云南省2022届高三下学期物理第一次统测试卷

试卷更新日期：2022-03-25 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 中国火星探测器于2021年4月23日登陆火星，放射性材料P_uO₂用作火星探测车的燃料。P_uO₂中的Pu元素是 $_{94}^{238} P u$ ， $_{94}^{238} P u$ 发生α衰变的核反应方程为 $_{94}^{238} P u \to X +_{2}^{4} H e$ 。一个静止的 $_{94}^{238} P u$ 在匀强磁场中发生α衰变，产生的原子核X和α粒子均在磁场中做匀速圆周运动，则（）

A、X核的中子数为92 B、X核的中子数为234 C、X核做圆周运动的半径比α粒子的小 D、X核做圆周运动的半径比α粒子的大

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2. 北斗导航系统是我国自主研制的全球卫星导航系统。如图所示是其中三颗卫星a、b、c的轨道示意图，a、b、c三颗卫星均绕地球做圆周运动，a是地球同步卫星。则（）

A、卫星a可以经过昆明正上空 B、卫星a运行角速度比c卫星的大 C、卫星b的运行速率为7.9km/s D、卫星c的运行周期为24小时

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3. 无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶。无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.2s，比人快了1s。人驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下的运动距离为44m，汽车减速过程视为匀减速运动，其加速度大小为 $10 m / s^{2}$ 。同样条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为（）

A、24m B、26m C、28m D、30m

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4. 如图所示，子弹以某一水平速度击中静止在光滑水平面上的木块并留在其中。对子弹射入木块的过程，下列说法正确的是（）

A、木块对子弹的冲量等于子弹对木块的冲量 B、因子弹受到阻力的作用，故子弹和木块组成的系统动量不守恒 C、子弹和木块组成的系统损失的机械能等于子弹损失的动能减去子弹对木块所做的功 D、子弹克服木块阻力做的功等于子弹的动能减少量和摩擦产生的热量之和

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5. 如图甲所示，质量为1kg的金属棒 $a b$ 静止在粗糙的平行导轨上且与导轨垂直，两平行导轨固定在同一水平面内。 $a b$ 棒、导轨和定值电阻R组成面积为 $1 m^{2}$ 的闭合回路，回路总电阻为 $3 Ω$ 。回路内有与水平面成37°角斜向上且均匀变化的匀强磁场，从 $t = 0$ 时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。已知两平行导轨的间距为1m， $a b$ 棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。在 $t = 1 s$ 时， $a b$ 棒恰好相对导轨开始运动，则此时（）

A、 $a b$ 棒中的电流方向为a流向b B、 $a b$ 棒受到的安培力大小为 $\frac{25}{3} N$ C、 $a b$ 棒与导轨间的压力大小为 $\frac{10}{3} N$ D、 $a b$ 棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5

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二、多选题

6. 如图所示，直角三角形AOC， $∠ A C O = 30 °$ ， AO右侧某区域存在垂直于AOC平面的匀强磁场（图中未画出），其磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v从C点垂直于AC进入磁场，该粒子经磁场偏转后平行于CO射到AC边上的D点（图中未画出），粒子重力不计。下列说法正确的是（）

A、粒子从C点射入磁场，在到达D点前始终未离开磁场 B、磁场方向垂直AOC平面向里 C、CD间的距离为 $\frac{(1 + \sqrt{3}) m v}{q B}$ D、粒子从C点到D点的时间为 $\frac{(2 π + 3 \sqrt{3}) m}{3 q B}$

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7. 如图所示，半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧形轨道 $A B$ 固定在竖直平面内，O为其圆心， $O A$ 水平。在圆弧轨道的最低点B处固定一带正电的小球，电荷量为q。另有质量为m的带电小球N从A点处无初速释放，运动到C点时达到最大速度v。已知 $∠ A O C = 30 °$ ，静电力常量为k，两小球的大小可忽略。则（）

A、N小球可能带负电 B、N小球的带电量为 $\frac{m g R^{2}}{k q}$ C、N小球从A点到C点的过程中，电场力做功为 $\frac{m g R - m v^{2}}{2}$ D、N小球从A点到C点的过程中，减少的机械能为 $\frac{m g R - m v^{2}}{2}$

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8. 如图甲所示，木板与水平面间的夹角 $θ$ 可调，可视为质点的小物块从木板的底端以初速度 $v_{0}$ 沿木板向上运动。保持 $v_{0}$ 大小恒定，改变 $θ$ ，小物块沿木板向上滑动的最大距离s随之改变，根据实验数据描绘出的“ $s - θ$ ”曲线如图乙所示。若木板足够长且木板与物块之间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则（）

A、物块的初速度大小为6m/s B、当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为53° C、当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为60° D、物块沿木板上滑的最短距离为 $0.6 \sqrt{3} m$

