2022届江苏省盐城市阜宁中学高三下学期

—学年春学期高三年级期中考试

物理试卷

时间：75分钟：分值：分

一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一项符合题意）

1.利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验，下列说法正确的是（ 　　）

A.探究“功和速度变化关系”的实验中，不需要平衡摩擦力

B.探究“加速度和力、质量的关系”实验中，不需要平衡摩擦力

C.探究“速度随时间变化规律”的实验中，不需要平衡摩擦力

D.利用该实验装置，只要平衡好摩擦力，就可以用来做“探究机械能守恒定律”实验

C

A．探究“功和速度变化关系”的实验中，由于功是合力所做的功，需要平衡摩擦力，故A错误；

B．探究“加速度和力、质量的关系”实验中，力也是合力，需要平衡摩擦力，故B错误；

C．探究“速度随时间变化规律”的实验中，不需要平衡摩擦力，故C正确；

D．虽然平衡了摩擦力，但摩擦力并没有消失，在物块运动的过程中有摩擦力做功，故系统机械能不守恒，所以不能用此装置做“探究机械能守恒定律”实验，故D错误。

故选C。

2.如图所示，假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，则下列描述地球绕太阳公转的物理量不变的是（）

A.线速度　　B.向心力

C.公转周期　　D.向心加速度

C

A．设太阳半径为R，太阳与地球间距离为r，根据万有引力提供向心力可得

Object:word/embeddings/oleObject1.bin

可得

Object:word/embeddings/oleObject2.bin

即

Object:word/embeddings/oleObject3.bin

天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半时，地球的公转速度变为原来的一半，故A错误；

B．设地球的半径为R1，向心力由万有引力提供，有

Object:word/embeddings/oleObject4.bin

可得

Object:word/embeddings/oleObject5.bin

可知，向心力变小，故B错误；

C．由

Object:word/embeddings/oleObject6.bin

可得

Object:word/embeddings/oleObject7.bin

可得

Object:word/embeddings/oleObject8.bin

地球公转周期不变，故C正确；

D．由

Object:word/embeddings/oleObject9.bin

可得

Object:word/embeddings/oleObject10.bin

加速度变小，故D错误。

故选C。

3.如图所示是一定质量的理想气体的p－t图线，当气体状态发生沿图线A到B的变化，下列说法中正确的是（ 　　）

A.气体一定吸收热量

B.气体体积不变

C.气体分子平均动能减少

D.外界对气体做功

D

B．因为

Object:word/embeddings/oleObject11.bin

若将横轴单位换算为K，则A与原点连线的斜率小于B与原点连线的斜率，根据

Object:word/embeddings/oleObject12.bin

则A状态的体积大于B状态的体积，故B错误；

AD．沿图线A到B，温度升高，则气体内能增大，而体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体可能吸收热量也可能放出热量，故A错误，D正确；

