江苏省如皋市2022届高三上学期物理期初学情调研考试试卷

试卷更新日期：2021-09-23 类型：开学考试

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一、单选题

1. 2020年12月8日，月表最强“打工人”嫦娥四号迎来从地球出发两周年纪念日。已知嫦娥四号上有一块备用的核燃料电池，能在夜里为其提供动力，核燃料为 $_{94}^{238} Pu$ ， $_{94}^{238} Pu$ 核的核反应式为 $_{94}^{238} Pu \to_{m}^{234} X +_{2}^{n} Y$ ，已知 $_{94}^{238} Pu$ 核、 $X$ 核以及 $Y$ 核的质量分别为 $m_{Pu}$ 、 $m_{X}$ 、 $m_{Y}$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、 $_{94}^{238} Pu$ 核比 $X$ 核多四个中子 B、该反应释放的核能为 $\frac{1}{2} (m_{Pu} + m_{X} + m_{Y}) c^{2}$ C、该核反应的类型为 $α$ 衰变 D、该核反应的速度随处环境的压强和温度的变化而发生改变

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2. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程每个状态均可视为平衡态，各状态参数如图所示。对此气体，下列说法正确的是（　　）

A、A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变 B、B→C的过程中，气体的压强增大，单位体积内的分子数增多 C、C→D的过程中，气体的压强不变，气体从外界吸热 D、D→A的过程中，气体的压强减小，分子的平均动能减小，单位体积内的分子数不变

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3. 一列简谐横波在 $x$ 轴上传播，在 $t_{1} = 0$ 和 $t_{2} = 0.5 s$ 时，其波形分别用如图所示的实线和虚线表示，则（　　）

A、若波沿 $x$ 轴正向传播，则 $t_{1}$ 时刻质点 $P$ 向上振动 B、若波沿 $x$ 轴正向传播，则波速可能为24m/s C、若波沿 $x$ 轴负向传播，则波速可能为28m/s D、若波沿 $x$ 轴负向传播，从 $t_{1}$ 时刻到 $t_{2}$ 时刻质点 $P$ 的位移为2cm

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4. 电吹风是常用的家用电器，一种电吹风的内部电路如图所示，图中a、b、c、d为四个固定点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。已知电吹风吹冷风时的输入功率为60W，小风扇的额定电压为60V，正常工作时小风扇的输出功率为52W，变压器为理想变压器，则（　　）

A、当扇形金属触片P与触点c、d接触时，电吹风吹热风 B、当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风吹冷风 C、小风扇的内阻为8Ω D、变压器原、副线圈的匝数比为 $\frac{n_{1}}{n_{2}}$ = $\frac{11}{6}$

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5. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（　　）

A、9：1 B、9：2 C、9：4 D、9：8

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6. 如图所示，在水平地面上有一斜面，质量均为m的A、B两物块放在斜面的等高处，A、B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面均能保持静止。已知斜面的倾角为 $θ$ ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为 $μ$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A、斜面对A，B组成系统的静摩擦力的合力为0 B、斜面和水平地面间有静摩擦力 C、若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动 D、弹簧的最大压缩量为 $\frac{m g \sqrt{μ^{2} \cos^{2} θ - \sin^{2} θ}}{k}$

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7. 如图所示，表面粗糙程度相同的斜面AB和水平面BC在B处平滑连接，将一小物块从斜面上由静止释放，滑到水平面上停下。则物A块释放点的高度h、物块在释放点具有的重力势能E_p与对应全过程中物块的水平位移大小x，物块运动过程中的动能E_k、重力的功率P与运动时间t的关系图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图，水平面上固定光滑圆弧面ABD，水平宽度为L，高为h且满足 $L > > h$ 。小球从顶端A处由静止释放，沿弧面滑到底端D经历的时间为t，若在圆弧面上放一光滑平板ACD，仍将小球从A点由静止释放，沿平板滑到D的时间为（　　）

