，使其成为改装后的电压表。

(3)干电池内阻太小，应选择定值电阻____(填“R0”、“R1”或“R2”)来保护电源。

(4)若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器应选择__________(填“R3”或“R4”)。

(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中(图中V表为改装后的电压表)，应选择____________(填“图(a)”或“图(b)”)。

(6)进行实验并记录数据。用I1、I2分别表示A1、A2表示数，根据测量数据作出如图(c)所示的I2-I1图像，由图像可得：电池的电动势为________V，内阻为________Ω。(保留到小数点后两位)

11. 如图所示，两平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹θ=37°，两导轨间距为L，导轨底端接一定值电阻。一质量为m的金属细杆置于导轨上，某时刻由静止释放细杆，经过时间t后，进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，细杆进入磁场后恰好能匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为B，细杆电阻等于导轨底端所接定值电阻阻值的 ，细杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0.25，导轨自身电阻及接触电阻均忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)进入磁场后金属细杆两端的电压；

(2)金属细杆的电阻。

12. 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=、高度h=1.6m。一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B置于斜面頂端，恰好能保持静止。一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)斜面与木板间的动摩擦因数；

(2)物块A刚滑上B时，A、B的加速度；

(3)薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间。

(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

【物理-选修3-3】

13. 下列说法中正确的是(  )

A. 分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零

B. 碎玻璃不能拼在一起，并不是由于分子间存在着斥力

C. 自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生

D. 液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性

E. 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

14. 如图所示，足够长的两端开口的导热性能良好的U型玻璃管开口向上，管中有一段水银柱，左管中用一密闭良好的活塞封闭一段气体，气柱长为10cm，左管足够长，右管中液面离右管口的高度为7.5cm，左、右水银液面的高度差为h=15cm，大气压强为P0=75cmHg。现将右管管口封闭，提拉活塞缓慢上移，假设环境温度始终不变，封闭气体均可视为理想气体，不计一切摩擦，当左、右两管中液面在同一高度时，求：

(1)右管中气体的压强；

(2)左管中活塞上移的距离。

【物理-选修3-4】

15. 一列简谐波以1m/s的速度沿x轴正方向传播。t=0时，该波传到坐标原点O，O点处质点的振动方程为y=10sin10πt(cm)。P、Q是x轴上的两点，其坐标xP=5cm、xQ=10cm，如图所示。下列说法正确的是         。

A. 该横波的波长为0.2m

B. P处质点的振动周期为0.1s

C. t=0.1s时，P处质点第一次到达波峰

D. Q处质点开始振动时，P处质点向-y方向振动且速度最大

E. 当O处质点通过的路程为1m时，Q处质点通过的路程为0.8m

16. 某防盗门的“猫眼”可简化为半径为R的半球形玻璃镶嵌在门孔中，其过孔中心轴的横截面如图所示，A、B为直径上两个端点，O为圆心。一束光线在横截面内从A点处以的入射角射入。已知玻璃的折射率为，真空中的光速为c，求∶

①光线在A点处射入玻璃后的折射角r；

②该光线从射入玻璃到第一次射出玻璃时所经历的时间t。

参考答案

一.选择题

1. A  2. B  3. A  4. C  5. D  6. AD  7. AD  8. CD 

二. 非选择题

9. (1). 水平  

(2).    

(3). D   

(4). B   

(5).

10. (1). 2    (2). R2    (3). R0   

(4). R4    (5). 图(a)    (6). 1.49   

(7). 0.49

11. 解：(1)金属杆进入磁场前，由牛顿第二定律

金属杆到达磁场时的速度

v=at

产生的感应电动势

E=BLv

金属杆两端的电压

由题意可知

解得

(2)根据欧姆定律，回路的电流

金属杆受的安培力

金属杆在磁场中匀速运动

解得

12. (1)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数应满足

得

(2)物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有

方向沿斜面向上，以木板B为研究对象有

方向沿斜面向下

(3)假设A与木板达到共同速度时，A还没有到达底端，则有

解得

，

此过程

故

说明以上假设成立，共速后，由于

则A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，该过程所用时间

所以

13. BDE

14. 解：(1)以右管封闭的气体为研究对象，若右管管口封闭，右管中封闭气体的压强为

p0=75cmHg

气柱的长度为L1=7.5cm；当左右管中水银面相平，右管中气体压强为p1，气柱的长度为

解得

p1=37.5cmHg

(2) 以左管封闭的气体为研究对象，开始时左管气体的压强为

p2=p0+h=90cmHg

气柱的长度为L3=10cm

当左右管中水银面相平时，气体的压强为p1，设气柱长为L4，则

解得

L4=24cm

则活塞上移的距离为

15. ACE

16. 解:(1)在A点，由折射定律

可得，光线在A点处进入玻璃后的折射角

(2)此玻璃临界角为C，根据题意得

可知光线进入半圆后在圆弧面发生两次全反射，最后从B点出射(光路如图所示)

在玻璃内的光程长为

光在玻璃中的传播速度为

经历的时间为

代入解得