江苏省南通市海门区2022届高三上学期物理期末教学质量调研试卷
一、单选题
1．（2021高二下·石景山期末）将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是（ ）
A．万有引力 B．库仑力 C．核力 D．分子力
【答案】C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。
故答案为：C。
【分析】原子核内将核子牢牢束缚在核内的作用力属于核力。
2．（2022高三上·海门期末）2021年12月26日，神舟十三号航天员在轨开展了第二次舱外作业．航天员在空间站24小时内可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站的线速度大于同步卫星的线速度
C．航天员出舱作业时的向心加速度为零
D．航天员在空间站内不受到地球引力作用，处于完全失重状态
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，可知空间站的线速度小于第一宇宙速度，A不符合题意；
B．根据
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的线速度大于同步卫星的线速度，B符合题意；
C．航天员出舱作业时仍受地球的引力绕地球做圆周运动，则向心加速度不为零，C不符合题意；
D．航天员在空间站内仍受到地球引力作用，只是由于地球的引力充当向心力，则处于完全失重状态，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用引力提供向心力可以判别第一宇宙速度为最大的环绕速度及比较线速度的大小；利用航天员做圆周运动则加速度不等于0；利用引力提供向心力可以判别航天员处于完全失重状态。
3．（2022高三上·海门期末）铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
B．肥皂膜前后两个面的侧视形状为上薄下厚的梯形
C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动
【答案】C
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】C．肥皂膜上条纹的形成是因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，是薄膜干涉，C符合题意；
A．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，A不符合题意；
B．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其前后两个面的侧视形状应是一个圆滑的曲面而不是梯形，B不符合题意；
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】肥皂膜上的条纹属于光的干涉条纹；由于薄膜厚度发生变化所以条纹宽度和间距发生变化；由于肥皂膜自身重力的影响可以判别侧面形状属于圆环的曲面；由于铁线圈旋转时，肥皂膜厚度会重新分布所以条纹不会跟着旋转。
4．（2022高三上·海门期末）小理利用如图一所示的装置研究光电效应实验，用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管，得到如图二所示的三条光电流与电压的关系曲线。下列说法中正确的是（ ）
A．同一光电管对不同单色光的极限频率不同
B．电流表A的电流方向一定是a流向b
C．甲光对应的光电子最大初动能最大
D．如果丙光是紫光，则乙光可能是黄光
【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电管的极限频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关，A不符合题意；
B．光电子从光电管的阴极K逸出，流过电流表A的电流方向为a到b，B符合题意；
C．由图知乙光照射光电管对应的遏止电压最大，即乙光对应的光电子的最大初动能最大，C不符合题意；
D．丙光对应的遏止电压比乙光小，光电子的最大初动能较小，根据光电效应方程有
可知丙光的频率较小，如果丙光是紫光，则乙光不可能是黄光，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光电管的极限频率由光电管所决定，与入射光的频率无关；利用光电子移动的方向可以判别电流的方向；利用遏止电压的大小可以比较光最大初动能的大小；利用光最大初动能的大小可以判别光对应的频率大小。
5．（2022高三上·海门期末）如图所示，一列简谐横波向左传播，振幅为A，周期为T，波长为λ，已知t=0时刻介质中a质点的位移为，则T时刻（ ）
A．质点a位于平衡位置上方且位移大于
B．质点a位于平衡位置上方且位移小于
C．质点a在0时刻位置的左侧λ处
D．质点a在0时刻位置的右侧λ处
【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】AB﹒由于波向左传播，质点a正处于位移为的位置向上振动，由于越远离平衡位置速度越小，因此再次回到位移为时的时间将大于T，则T时质点a还没有回到位移为的位置，所以T时刻质点a位于平衡位置上方且位移大于，A符合题意，B不符合题意；
CD﹒波向左传播，由题图可知质点a在0时刻位置的右侧，且大于处，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用质点的速度大小结合振动的时间可以判别对应的位移大小；结合波传播的方向可以判别质点对应的位移。
6．（2022高三上·海门期末）一小球做平抛运动，关于小球的动量变化Δp、动量变化率，动能变化ΔEk，动能的变化率随时间变化的曲线，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．小球的动量变化