A、t B、 $\frac{4}{π} t$ C、 $\frac{6}{π} t$ D、 $\frac{2 \sqrt{2}}{π} t$

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9. 如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接，小球b的质量是小球a的2倍。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至 $θ = 20 °$ （细绳中张力大小视为不变）。小球a与细杆间的动摩擦因数为 $μ = \frac{\sqrt{3}}{3}$ 。则拉力F的大小（　　）

A、一直增大 B、一直减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小

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二、多选题

10. 沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 和 $x_{3}$ 分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为 $E_{k}$ ，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（　　）

A、从O点到C点，电势先升高后降低 B、粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C、粒子运动到C点时动能大于 $3 E_{k}$ D、粒子在AB段电势能减少量小于BC段电势能减少量

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三、实验题

11. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，他们的操作步骤如下：
①把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上；

②跨过定滑轮的轻质细线a端连接一个物体，b端悬挂钩码；

③把固定在物体上的纸带穿过打点计时器的限位孔，在b端增加悬挂钩码的个数，接通电源，松开纸带；

④实验过程中打出一条纸带如图乙所示，经测量可知，图乙中相邻两点之间的距离近似相等，此时b端悬挂钩码的总质量为m₁；

⑤继续增加悬挂钩码的个数，重复步骤③，打出一条纸带如图丙所示，此时钩码的总质量为m₂；

⑥重复实验。

(1)、物体的质量为。

(2)、所用交变电源的频率为f，相邻两个计数点间还有4个点未画出，在纸带上打下计数点“C”时物体的速度v_C=（用题中所给物理量符号表示）。

(3)、已知当地重力加速度为g，从打计数点“A”到打计数点“D”的过程中，物体、钩码组成的系统减少的重力势能ΔE_p= ，系统增加的动能ΔE_k=。（用题中所给物理量符号表示）

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四、解答题

12. 如图所示，半径为R的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠轨道下端B点，上表面与圆弧轨道末端相平。离滑板右端 $L_{0} = \frac{R}{2}$ 处有一竖直固定的挡板P。一质量为m的物块（可视为质点）从圆弧轨道顶端A点由静止开始沿轨道滑下，经B点滑上滑板。已知滑板质量 $M = 2 m$ ，物块与滑板间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度为g。滑板与挡板碰撞时立刻反弹且没有机械能损失，滑板返回B点时即被锁定而保持静止。滑板足够长使物块总不能滑至滑板右端。

(1)、求物块滑到B点时对圆弧轨道的压力；

(2)、求滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小；

(3)、滑板与挡板碰撞之后物块有一段时间在做加速运动，求这段时间内滑板的速度范围。

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13. 一台质谱仪的工作原理如图所示。比荷分别为 $k_{1}$ 、 $k_{2} (k_{1} < k_{2})$ 的两种带电粒子从容器 $A$ 右侧的狭缝 $S_{1}$ 飘入电势差为 $U_{0}$ 的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过狭缝 $S_{2}$ 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中，最后打到底片上。已知带电粒子从狭缝 $S_{2}$ 进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角 $θ$ ，所有粒子均打在底片的 $M N$ 区域内。比荷为 $k_{1}$ 的粒子能打在底片上的最远点为 $M$ ，比荷为 $k_{2}$ 的粒子能打在底片上的最近点为 $N$ ，点 $M$ 、 $N$ 到狭缝 $S_{2}$ 的距离分别为 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ 。若忽略带电粒子的重力及相互间作用力，求：

(1)、两种粒子的比荷的比值 $\frac{k_{1}}{k_{2}}$ ；

(2)、比荷为 $k_{1}$ 的粒子在磁场中运动的最短时间 $t$ ；

(3)、若考虑加速电压有波动，在 $(U_{0} - Δ U)$ 到 $(U_{0} + Δ U)$ 之间变化，该两种粒子在底片重叠的长度 $L$ 与 $Δ U$ 的关系。

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