江苏省盐城中学2022-2023学年高三上学期期中物理试卷(含答案)

这是一份江苏省盐城中学2022-2023学年高三上学期期中物理试卷(含答案)，共23页。试卷主要包含了多选题，单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、多选题
1、日前科学家正在研究“快中子堆”技术来发电，“快中子堆”技术发电的原理是：快中子反应堆不用，而用作燃料，但在堆心燃料的外围放置，发生裂变反应时放出来的高速中子（快中子），被装在外围再生区的吸收，吸收快中子后变成，很不稳定，很快发生β衰变变成。在裂变产生能量的同时，又不断地将变成可用燃料，在一定时间内核燃料越烧越多。发生β衰变时释放的能量全部转化为和β粒子的动能，设、β粒子的质量分别为M、m，则( )
A.与的中子数相同
B.吸收快中子后变成铀属于核聚变
C.经过2次β衰变后变成
D.静止的发生β衰变释放出动能为的β粒子，该衰变中质量亏损为
2、我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，轨道半径约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则( )
A.漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力
B.空间站绕地球运动的线速度大小约为
C.地球的平均密度约为
D.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍
3、如图所示，在竖直平面内固定有足够长的平行金属导轨PQ、MN，导轨间距为L，在QN之间连接有阻值为R的电阻，导轨上放有质量为m、电阻为的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一大小为的拉力，使其由静止开始向上运动，经时间t后金属杆达到最大速度。金属杆ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，不计导轨电阻，当地重力加速度为g，则下列结论正确的是( )
A.通过电阻R的感应电流方向为由N向Q
B.金属杆ab的最大速度为
C.金属杆ab由静止到最大速度的过程中，上升的高度为
D.金属杆ab由静止到最大速度的过程中，通过电阻R的电荷量为
二、单选题
4、甲乙两同学想将货物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将重物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计滑轮的摩擦和重力，则此过程( )
A.甲手中绳子上的拉力不断变小
B.楼面对甲的作用力不断增大
C.楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小相等
D.乙手中绳子上的拉力不断增大
5、如图甲所示，在和的两处分别固定着电量不等的点电荷，其中a处点电荷的电量为，两点的坐标分别为与。图乙是连线上各点的电势φ与位置x之间的关系图象（取无穷远处为电势零点），图中处为图线的最低点。则( )
A.b处电荷的电荷量为
B.b处电荷的电荷量为
C.两点的电势差等于两点的电势差
D.两点的电场强度相等
6、如图，完全相同的灯泡a，b的额定电压为，当输入电压U为时，两灯泡恰好正常发光。为随温度升高阻值减小的热敏电阻，下列说法正确的是( )
A.若热敏电阻温度升高，灯泡a，b都可能烧坏
B.若热敏电阻温度升高，则变压器的输出功率可能增大
C.原、副线圈匝数之比为4:1
D.当，两灯泡恰好正常发光时，流经灯泡b的电流与热敏电阻电流之比为2:1
7、如图甲所示，在同一介质中，波源为与频率相同的两列机械波在时刻同时起振，波源的振动图象如图乙所示；波源为的机械波在时刚好传到2.5m处，且波的图象如图丙所示。P为介质中的一点，P点距离波源与的距离分别是，，则( )
A.质点P的位移不可能为0B.时，质点P处于波峰
C.质点P的起振方向沿y轴正方向D.波源为的起振方向沿y轴负方向
8、如图所示，在电场强度为E的水平匀强电场中，有一足够大的绝缘光滑水平面，一根长为L的绝缘轻软细绳一端固定在平面上的O点，另一端系有一个质量为m、带电荷量为的小球A（可看作质点）。当小球A在水平面上静止时，细绳被拉直且与重合，的方向与电场方向平行。在水平面内将小球由平衡位置拉开一小段距离，保持细绳拉直，直至细绳与间有一个小角度θ后由静止释放，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A.小球A在运动过程中的加速度大小恒为
B.细绳通过后小球A速度为0时，细绳与的夹角大于θ
C.细绳通过时小球A的速度与其质量m无关
D.小球A释放后经历的时间，细绳会与重合
9、如图甲所示为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为，逸出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图，氢原子光谱中有四种可见光，分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是( )
A.大量处于能级的氢原子最多能辐射出4种不同频率的光
B.氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
C.仅将P向右滑动，电流计示数一定变大
D.将自感系数为的电感线圈和电容为1.2pF电容器组成LC振荡电路，用该电路产生的电磁波照射K极，可以发生光电效应
10、如图甲所示，水平地面上有一长平板车M，平板车右端放一物块m，开始时M、m均静止。时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其图象如图乙所示，整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是( )
A.内，物块m的加速度一直变大
B.整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为4s
C.平板车M的长度为12m
D.物块m相对平板车M的位移为16m
三、实验题
11、某同学只用以下给定仪器组装如图甲所示的简易多用电表，仪器不得重复使用，
A.电流表（，100Ω）
B.电阻箱（）
C.电阻箱（）
D.定值电阻（1kΩ）
E.变阻器（）
F.变阻器（）
G.干电池（1.5V，）
H.干电池（9V，）
I.导线若干；
该多用电表需设置0、1为量程的电流挡，0、3为量程0~3V的电压挡，0、2为欧姆挡.该同学通过计算并选择器材（器材选择只填器材前的字母）.