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9. 下列说法中正确的是（）

A、气体分子能分散远离是因为分子斥力作用的结果 B、一定质量的理想气体等压膨胀，气体分子的平均动能增大 C、一定质量的理想气体，温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小 D、空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度一定越大 E、密闭容器中气体的压强等于气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

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10. 下列说法中正确的是（）

A、所有的波均能发生偏振现象 B、一质点做周期为T的简谐运动， $t + \frac{T}{2}$ 时刻与t时刻的位移大小一定相等 C、一质点做简谐运动，在四分之一周期内，其路程可能大于振幅 D、电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 E、两列波发生干涉，振动加强区的质点的位移总是大于振动减弱区的质点的位移

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三、实验题

11. 某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，部分实验步骤如下：

(1)、将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度 $d =$ mm；

(2)、用天平称得滑块（包含遮光条）的质量 $m = 380.0 g$ ；
将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为N·s；滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为 $Δ t = 2.0 \times 1 0^{- 3} s$ ，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为kg·m/s。（计算结果均保留2位有效数字）

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12. 某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线，图中R_T为放置于控温箱中的热敏电阻。

(1)、请用笔画线代替导线，在图乙中将未完成的实物连线补充完整；

(2)、某次测量时，将控温箱的温度调至某一恒定温度，闭合开关S₁ ，单刀双掷开关S₂置于1，调整滑动变阻器R₁ ，使电流表G有适当的示数，记为I；再将S₂置于位置2，保持电路其他部分不变，调整电阻箱R₂ ，使电流表示数仍为I，此时电阻箱R₂如图丙所示，则在此温度下，该热敏电阻的阻值为.

(3)、不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻阻值R_T随温度t变化的图像如图丁所示。
关闭控温箱电源，一段时间后热敏电阻温度与室温相同，此时用电路甲测得热敏电阻阻值为5667Ω，可知室温为℃。（结果保留2位有效数字）

(4)、某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源电动势为 $E = 24 V$ ，内阻不计。可变电阻R_x最大阻值为4000Ω，该报警电路需满足下列两个条件：
①报警器电流大于或等于3mA时将报警；

②温度到达100℃时，报警器中电流不允许超过5mA；

则可得保护电阻R（无论如何调整R_x ，通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电流）至少应为kΩ；在R取最小值的情况下，要使报警器在60℃时报警，可变电阻R_x的阻值应调为kΩ；若要提高报警温度，应将R_x调（选填“大”或“小”）。（计算结果均保留2位有效数字）

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四、解答题

13. 2022年2月16日，我国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，图甲为比赛大跳台的场景。现将部分赛道简化，如图乙所示，若运动员从雪道上的A点由静止滑下后沿切线从B点进入半径 $R = 15 m$ 的竖直冰面圆弧轨道 $B D C$ ，从轨道上的C点飞出。 $A B$ 之间的竖直高度 $h = 27 m$ ， $O B$ 与 $O C$ 互相垂直， $∠ B O D = 37 °$ 。运动员和装备的总质量 $m = 60 k g$ 且视为质点，摩擦和空气阻力不计。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求

(1)、在轨道最低点D时，轨道对运动员的支持力大小；

(2)、运动员滑离C点后在空中飞行过程中距D点的最大高度。

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14. 如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场， $U_{M N} = - U_{0}$ 。A、B两板间的距离为d，两板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示，图中U₁已知，uAB的变化的周期为3t₀。两板间的电场视为匀强电场， $t = 0$ 时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t₀后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为-e，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。

(1)、求A、B金属板的长度L；

(2)、求 $t = 0$ 时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的位移偏移量y；

(3)、仅上下调整A、B两水平极板的位置，保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，要使从极板右侧射出的电子速度均水平，求A、B两板间的最小距离d₁。

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15. 如图所示，柱形气缸固定在水平地面上，气缸内用轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气。劲度系数为 $k = 10 N / c m$ 的轻弹簧一端与活塞相连，另一端固定在气缸底部。活塞静止时到气缸底部的距离为100cm，气体温度为27℃，此时弹簧的压缩量为 $x_{1} = 20 c m$ 。若活塞的横截面积为 $S = 100 c m^{2}$ ，取大气压强为 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，弹簧体积不计。

(1)、求缸内气体的压强；

(2)、若缓慢对缸内气体加热直到弹簧的伸长量为 $x_{2} = 20 c m$ ，求此时气体的温度。

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16. 如图所示，矩形abcd为一玻璃砖的横截面，玻璃砖ab面镀银，bc边长度为L。由单色光1、单色光2组成的一细光束，在abcd平面内从cd面上的O点以入射角 $i = 30 °$ 射入玻璃砖，该玻璃砖对单色光1、单色光2的折射率分别为n₁和n₂ ， $n_{1} > n_{2}$ 。求经ab面反射一次后从cd面射出的两单色光线间的距离。

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