C．一定质量的理想气体中，温度是平均动能的标志，温度升高，则气体的分子平均动能增大，故C错误。

故选D。

4.如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV，以下说法正确的是（ 　　）

A.原子跃迁到低能级后系统的势能减小

B.氢原子从高能级向基态跃迁时可能发射γ光子

C.处于n=2能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离

D.用能量为11.0eV的光子激发处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态

A

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，轨道半径减小，根据

Object:word/embeddings/oleObject13.bin

知电子动能增大，则电势能减小，故A正确；

B．从能量为0跃迁到基态，放出的光子能量也就是13.6ev。小于γ光子的能量，故B错误；

C．紫外线的能量大于3.11eV，处于n=2能级的氢原子吸收紫外线后，能量不一定大于0，不一定能电离，故C错误；

D．11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差，所以不会发生跃迁，故D错误。

故选A。

5.如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则不正确的是（ 　　）

A.增大单色光的强度，电流表的示数将增大

B.滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零

C.滑片P向左移，电流表示数将增大

D.入射的单色光的频率必须大于阴极材料的截止频率

C

A．增大单色光的强度，则产生的光电流增大，电流表的示数增大，故A正确；

BC．滑片P向左移时，K极的电势比A极的高，光电管上加的是反向电压，故滑片左移的过程中，电流表示数将减小，甚至为零，故B正确，C错误；

D．单色光射到光电管的阴极时，电流表有示数，说明发生了光电效应，因此入射的单色光的频率必须大于阴极材料的截止频率，故D正确。

故选C。

6.如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高。则足球（ 　　）

A.在a点的动能与在c点的相等

B.在a点的机械能比在b点的大

C.在b点的加速度方向竖直向下

D.从a运动到b的时间大于从b运动到c的时间

B

A．足球在运动过程中，受到空气阻力作用，足球机械能不守恒，则在a点的动能与在c点的不相等，故A错误；

B．由于空气阻力做负功，足球机械能减小，则足球在a点的机械能比在b点的大，故B正确；

C．在b点，足球速度水平向右，则足球除了受到重力外，还受到水平向左的空气阻力，则足球在b点的加速度方向不沿竖直向下，故C错误；

D．足球从a点运动到b点的过程中，在竖直方向上，受到的空气阻力和重力都向下。而足球从b点运动到c点的过程中，在竖直方向上，受到的空气阻力向上，重力向下。则足球从a运动到b的过程中的竖直方向的加速度大于从b运动到c过程中的竖直方向的加速度。又从a运动到b的竖直位移大小等于从b运动到c的竖直位移大小，则根据

Object:word/embeddings/oleObject14.bin

可知足球从a运动到b的时间小于从b运动到c的时间，故D错误。

故选B。

7.小妍同学在练习使用多用电表时，意外地发现一个“奇怪”的现象。他用机械式多用电表欧姆挡（×1k挡，中间刻度值为40）去测量一个量程为3V的直流电压表的电阻，结果发现两个电表的指针都发生了正向偏转，此时电压表的示数为2.60V，欧姆表的示数如下图所示。下列说法中正确的是（ 　　）

A.该同学肯定把多用电表的红表笔与电压表正极相连

B.被测电压表的电阻大于欧姆表的内阻

C.欧姆表（×1k挡）内部电源的电动势为2.60V

D.欧姆表（×1k挡）内部电源的电动势为9.10V

D

A．欧姆表内部电源正极与黑表笔相连，由于电压表发生了正向偏转，故黑表笔与电压表正极相连，A错误；

B．由图可知，多用电表读数为电压表的内阻，为16Object:word/embeddings/oleObject15.bin，由中值电阻可知，×1k挡的内阻为40Object:word/embeddings/oleObject16.bin，大于电压表的内阻，B错误；

CD．此时电压表的示数为2.60V，可得欧姆表（×1k挡）内部电源的电动势为

Object:word/embeddings/oleObject17.bin

C错误，D正确。

故选D。

8.如图所示，正方体ABCD-EFGH所处空间中存在匀强电场（图中未画出）。在A、F两点分别放入正、负两等量异种点电荷甲和乙后，B点的场强变为零。下列说法正确的是（ 　　）

A.放入点电荷前，B点电势高于H点

B.放入点电荷前后，C点场强方向不变

C.原匀强电场的场强方向从A指向F

D.放入点电荷后，再将甲从A点沿直线移至D点的过程，甲的电势能保持不变

B

电场线分布如图所示

AC.因为放入等量异种电荷后B点的电场强度为零，故原匀强电场的方向由F指向A，因此，放入电场前，B点和H点处于同一等势面上，电势相等，故AC错误；

B.放入点电荷前，C点电场强度方向与原匀强电场的场强方向相同，放入点电荷后，点电荷在C点的场强小于原场强，叠加后方向不变，故B正确；

D.放入点电荷后，AD不在同一等势面上，将甲从A点沿直线移至D点的过程，甲的电势能要发生变化，故D错误。

故选B。

9.小物块以一定的初速度沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．设物块与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek、重力势能Ep、机械能E、产生的内能Q与位移x关系图线正确的是（）