（1）量程的电流挡中电阻箱应该选择_______，将其调节为_______Ω；
（2）量程0~3V的电压挡中电阻箱应该选择_________，将其调节为_______Ω；
（3）0、2的欧姆挡中变阻器应该选择________，电源应该选择_________；
（4）该同学用上述简易多用电表的欧姆挡测量某—未知电阻，他首先进行了欧姆挡调零，然后将电阻接在0、2之间，发现电流表指针偏转图乙所示，示数为________A，由此可求得未知电阻为_________Ω。
四、计算题
12、如图所示，用活塞将热力学温度为气体封闭在竖直汽缸里，活塞的质量为m、横截面积为S，活塞到汽缸底部的距离为h。现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升后立即停止加热。已知气体吸收的热量Q与其温度差的关系为（中k为正的常量），大气压强为，重力加速度大小为g，活塞汽缸均用绝热材料制成，缸内气体视为理想气体，不计一切摩擦。求：
（1）停止加热时，缸内气体的压强p和热力学温度T；
（2）加热过程中气体内能改变量。
13、如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知，BC边长为2L，该介质的折射率为。求：
（i）入射角i
（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：或）。
14、如图所示，是半径为R的固定的圆弧轨道，半径OB竖直。在水平向左的匀强电场中，固定有一足够长的绝缘斜面CD，其倾角。一质量为m、电荷量为q的带正电小物块恰好静止在斜面顶端。一个不带电的绝缘小球从A点由静止释放沿圆弧轨道下滑，从B点水平飞出后最终与小物块发生弹性正碰。已知小球碰前瞬间速度恰好沿CD方向，重力加速度为g，，小物块的电荷量始终保持不变，不计空气阻力和所有摩擦，小球和小物块均可视为质点。
（1）求场强大小E以及B、C两点间的高度差h；
（2）若小球的质量为3m，求小球第2次与小物块碰撞前瞬间的速度大小；
（3）若小球的质量为m，求第1次碰撞到第9次碰撞的时间间隔。
15、如图，在竖直平面建立xOy坐标（y轴竖直），在轴左侧有一光滑绝缘圆弧轨道，A为轨道最高点，竖直，为圆心，圆心角为θ，半径为R。区域有沿x轴负方向的匀强电场，区域有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小均为E。现有一质量为m，带电量为的小球（可视为质点）以速度从点沿切线滑入圆弧轨道，运动过程不脱离轨道。已知：，，，重力加速度为g，求：
（1）小球到达圆弧轨道O端时的速度大小；
（2）小球在圆弧轨道上运动的最大动能；
（3）当小球过O点时在区域加一按图（乙）规律变化的磁场，磁感应强度大小为，设磁场方向垂直纸面向外为正。小球从上往下穿过x轴的位置到坐标原点的距离。
参考答案
1、1.CD
解析：A.的中子数为145，的中子数为147，故A错误；
B.根据核聚变反应的定义可知该反应不属于核聚变，故B错误；
C.根据
发生一次β衰变放出一个电子，故经过2次衰变后变成，故C正确；
D.静止的发生β衰变后满足动能关系
解得
由爱因斯坦质能方程可得
解得该衰变中质量亏损为
故D正确。
故选CD。
2、答案：BD
解析：A.漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供向心力做匀速圆周运动而处于完全失重，视重为零，故A错误；
B.根据匀速圆周运动的规律，可知空间站绕地球运动的线速度大小约为
故B正确；
C.设空间站的质量为m，其所受万有引力提供向心力，有
则地球的平均密度约为
故C错误；
D.根据万有引力提供向心力，有
则空间站绕地球运动的向心加速度大小为
地表的重力加速度为
可得
即空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍，故D正确。
故选BD。
3、答案：BD
解析：A.由楞次定律可知，通过电阻R的感应电流方向为由Q向N，故A错误；
B.导体棒速度为v时，产生的电动势为
流过导体棒的电流为
导体棒所受安培力为
由牛顿第二定律可得
当时，速度最大，解得最大速度为
故B正确；
CD.金属杆ab由静止到最大速度的过程中，由动量定理
又因为
，
可得
解得上升的高度
通过电阻R的电荷量
故C错误，D正确。
故选BD。
4、答案：D
解析：设乙对重物拉力为，跨过滑轮的轻绳对重物的拉力为，如图
