江苏省南京市2022届高三上学期物理学情调研试卷

试卷更新日期：2021-10-09 类型：开学考试

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一、单选题

1. 玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。关于玻璃，下列说法正确的是（）

A、天然具有规则的几何形状 B、分子在空间上周期性排列 C、沿不同方向的导热性能不同 D、没有固定的熔点

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2. 中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器（HIRFL）通过“熔合蒸发”反应合成超重核 $_{110}^{271} Ds$ 并辐射出中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是（）

A、 $_{28}^{64} Ni$ ， $_{82}^{208} Pb$ B、 $_{28}^{64} Ni$ ， $_{83}^{209} Bi$ C、 $_{28}^{64} Ni$ ， $_{82}^{207} Pb$ D、 $_{28}^{64} Ni$ ， $_{83}^{210} Bi$

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3. 图甲是氢原子的部分能级图，图乙是光电效应演示装置，装置中金属锌的逸出功为3.4eV。用大量处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的光去照射锌板，下列说法正确的的是（）

A、锌板不会发生光电效应 B、若发生光电效，则验电器内的金属片带负电 C、光电效应本质上是β衰变 D、从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为9.35eV

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4. 2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的 $\frac{1}{16}$ 。下列说法正确的是（）

A、核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的 $\frac{16}{17}$ 倍 B、核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/s C、核心舱在轨道上飞行的周期小于24h D、后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小

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5. 如图所示电路中，电源电动势和内阻恒定，R为定值电阻， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为可变电阻，C为平行板电容器。闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是（）

A、将电容器两极板间的距离减小一些 B、将电容器的两极板错开一些 C、减小 $R_{1}$ 的阻值 D、减小 $R_{2}$ 的阻值

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6. 某款手摇点火器原理如图所示，当钢针和金属板间瞬时电压超过5000V时可以产生电火花。已知匀强磁场的磁感应强度B大小为0.2T，手摇发电机线圈的面积为 $0.5 m^{2}$ ，共50匝，不计内阻。变压器可视为理想变压器，其原副线圈匝数比为1∶100。则（）

A、电压表的示数为5V时，点火器可以产生电火花 B、电压表的示数为25V时，点火器可以产生电火花 C、线圈转速等于1r/s时，点火器可以产生电火花 D、线圈转速等于2r/s时，点火器可以产生电火花

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7. 如图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的正方形导体框 $a b c d$ ，现将导体框分别朝两个方向以 $v$ 、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）

A、导体框中产生的感应电流方向相反 B、导体框 $a d$ 边两端电势差之比为1∶3 C、导体框中产生的焦耳热之比为1∶3 D、通过导体框截面的电荷量之比为1∶3

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8. 如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在两根竖直杆上，A端高于B端，绳上挂有一件衣服，为防止滑动，将悬挂衣服的衣架钩固定在绳上，当固定在适当位置O处时，绳子两端对两杆的拉力大小相等。则（）

A、绳子OA段与竖直杆夹角比OB段与竖直杆夹角大 B、O点位置与衣服重力有关，衣服重力越大，O点离B端越近 C、若衣架钩固定在绳子上中点处，则绳子两端对杆的拉力大小仍然相等 D、若衣架钩固定在绳子上中点处，则绳子A端对杆的拉力大于B端对杆的拉力

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9. 如图所示 $x$ 轴上，波源在原点O处， $O a = 3 m$ ， $O b = 4 m$ ， $O c = 6 m$ 。 $t = 0$ 时，波源从平衡位置开始竖直向上振动，形成分别沿 $x$ 轴向正方向和负方向传播的简谐横波， $t = 6 s$ 时，质点a第一次到达最高点，同时质点c刚好开始振动。下列说法正确的是（）

A、该波的周期为12s B、该波的波速为0.5m/s C、 $t = 6 s$ 时b处的质点正在向下运动 D、若波源停止振动，则a、b、c三点处的质点将同时停止振动

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10. 如图所示，真空中有两个固定的正点电荷，一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态，过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，则（）

A、a点电势低于O点 B、b点电势低于O点 C、该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 D、该试探电荷在c点的电势能大于在d点的电势能

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11. 如图甲所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点 $O$ 、竖直向下为正方向建立 $x$ 轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以共同速度一起向下运动，碰撞过程时间极短。物块A的动能 $E_{k}$ 与其位置坐标 $x$ 的关系如图乙所示。物块A、B均可视为质点，则（）