图像是过原点的直线，A不符合题意；
B．因为
可知图像是平行t轴的直线，B不符合题意；
C．根据动能定理
ΔEk-t图像为过原点的抛物线，C不符合题意；
D．因为
则图像为过原点的直线，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用动量定理可以判别动量变化量与时间的关系；利用动量定理可以判别动量变化率为定值；利用动能定理可以判别动能变化量与时间的关系；进而求出动能变化率和时间的关系。
7．（2022高三上·海门期末）小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率，他用一束平行于直径AB的绿色自然光从C点入射时，折射光线恰好打在B点，已知C点到AB的距离为，则（ ）
A．该玻璃砖对绿光的折射率为
B．从C点反射的光线仍然为自然光
C．换用红光仍平行于AB从C点入射，其折射光线可能打在E点
D．改变入射光的颜色，将入射点上移，则折射光线可能通过O
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．C点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，由几何关系可知，∠COA=30°，则入射角为30°，折射角为15°，折射率为
A不符合题意；
B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，B不符合题意；
C．换用红光从C点入射，因红光折射率小于绿光，折射角变小，所以折射光线可能打在E点，C符合题意；
D．假设折射光线通过O点，则折射角为0；沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，所以折射光线不可能过O点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用几何关系可以求出折射角和入射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；利用光的频率可以比较折射角的大小；自然经过玻璃反射后，反射光属于偏振光；利用光的折射规律可以判别折射光线不可能经过O点。
8．（2022高一下·邹城期中）如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】设轨道半径为R，则小球运动到最高点时，速度最小为
即动能不为零，则机械能E机大于重力势能Ep；最高点的重力势能Ep=2mgR
最小动能为
即在最高点时的动能
故答案为：D。
【分析】利用其最高点的牛顿第二定律可以求出其速度的大小，利用动能不等于0可以判别最高点的机械能大于重力势能，利用其速度的大小可以判别最高点动能的大小。
9．（2022高三上·浙江月考）如图所示，一平行金属板AB与一线圈组成理想的LC振荡电路，E为电源，当开关S从1掷向2的同时，有一电子恰从极板中央飞入AB间，电子重力可忽略，射入方向与极板平行。则电子（ ）
A．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能一定增大
B．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
C．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
D．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能一定减小
【答案】C
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】当开关S从1掷向2后，两板间将产生交变电场（设周期为T），根据两板间电压的周期性可知，若电子在板间的运动时间为的奇数倍，则电子在板间加速和减速的时间相等，根据对称性可知电子从两板间射出时的竖直分速度为零，此时电子的动能不变，且电子的竖直分位移方向向上。因为电子一定先向上加速，其竖直位移一定向上或等于零，所以电子不可能从两板间中轴线的下方射出。综上所述可知ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】开关从1掷向2后，两板之间产生交变电场；利用其竖直方向的电场力方向可以判别其电子运动的方向，利用其电场力方向及位移的大小可以判别动能的大小。
二、多选题
10．（2022高三上·海门期末）如图所示，倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，质量为m物块P通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与质量为mA物块A相连，且mA>msinθ。现将P从传送带底端由静止释放，运动至在传送带中点时恰好达到传送带速度，随后与传送带一起匀速运动；若换用与P质量相同、材质不同的物块Q与A相连，Q刚好在传送带顶端与传送带达到共同速度，则物块在传送带上从底端运动到顶端（A未着地）过程中（ ）
A．物块Q与传送带间的动摩擦因数比物块P大
B．传送带对物块P做的功小于对物块Q做的功
C．在加速阶段，在同一位置，重力的功率物块P大于物块Q
D．物块与传送带间因摩擦产生的热量，P比Q多
【答案】C,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；功率及其计算；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．设传送带速度为v，长度为L，物块P运动至在传送带中点时恰好达到传送带速度，有
Q刚好在传送带顶端与传送带达到共同速度，则
则