对重物作受力分析得
AD.θ增大的过程中，可知，轻绳对重物的拉力增大，即甲手中绳子上的拉力不断变大，乙手中绳子上的拉力不断增大，故D正确；A错误；
B.甲受到楼面对甲的作用力，重力以及绳子的拉力，受力分析如图
因不清楚甲物体质量和拉力的关系，因此作用力可能一直变大也可能先变小后变大，故B错误；
C.设乙手中绳子与水平面夹角为β，楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小分别为
β不断减小，且始终，可知，楼面对甲的摩擦力始终大于楼面对乙的摩擦力，故C错误。
故选D。
5、答案：B
解析：AB.根据图乙图象的斜率表示电场强度可知，在c点的电场强度为零，且b处电荷带正电，则有
解得b处电荷的电荷量为
故A错误，B正确；
C.由图乙可知，两点间的电场强度小于两点间的电场强度，根据
可知两点的电势差小于两点的电势差，故C错误；
D.由图乙图象的斜率可知，两点的电场强度不相等，故D错误。
故选B。
6、答案：B
解析：A.热敏电阻温度升高时阻值减小，等效于电路总电阻减小，总电流增大，则原线圈电流增大，灯泡a可能烧坏，原线圈电流增大则灯泡a两端电压增大，原线圈两端电压减小，则副线圈两端电压减小，灯泡b不可能烧坏，A错误；
C.输入电压为4U0时，灯泡a正常发光，故变压器原线圈两端的电压为3U0，灯泡b正常发光，故变压器副线圈两端的电压为U0，所以原、副线圈匝数之比为3:1，C错误；
B.变压器输出功率即为原线圈消耗功率
可得当
输出功率最大，此时灯泡电压为，热敏电阻温度升高时阻值减小，灯泡电压变大，故变压器输出功率可能增大，B正确；
D.设灯泡a、b正常发光时的电流为，则原线圈电流为，原、副线圈匝数比为3:1，由原、副线圈电流与匝数成反比知，副线圈干路电流为，即流经热敏电阻的电流为，D错误。
故选B。
7、答案：C
解析：D.结合波源在时波的图象丙图可知，此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，因此波源为的起振方向沿y轴正方向，D错误；
C.根据波源的振动图象图乙可知，波源的起振方向向上，又因为
由此可知波源波源的起振最先传到P点，因此P的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，C正确；
A.在同一介质中，频率相同的两列机械波，波速相同，波长相等，由图可知
则波速为
P点到两波源的波程差为
P点到两波源的波程差为波长的整数倍，且两波源的起振方向相同，因此，P点为振动加强点，质点P的位移可以为0，A错误；
B.和振动传到P的时间分别为
由此可知，在时，波源在
时的振动情况传到P点，此时波源位于波谷；
波源在
时的振动情况传到P点，此时波源位于波谷。
则在时P处为两列波的波谷叠加，质点P处于波谷，B错误。
故选C。
8、答案：D
解析：A.在水平方向上，小球除了受电场力外，还受到绳子拉力作用，因此加速度不再是，A错误；
B.由于运动的对称性，细绳通过后小球A速度减少为0时，细绳与的夹角仍为θ，B错误；
C.根据动能定理
小球A通过时，质量越大，速度越小，C错误；
D.小球A的运动与单摆的运动类似，其等效重力加速度
代入单摆的振动周期公式，可得
小球A经恰好与时重合，D正确。
故选D。
9、答案：B
解析：A.由可知大量处于能级的氢原子最多能辐射出10种不同频率的光，故A错误；
B.从能级跃迁至产生的光的光子能量为1.89eV，小于逸出功，不能使K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量为2.55eV，大于逸出功，可以使K极金属发生光电效应。从能级、5跃迁至产生的光的光子能量大于2.55eV，大于逸出功，能使K极金属发生光电效应。所以氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应。故B正确；
C.若K极发射的光电子未全部被A极吸收时，则将P向右滑动时，AK两极的电压增大，有更多的光电子被A极吸收，电流计示数增大；若K极发射的光电子已全部被A极吸收时，此时的电流已达到饱和电流，则将P向右滑动时，电流计示数不变。故C错误；
D.回路中产生的电磁波的频率为，所以产生的电磁波照射K极不能发生光电效应，故D错误。
故选B。
10、答案：C
解析：AB.根据题意，如物块与平板车保持相对静止，由牛顿第二定律可得，最大的加速度为