A、物块A与B的质量之比为1∶3 B、弹簧的劲度系数 $k = \frac{E_{k 1}}{x_{1} (x_{2} - x_{1})}$ C、弹簧弹性势能最大时的形变量为 $x_{3} - x_{1}$ D、从 $x_{1}$ 到 $x_{3}$ 的过程中，弹簧的弹性势能增加了 $\frac{3 E_{k1} (x_{3} - x_{1})}{x_{1}}$

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二、实验题

12. 如图甲是某同学探究小车加速度与质量关系的实验装置。一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑轮刚好伸出桌面，带有凹槽的小车放在长木板上，小车通过细绳绕过定滑轮与钩码相连，小车后面连有纸带，纸带穿过打点计时器，打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，不计滑轮摩擦及空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、打开电源，释放小车，钩码运动一段时间落地停止后，小车还持续运动了一段时间，打出的纸带如图乙，纸带左端与小车相连。纸带上相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则打C点时小车的速度大小 $v =$ m/s；小车受到的阻力是其重力的倍。（结果均保留两位有效数字）

(2)、调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。左端挂一个质量远小于小车质量的钩码，小车自身的质量保持不变，在小车上加一个砝码，并测出此时小车的加速度a，调整小车上的砝码个数N，进行多次实验，得到多组数据。以小车上砝码个数N为横坐标，相应加速度的倒数 $\frac{1}{a}$ 为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的 $\frac{1}{a} - N$ 关系图线，其纵轴截距为b，斜率为k。若小车上每个砝码的质量均为 $m_{0}$ ，则小车受到的拉力大小为，小车的质量为。

(3)、如果左端挂的钩码质量不满足远小于小车质量的条件，再重复上述实验，得到的 $\frac{1}{a} - N$ 图线是（选填直线或曲线）。

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三、解答题

13. 人造树脂是人工合成的一类高分子聚合物，是一种常用的眼镜镜片材料。如图所示为厚度为d的足够大的透明树脂平板截面，点光源置于其左边界上P点处。已知平板对该光的折射率 $n = \sqrt{2}$ ，光在真空中的传播速度为c。不考虑光在平板中的多次反射，求：

(1)、光在平板中传播的最短时间；

(2)、从右侧观察到平板右边界上透光区域的面积。

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14. 如图所示，上端开口、下端封闭的导热细玻璃管竖直放置，管内用长为 $l$ 的水银柱封闭有一定质量的理想气体，当环境温度为 $T_{0}$ ，大气压强为 $p_{0}$ 时，封闭气体的长度也为 $l$ 。已知玻璃管粗细均匀，横截面积为S，总长为 $3 l$ ，水银密度为 $ρ$ ，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求管内封闭气体的压强；

(2)、现缓慢加热管内气体，使气体膨胀，直至水银柱上端与玻璃管口平齐。已知封闭气体的内能U与温度T的关系为 $U = k T$ ， $k$ 为已知常数，求此过程中气体从外界吸收的热量？

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15. 如图所示 $x O y$ 平面内，在 $x \leq 15 cm$ 的区域内有沿 $x$ 轴负方向的匀强电场，电场强度 $E = 125 V / m$ 。在以 $O^{'}$ （25cm，0cm）为圆心、 $R = 10 cm$ 为半径的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 $B = 1 \times 10^{- 4} T$ ，两区域边界相切于 $x$ 轴上 $P$ 点。一粒子源在 $y$ 轴上某处沿 $y$ 轴负方向发射比荷 $\frac{q}{m} = 5 \times 10^{11} C / kg$ 的负电粒子，粒子的初速度 $v_{0} = 2.5 \times 10^{6} m / s$ ，恰好从电场区域经切点P进入磁场区域，不计粒子重力求：

(1)、粒子经过点P时的速度大小；

(2)、粒子源在 $y$ 轴上的位置；

(3)、粒子在磁场中运动的时间。

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16. 如图所示，光滑固定弧形轨道末端水平，与地面上足够长的水平木板C的上表面等高平滑对接，但不粘连。现将质量 $m_{A} = 2 kg$ 的物块A从轨道上距末端高 $h = 0.8 m$ 处由静止释放，物块A滑上木板C后经过一定时间与C上另一物块B发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后A、B粘在一起。已知开始时B、C均静止，B到C左端的距离 $d = \frac{11}{8} m$ ，B、C的质量 $m_{B} = m_{C} = 1 kg$ ，A、B与C间的动摩擦因数相同， $μ_{A} = μ_{B} = 0.3$ ，C与地面间动摩擦因数 $μ_{C} = 0.05$ 。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，物块A、B均可视为质点，求：

(1)、物块A刚滑上木板C时的速度大小；

(2)、从A滑上C直至A、B发生碰撞所需的时间；

(3)、从释放A到三个物体最终均停止运动，全过程系统产生的摩擦热。

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