由根据牛顿第二定律有
解得
物块P与传送带间的动摩擦因数比物块Q大，A不符合题意；
B．物块在传送带上从底端运动到顶端（A未着地）过程中，根据动能定理有
解得
B不符合题意；
C．在加速阶段，物块重力的功率
，则加速阶段，在同一位置，重力的功率物块P大于物块Q，C符合题意；
D．物块P从静止加速到v所用时间为、物块P位移为，物块Q从静止加速到v所用时间为，位移为，则
所以
在时间、内的物块相对传送带的位移分别为
所以
因摩擦产生的热分别为
因，所以
D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】利用速度位移公式可以比较两个物块加速度的大小，结合牛顿第二定律可以比较动摩擦因数的大小；利用全过程的动能定理可以比较传送带对物块做功的大小；利用重力的大小结合速度位移公式可以比较重力功率的大小；利用速度公式可以求出加速度的时间，结合相对运动的位移公式及摩擦力的大小可以比较摩擦产生热量的大小。
三、实验题
11．（2022高三上·海门期末）小明通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为 （填字母）；测得该合金丝的直径为d= mm；
（2）请根据表格中数据，在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整；
（3）小明在实验室找了两节干电池进行实验，正确连接电路后，发现调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数变化范围非常小，原因是 ；
（4）正确连接电路后，小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度L=59.99cm，闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数，在方格纸上作出U-I图象如图丙，发现图像是一条倾斜直线，计算该合金丝电阻R= ，该合金丝电阻率ρ= Ω·m（取3，结果均保留2位有效数字）。
1 2 3 4 5 6 7 8
电流I/A 0 0.08 0.11 0.15 0.19 0.27 0.38 0.56
电压U/V 0 0.19 0.29 0.44 0.60 0.80 1.15 1.70
【答案】（1）BAC；0.400
（2）
（3）电源内阻太大
（4）2.0-4.0；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）用螺旋测微器测合金丝直径时，先打开固定螺钉C，把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节粗调旋钮，然后调节微调旋钮A；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C，然后再读数，使用的先后顺序为CBAC；或者没有第一步，即先打开固定螺钉C，而是直接进行第二步，即把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，其它两步一样，故使用的先后顺序为BAC；
由图乙所示螺旋测微器可知，其分度值为0.01mm，测得该合金丝的直径为d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm
（2）由表中数据，可知电压、电流都要从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，且合金丝电阻较小，故电流表采用外接法，则完整的实物图，如图所示
（3）根据闭合电路欧姆定律有
调节滑动变阻器，改变，电压表和电流表的示数变化范围非常小，说明外电阻的影响较小，所以产生的原因是电源内阻太大；
（4）根据U-I图象的斜率表示电阻，则有
根据电阻定律有
又
联立解得
代入数据解得
【分析】（1）实验利用螺旋测微器测量合金丝的直径的正确步骤是：CBAC；利用螺旋测微器的结构和精度可以读出对应的的读数；
（2）滑动变阻器应该使用分压式接法；
（3）当改变外电阻时，电压表和电流表变化范围非常小是由于电源内阻太大；
（4）利用图像斜率可以求出电阻的大小，结合电阻定律可以求出电阻率的大小。
四、解答题
12．（2022高三上·海门期末）跳跳球由橡胶球、踏板和扶手构成，是训练平衡的玩具，如图所示。橡胶球原体积为4×10-3m3，内部气体压强为1.5×105Pa，当质量为60kg的人站上踏板并保持平衡时，橡胶球体积变为3×10-3m3，球内气体压强变为1.2×105Pa，不计橡胶球膜厚度及玩具的重力，球内气体可看作理想气体，温度保持不变，取g=10m/s2，大气压强为1.0×105Pa。则人站上踏板稳定后；
（1）计算说明橡胶球是否漏气；
（2）求橡胶球与地面的接触面积。
【答案】（1）解：设没有漏气，根据玻意耳定律有
代入数据解得
实际压强小于不漏气的气体压强，所以有漏气
（2）解：对橡胶球，设与地面的接触面积为S，则有
代入数据解得橡胶球与地面的接触面积
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）当橡胶球没有漏气时，利用等容变化的状态方程可以求出气体的压强进而判别橡胶球是否漏气；
（2）当橡胶球静止在地面时，利用平衡方程可以求出橡胶球与地面的接触面积。
13．（2022高三上·海门期末）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为L（L H），地球半径为R，质量为M，万有引力常量为G，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于导体绳。忽略地球自转的影响。求：
（1）卫星做圆周运动速度v及导体绳中感应电动势E1；
（2）电池电动势E2。
【答案】（1）解：导体绳长为L H，卫星高度可认为H，根据牛顿第二定律得