解得加速度
由乙图可知，M加速时加速度
M减速时加速度
可知，物块与平板车发生相对滑动，设t秒时两者共速，则有
得
共速后，由于平板车的加速度为
物块减速时，由牛顿第二定律得
得
平板车的加速度大于物块的加速度，所以物块以的加速度减速，设共速后再经减速到零，由运动学公式
解得
即
物块的速度减为零，两物体的速度时间图象如图所示
整个过程中，物块m的加速度大小一直为，物块m相对平板车M滑动的时间为8s，故AB错误；
CD.4秒前的打滑位移
4秒后的打滑位移
所以平板车的长度为12m，物块m相对平板车的位移大小为
方向向左，故D错误，C正确。
故选C。
11、答案：（1）B；25（2）C；2980F（3）G；120.0（4）1000
解析：（1）量程0~1mA的电流挡中电阻箱阻值为，则应该选择B，将其调节为25Ω；此时电流表的总电阻为；
（2）量程0~3V的电压挡中电阻箱阻值，则R4应该选择C，将其调节为2980Ω；
（3）0、2的欧姆挡中电源应该选择一节干电池G；根据闭合电路欧姆定律，则，则，则变阻器应该选择F；
（4）电流表示数为120.0A，此时电路中的电流为0.6mA，根据由此可求得未知电阻为。
点睛：此题考查了多用电表的原理以及电表改装的问题；关键是知道改装的原理，根据电路的结构根据闭合电路欧姆定律进行相关的计算.
12、答案：（1），（2）
解析：（1）根据活塞受力平衡可得
加热过程中，缸内气体做等压变化，根据盖・吕萨克定律
（2）加热过程中，气体对外界做的功为
加热过程中，气体吸收的热量为
根据热力学第一定律有
13、答案：（i）45°（ii）
解析：（i）根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得
①
代入数据得
②
设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得
③
根据光的折射定律
④
联立③④式代入数据得
⑤
（ii）在中，根据正弦定理得
⑥
设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得
⑦
⑧
联立⑥⑦⑧式，代入数据得
⑨
14、答案：（1）；（2）（3）
解析：（1）小物块受力如下图所示
根据受力平衡可得
解得
小球从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒定律有
解得
小球碰前瞬间速度方向沿CD方向，设小球由B到C所需时间为t，则有
解得
（2）设小球第一次碰撞前瞬间的速度大小为v，小球从A点运动到C点前的过程中，根据机械能守恒定律有
解得
小球与小物块发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒定律有
解得
碰撞后带电小物块做匀速直线运动，小球做匀加速直线运动，对小球根据牛顿第二定律有
解得
设第1次碰撞后瞬间到第2次碰撞前瞬间的时间为，小球第2次碰撞前瞬间速度大小为，则有
解得
（3）小球与小物块发生弹性正碰，由于二者的质量相等，分析可知碰撞前后交换速度，第1次碰撞后小球、小物块的速度大小分别为0、v，碰撞后小球做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动，小物块做速度为v的匀速直线运动，设第1次碰撞前瞬间到第2次碰撞前瞬间的时间为，小球第2次碰撞前瞬间的速度大小为，则有
解得
第2次碰撞后二者交换速度，第2次碰撞后瞬间小球、物块的速度大小为v，2v，设第2次碰撞后瞬间到第3次碰撞前瞬间的时间为，则有
解得
同理可得后面相邻两次碰撞相隔时间均等于，则第1次碰撞后到第9次碰撞前瞬间的时间
15、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）对设小球运动到O点时的速度大小为，从A点至O点由动能定理
①
由①式得
②
（2）由于小球在圆轨道中任何时刻均受Eq和mg，故小球运动到C点时动能最大如图所示
设小球在C点的速度为，从A点至C点由动能定理
③
由①式得
④
（3）由于带电小球在区域
所以在此区域带电小球在有磁场时做匀速圆周运动，在无磁场时做匀速直线运动，其轨迹如图所示
在时间内
⑤
沿x轴正方向前进的距离为
⑥
在时间内，沿x轴正方向前进的距离为
⑦
在时间，沿x轴正方向前进的距离也为，在时间内，沿x轴正方向前进的距离也为，以此类推，小球从上往下穿过x轴的位置到坐标原点的距离为
⑧