解得卫星做圆周运动速度
对导体根据法拉第电磁感应定律得导体绳中感应电动势E1=BLv
由以上各式解之得
（2）解：对回路根据闭合闭合电路欧姆定律由
对导线受力平衡可得解得
【知识点】万有引力定律的应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）卫星做匀速圆周运动，利用引力提供向心力可以求出卫星做匀速圆周运动的线速度大小；结合动生电动势的表达式可以求出电动势的大小；
（2）当已知电动势的大小，结合欧姆定律及平衡方程可以求出电池电动势的大小。
14．（2022高三上·海门期末）如图所示，在y轴右方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度为B．在y轴左侧的区域内存在沿x轴正向的匀强电场。x轴上A点与O点间距为d，一质量为m、电荷量为+q的粒子从x轴上的A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子重力。
（1）若粒子第一次经过磁场的偏转角为60°，求粒子在磁场中运动的速度v1；
（2）要使粒子经过磁场之后不再经过y轴，求电场强度E应满足的条件；
（3）若电场强度，求粒子在电磁场区域的运动时间。
【答案】（1）解：粒子经过磁场的偏转角为60°，则粒子做圆周运动的圆心角也为60°，其轨迹如图所示
由几何关系得粒子做圆周运动的半径为
由牛顿第二定律得
解得
故粒子在磁场中运动的速度为
（2）解：粒子经过磁场之后，不再经过y轴，则粒子射出磁场时的临界速度方向为平行y轴向上，其轨迹如图所示
由几何关系得
即
由牛顿第二定律得
解得
粒子在电场中从A到O过程中，由动能定理可得
解得
故电场强度满足的条件为
（3）解：对粒子，在电场中由动能定理得
在磁场中由牛顿第二定律得
解得
粒子在电磁场区域中的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中运动的周期为
则粒子在磁场中运动时间
粒子在电场中从A到O做匀加速直线运动，其时间
粒子在电磁场区域运动的总时间
故粒子在电磁场区域的运动时间为
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1） 粒子进入磁场后发生偏转，利用几何关系可以求出轨迹半径的大小结合牛顿第二定律可以求出粒子在磁场中运动的速度大小；
（2）当粒子不再经过Y轴时，利用几何关系可以求出粒子运动半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小；再结合从A到O过程中的动能定理可以求出电场强度的最小值；
（3）已知电场强度的大小，利用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子轨迹半径的大小；利用粒子运动的轨迹可以求出粒子在磁场中运动的时间，利用位移公式可以求出粒子在电场中运动的时间。
15．（2022高三上·海门期末）如图所示，左侧固定着内壁光滑的四分之一圆轨道，半径为R，右侧水平面上，有一质量为3m的滑板由水平部分BC和半径为R的四分之一光滑圆弧构成。质量分别为2m和m物体P、Q（视为质点）锁定在半圆轨道底端A点和滑板左端B点，两者间有一被压缩的轻质弹簧（未与P、Q连接）。某时刻解除锁定，压缩的弹簧释放，物体P、Q瞬间分离。P向左运动上升到最大高度R后即撤去，物体Q与滑板水平部分的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）求弹簧被锁定时的弹性势能；
（2）若滑板与地面的动摩擦因数为μ，求物体Q与滑板摩擦所产生的热量（已知BC）；
（3）若水平面光滑，要使物体Q在相对滑板反向运动的过程中，相对地面有向左运动的速度，求BC的长度L应满足的条件。
【答案】（1）解：P弹开后运动到最高点过程中，由动能定理
解得
弹簧弹开过程，对P、Q系统动量守恒，有
解得
对P、Q与弹簧组成的系统，由能量守恒得弹簧弹性势能
（2）解：Q滑上滑板时，对Q由牛顿第二定律得
解得Q的加速度
对滑板BC，由牛顿第二定律得
解得滑板加速度
设经过时间t共速，速度为v共，此过程
对Q有
对滑板有
联立解得
Q相对滑板运动位移
Q与滑板摩擦生热
（3）解：法一：对Q与滑板相互作用过程中，动量守恒、能量守恒有
化简得
解得
Q要相对滑板后退且对地向左运动，，则
解得
法二：Q要相对滑板后退且有对地向左运动，即Lm至多对应Q退至滑板光滑圆弧底部时速度恰为0，根据动量和能量守恒有
解得
所以
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）P被弹开后，利用动能定理可以求出弹开瞬间的速度大小，结合动量守恒定律及能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；
（2）当Q滑上滑板时，利用牛顿第二定律可以求出Q的加速度大小及滑板加速度的大小，结合速度公式可以求出共速的时间，再利用位移公式可以求出相对位移的大小，结合摩擦力的大小可以求出摩擦产生的热量；
（3）Q与滑板相互作用的过程中，利用动量守恒定律可以求出滑块速度的表达式，结合速度的方向可以判别BC的长度范围。
1 / 1江苏省南通市海门区2022届高三上学期物理期末教学质量调研试卷
一、单选题
1．（2021高二下·石景山期末）将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是（ ）
A．万有引力 B．库仑力 C．核力 D．分子力
2．（2022高三上·海门期末）2021年12月26日，神舟十三号航天员在轨开展了第二次舱外作业．航天员在空间站24小时内可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站的线速度大于同步卫星的线速度
C．航天员出舱作业时的向心加速度为零
D．航天员在空间站内不受到地球引力作用，处于完全失重状态
3．（2022高三上·海门期末）铁丝圈上附有肥皂沫，竖直放置时，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
B．肥皂膜前后两个面的侧视形状为上薄下厚的梯形
C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动
4．（2022高三上·海门期末）小理利用如图一所示的装置研究光电效应实验，用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管，得到如图二所示的三条光电流与电压的关系曲线。下列说法中正确的是（ ）
A．同一光电管对不同单色光的极限频率不同
B．电流表A的电流方向一定是a流向b
C．甲光对应的光电子最大初动能最大
D．如果丙光是紫光，则乙光可能是黄光
5．（2022高三上·海门期末）如图所示，一列简谐横波向左传播，振幅为A，周期为T，波长为λ，已知t=0时刻介质中a质点的位移为，则T时刻（ ）
A．质点a位于平衡位置上方且位移大于
B．质点a位于平衡位置上方且位移小于
C．质点a在0时刻位置的左侧λ处
D．质点a在0时刻位置的右侧λ处
6．（2022高三上·海门期末）一小球做平抛运动，关于小球的动量变化Δp、动量变化率，动能变化ΔEk，动能的变化率随时间变化的曲线，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2022高三上·海门期末）小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率，他用一束平行于直径AB的绿色自然光从C点入射时，折射光线恰好打在B点，已知C点到AB的距离为，则（ ）
A．该玻璃砖对绿光的折射率为
B．从C点反射的光线仍然为自然光
C．换用红光仍平行于AB从C点入射，其折射光线可能打在E点
D．改变入射光的颜色，将入射点上移，则折射光线可能通过O
8．（2022高一下·邹城期中）如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022高三上·浙江月考）如图所示，一平行金属板AB与一线圈组成理想的LC振荡电路，E为电源，当开关S从1掷向2的同时，有一电子恰从极板中央飞入AB间，电子重力可忽略，射入方向与极板平行。则电子（ ）
A．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能一定增大
B．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
C．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
D．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能一定减小
二、多选题
10．（2022高三上·海门期末）如图所示，倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，质量为m物块P通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与质量为mA物块A相连，且mA>msinθ。现将P从传送带底端由静止释放，运动至在传送带中点时恰好达到传送带速度，随后与传送带一起匀速运动；若换用与P质量相同、材质不同的物块Q与A相连，Q刚好在传送带顶端与传送带达到共同速度，则物块在传送带上从底端运动到顶端（A未着地）过程中（ ）
A．物块Q与传送带间的动摩擦因数比物块P大
B．传送带对物块P做的功小于对物块Q做的功
C．在加速阶段，在同一位置，重力的功率物块P大于物块Q
D．物块与传送带间因摩擦产生的热量，P比Q多
三、实验题
11．（2022高三上·海门期末）小明通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径时，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为 （填字母）；测得该合金丝的直径为d= mm；
（2）请根据表格中数据，在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整；
（3）小明在实验室找了两节干电池进行实验，正确连接电路后，发现调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数变化范围非常小，原因是 ；
（4）正确连接电路后，小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度L=59.99cm，闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数，在方格纸上作出U-I图象如图丙，发现图像是一条倾斜直线，计算该合金丝电阻R= ，该合金丝电阻率ρ= Ω·m（取3，结果均保留2位有效数字）。
1 2 3 4 5 6 7 8
电流I/A 0 0.08 0.11 0.15 0.19 0.27 0.38 0.56
电压U/V 0 0.19 0.29 0.44 0.60 0.80 1.15 1.70
四、解答题
12．（2022高三上·海门期末）跳跳球由橡胶球、踏板和扶手构成，是训练平衡的玩具，如图所示。橡胶球原体积为4×10-3m3，内部气体压强为1.5×105Pa，当质量为60kg的人站上踏板并保持平衡时，橡胶球体积变为3×10-3m3，球内气体压强变为1.2×105Pa，不计橡胶球膜厚度及玩具的重力，球内气体可看作理想气体，温度保持不变，取g=10m/s2，大气压强为1.0×105Pa。则人站上踏板稳定后；
（1）计算说明橡胶球是否漏气；
（2）求橡胶球与地面的接触面积。
13．（2022高三上·海门期末）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为L（L H），地球半径为R，质量为M，万有引力常量为G，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于导体绳。忽略地球自转的影响。求：
（1）卫星做圆周运动速度v及导体绳中感应电动势E1；
（2）电池电动势E2。
14．（2022高三上·海门期末）如图所示，在y轴右方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度为B．在y轴左侧的区域内存在沿x轴正向的匀强电场。x轴上A点与O点间距为d，一质量为m、电荷量为+q的粒子从x轴上的A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子重力。
（1）若粒子第一次经过磁场的偏转角为60°，求粒子在磁场中运动的速度v1；
（2）要使粒子经过磁场之后不再经过y轴，求电场强度E应满足的条件；
（3）若电场强度，求粒子在电磁场区域的运动时间。
15．（2022高三上·海门期末）如图所示，左侧固定着内壁光滑的四分之一圆轨道，半径为R，右侧水平面上，有一质量为3m的滑板由水平部分BC和半径为R的四分之一光滑圆弧构成。质量分别为2m和m物体P、Q（视为质点）锁定在半圆轨道底端A点和滑板左端B点，两者间有一被压缩的轻质弹簧（未与P、Q连接）。某时刻解除锁定，压缩的弹簧释放，物体P、Q瞬间分离。P向左运动上升到最大高度R后即撤去，物体Q与滑板水平部分的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）求弹簧被锁定时的弹性势能；
（2）若滑板与地面的动摩擦因数为μ，求物体Q与滑板摩擦所产生的热量（已知BC）；
（3）若水平面光滑，要使物体Q在相对滑板反向运动的过程中，相对地面有向左运动的速度，求BC的长度L应满足的条件。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核的组成
【解析】【解答】将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。
故答案为：C。
【分析】原子核内将核子牢牢束缚在核内的作用力属于核力。
2．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，可知空间站的线速度小于第一宇宙速度，A不符合题意；
B．根据
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的线速度大于同步卫星的线速度，B符合题意；
C．航天员出舱作业时仍受地球的引力绕地球做圆周运动，则向心加速度不为零，C不符合题意；
D．航天员在空间站内仍受到地球引力作用，只是由于地球的引力充当向心力，则处于完全失重状态，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用引力提供向心力可以判别第一宇宙速度为最大的环绕速度及比较线速度的大小；利用航天员做圆周运动则加速度不等于0；利用引力提供向心力可以判别航天员处于完全失重状态。
3．【答案】C
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】C．肥皂膜上条纹的形成是因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，是薄膜干涉，C符合题意；
A．形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到破裂的过程上面越来越薄，下面越来越厚，因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化，条纹宽度和间距发生变化，A不符合题意；
B．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的原因其前后两个面的侧视形状应是一个圆滑的曲面而不是梯形，B不符合题意；
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，由于重力、表面张力和粘滞力等的作用，肥皂膜的形状和厚度会重新分布，因此并不会跟着旋转90°，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】肥皂膜上的条纹属于光的干涉条纹；由于薄膜厚度发生变化所以条纹宽度和间距发生变化；由于肥皂膜自身重力的影响可以判别侧面形状属于圆环的曲面；由于铁线圈旋转时，肥皂膜厚度会重新分布所以条纹不会跟着旋转。
4．【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．光电管的极限频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关，A不符合题意；
B．光电子从光电管的阴极K逸出，流过电流表A的电流方向为a到b，B符合题意；
C．由图知乙光照射光电管对应的遏止电压最大，即乙光对应的光电子的最大初动能最大，C不符合题意；
D．丙光对应的遏止电压比乙光小，光电子的最大初动能较小，根据光电效应方程有
可知丙光的频率较小，如果丙光是紫光，则乙光不可能是黄光，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光电管的极限频率由光电管所决定，与入射光的频率无关；利用光电子移动的方向可以判别电流的方向；利用遏止电压的大小可以比较光最大初动能的大小；利用光最大初动能的大小可以判别光对应的频率大小。
5．【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】AB﹒由于波向左传播，质点a正处于位移为的位置向上振动，由于越远离平衡位置速度越小，因此再次回到位移为时的时间将大于T，则T时质点a还没有回到位移为的位置，所以T时刻质点a位于平衡位置上方且位移大于，A符合题意，B不符合题意；
CD﹒波向左传播，由题图可知质点a在0时刻位置的右侧，且大于处，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】利用质点的速度大小结合振动的时间可以判别对应的位移大小；结合波传播的方向可以判别质点对应的位移。
6．【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】A．小球的动量变化
图像是过原点的直线，A不符合题意；
B．因为
可知图像是平行t轴的直线，B不符合题意；
C．根据动能定理
ΔEk-t图像为过原点的抛物线，C不符合题意；
D．因为
则图像为过原点的直线，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用动量定理可以判别动量变化量与时间的关系；利用动量定理可以判别动量变化率为定值；利用动能定理可以判别动能变化量与时间的关系；进而求出动能变化率和时间的关系。
7．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】A．C点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，由几何关系可知，∠COA=30°，则入射角为30°，折射角为15°，折射率为
A不符合题意；
B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，B不符合题意；
C．换用红光从C点入射，因红光折射率小于绿光，折射角变小，所以折射光线可能打在E点，C符合题意；
D．假设折射光线通过O点，则折射角为0；沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，所以折射光线不可能过O点，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用几何关系可以求出折射角和入射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；利用光的频率可以比较折射角的大小；自然经过玻璃反射后，反射光属于偏振光；利用光的折射规律可以判别折射光线不可能经过O点。
8．【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】设轨道半径为R，则小球运动到最高点时，速度最小为
即动能不为零，则机械能E机大于重力势能Ep；最高点的重力势能Ep=2mgR
最小动能为
即在最高点时的动能
故答案为：D。
【分析】利用其最高点的牛顿第二定律可以求出其速度的大小，利用动能不等于0可以判别最高点的机械能大于重力势能，利用其速度的大小可以判别最高点动能的大小。
9．【答案】C
【知识点】电容器及其应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】当开关S从1掷向2后，两板间将产生交变电场（设周期为T），根据两板间电压的周期性可知，若电子在板间的运动时间为的奇数倍，则电子在板间加速和减速的时间相等，根据对称性可知电子从两板间射出时的竖直分速度为零，此时电子的动能不变，且电子的竖直分位移方向向上。因为电子一定先向上加速，其竖直位移一定向上或等于零，所以电子不可能从两板间中轴线的下方射出。综上所述可知ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】开关从1掷向2后，两板之间产生交变电场；利用其竖直方向的电场力方向可以判别其电子运动的方向，利用其电场力方向及位移的大小可以判别动能的大小。
10．【答案】C,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；功率及其计算；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．设传送带速度为v，长度为L，物块P运动至在传送带中点时恰好达到传送带速度，有
Q刚好在传送带顶端与传送带达到共同速度，则
则
由根据牛顿第二定律有
解得
物块P与传送带间的动摩擦因数比物块Q大，A不符合题意；
B．物块在传送带上从底端运动到顶端（A未着地）过程中，根据动能定理有
解得
B不符合题意；
C．在加速阶段，物块重力的功率
，则加速阶段，在同一位置，重力的功率物块P大于物块Q，C符合题意；
D．物块P从静止加速到v所用时间为、物块P位移为，物块Q从静止加速到v所用时间为，位移为，则
所以
在时间、内的物块相对传送带的位移分别为
所以
因摩擦产生的热分别为
因，所以
D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】利用速度位移公式可以比较两个物块加速度的大小，结合牛顿第二定律可以比较动摩擦因数的大小；利用全过程的动能定理可以比较传送带对物块做功的大小；利用重力的大小结合速度位移公式可以比较重力功率的大小；利用速度公式可以求出加速度的时间，结合相对运动的位移公式及摩擦力的大小可以比较摩擦产生热量的大小。
11．【答案】（1）BAC；0.400
（2）
（3）电源内阻太大
（4）2.0-4.0；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）用螺旋测微器测合金丝直径时，先打开固定螺钉C，把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，当合金丝与测微螺杆、测砧接触时停止调节粗调旋钮，然后调节微调旋钮A；为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉C，然后再读数，使用的先后顺序为CBAC；或者没有第一步，即先打开固定螺钉C，而是直接进行第二步，即把待测合金丝放在测微螺杆与测砧之间，然后调节粗调旋钮B，其它两步一样，故使用的先后顺序为BAC；
由图乙所示螺旋测微器可知，其分度值为0.01mm，测得该合金丝的直径为d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm
（2）由表中数据，可知电压、电流都要从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，且合金丝电阻较小，故电流表采用外接法，则完整的实物图，如图所示
（3）根据闭合电路欧姆定律有
调节滑动变阻器，改变，电压表和电流表的示数变化范围非常小，说明外电阻的影响较小，所以产生的原因是电源内阻太大；
（4）根据U-I图象的斜率表示电阻，则有
根据电阻定律有
又
联立解得
代入数据解得
【分析】（1）实验利用螺旋测微器测量合金丝的直径的正确步骤是：CBAC；利用螺旋测微器的结构和精度可以读出对应的的读数；
（2）滑动变阻器应该使用分压式接法；
（3）当改变外电阻时，电压表和电流表变化范围非常小是由于电源内阻太大；
（4）利用图像斜率可以求出电阻的大小，结合电阻定律可以求出电阻率的大小。
12．【答案】（1）解：设没有漏气，根据玻意耳定律有
代入数据解得
实际压强小于不漏气的气体压强，所以有漏气
（2）解：对橡胶球，设与地面的接触面积为S，则有
代入数据解得橡胶球与地面的接触面积
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）当橡胶球没有漏气时，利用等容变化的状态方程可以求出气体的压强进而判别橡胶球是否漏气；
（2）当橡胶球静止在地面时，利用平衡方程可以求出橡胶球与地面的接触面积。
13．【答案】（1）解：导体绳长为L H，卫星高度可认为H，根据牛顿第二定律得
解得卫星做圆周运动速度
对导体根据法拉第电磁感应定律得导体绳中感应电动势E1=BLv
由以上各式解之得
（2）解：对回路根据闭合闭合电路欧姆定律由
对导线受力平衡可得解得
【知识点】万有引力定律的应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【分析】（1）卫星做匀速圆周运动，利用引力提供向心力可以求出卫星做匀速圆周运动的线速度大小；结合动生电动势的表达式可以求出电动势的大小；
（2）当已知电动势的大小，结合欧姆定律及平衡方程可以求出电池电动势的大小。
14．【答案】（1）解：粒子经过磁场的偏转角为60°，则粒子做圆周运动的圆心角也为60°，其轨迹如图所示
由几何关系得粒子做圆周运动的半径为
由牛顿第二定律得
解得
故粒子在磁场中运动的速度为
（2）解：粒子经过磁场之后，不再经过y轴，则粒子射出磁场时的临界速度方向为平行y轴向上，其轨迹如图所示
由几何关系得
即
由牛顿第二定律得
解得
粒子在电场中从A到O过程中，由动能定理可得
解得
故电场强度满足的条件为
（3）解：对粒子，在电场中由动能定理得
在磁场中由牛顿第二定律得
解得
粒子在电磁场区域中的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中运动的周期为
则粒子在磁场中运动时间
粒子在电场中从A到O做匀加速直线运动，其时间
粒子在电磁场区域运动的总时间
故粒子在电磁场区域的运动时间为
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1） 粒子进入磁场后发生偏转，利用几何关系可以求出轨迹半径的大小结合牛顿第二定律可以求出粒子在磁场中运动的速度大小；
（2）当粒子不再经过Y轴时，利用几何关系可以求出粒子运动半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小；再结合从A到O过程中的动能定理可以求出电场强度的最小值；
（3）已知电场强度的大小，利用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子轨迹半径的大小；利用粒子运动的轨迹可以求出粒子在磁场中运动的时间，利用位移公式可以求出粒子在电场中运动的时间。
15．【答案】（1）解：P弹开后运动到最高点过程中，由动能定理
解得
弹簧弹开过程，对P、Q系统动量守恒，有
解得
对P、Q与弹簧组成的系统，由能量守恒得弹簧弹性势能
（2）解：Q滑上滑板时，对Q由牛顿第二定律得
解得Q的加速度
对滑板BC，由牛顿第二定律得
解得滑板加速度
设经过时间t共速，速度为v共，此过程
对Q有
对滑板有
联立解得
Q相对滑板运动位移
Q与滑板摩擦生热
（3）解：法一：对Q与滑板相互作用过程中，动量守恒、能量守恒有
化简得
解得
Q要相对滑板后退且对地向左运动，，则
解得
法二：Q要相对滑板后退且有对地向左运动，即Lm至多对应Q退至滑板光滑圆弧底部时速度恰为0，根据动量和能量守恒有
解得
所以
【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）P被弹开后，利用动能定理可以求出弹开瞬间的速度大小，结合动量守恒定律及能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；
（2）当Q滑上滑板时，利用牛顿第二定律可以求出Q的加速度大小及滑板加速度的大小，结合速度公式可以求出共速的时间，再利用位移公式可以求出相对位移的大小，结合摩擦力的大小可以求出摩擦产生的热量；
（3）Q与滑板相互作用的过程中，利用动量守恒定律可以求出滑块速度的表达式，结合速度的方向可以判别BC的长度范围。
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