A.　　B.

C.　　D.

D

A．上滑时有

Object:word/embeddings/oleObject18.bin

整理得

Object:word/embeddings/oleObject19.bin

下滑时有

Object:word/embeddings/oleObject20.bin

整理得

Object:word/embeddings/oleObject21.bin

所以图A应该是线性图像为直线，所以A错误；

B．小物体从上滑后下滑，其位移先增大后减小，而图像B位移一直增大，所以B错误；

C．根据

Object:word/embeddings/oleObject22.bin

由于摩擦力全程做负功，则机械能全程不断减小，而图C下滑过程机械能增加，所以C错误；

D．上滑时有

Object:word/embeddings/oleObject23.bin

下滑时有

Object:word/embeddings/oleObject24.bin

由数学知识可知，D正确；

故选D。

10.如图所示，平衡浪木是一种训练器材，可用来训练人的平衡能力和抗眩晕能力。水平晃板被四根相同的铁链悬挂在支架上，训练时一人站在晃板的正中间，另外一人沿着晃板方向用力推动一下，晃板开始摆动，摆动过程中晃板一直保持水平，人可视为质点且相对晃板一直保持静止。若不计空气阻力，摆动稳定后，令晃板摆到最高点时，绳所在平面与竖直方向的夹角为Object:word/embeddings/oleObject25.bin，下列说法正确的是（ 　　）

A.晃板摆到最低点时，人受到摩擦力，且支持力大于重力

B.晃板摆到最高点时，人不受摩擦力，且支持力等于重力

C.晃板摆到最高点时，人受到摩擦力，且支持力大于重力

D.晃板摆到最高点时，人受3个力，人的加速度为gsinObject:word/embeddings/oleObject26.bin

D

A．晃板摆到最低点时，水平方向没有加速度，人相对于板并没有相对运动或者相对运动趋势，不受到摩擦力，故A错误；

BCD．晃板摆到最高点时，将晃板与人看作一个整体，整体受到重力和铁链拉力作用，沿铁链方向处于平衡状态，垂直铁链方向，根据牛顿第二定律

Object:word/embeddings/oleObject27.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject28.bin

此时人的加速度为gsinObject:word/embeddings/oleObject29.bin，且方向垂直于铁链向下（有水平方向的分量），而人受到的重力和支持力均为竖直方向，这两个力没有水平方向的分力，则必定受到摩擦力作用，故一共受到3个力作用，故BC错误，D正确。

故选D。

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12～15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：

小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）

电压表（量程mV，内阻Object:word/embeddings/oleObject30.bin）

电流表（量程mA，内阻0.27Object:word/embeddings/oleObject31.bin）

定值电阻R0

滑动变阻器R1（阻值0-20Object:word/embeddings/oleObject32.bin）

电阻箱R2（最大阻值.9Object:word/embeddings/oleObject33.bin）

电源E（电动势6V，内阻不计）

开关S、导线若干。

完成下列填空：

（1）有3个阻值分别为10Object:word/embeddings/oleObject34.bin、20Object:word/embeddings/oleObject35.bin、30Object:word/embeddings/oleObject36.bin的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~mA的U-I曲线，R0应选取阻值为___________Object:word/embeddings/oleObject37.bin的定值电阻；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________（填“a”或“b”）端；

（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为___________Object:word/embeddings/oleObject38.bin（保留1位有效数字）；

（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为_______Object:word/embeddings/oleObject39.bin。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：

（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）；

（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为mA，可得此时小灯泡电功率P1=_______W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为mA时，小灯泡的电功率为P2，则Object:word/embeddings/oleObject40.bin=_______（保留至整数）。

①.10②.a③.0.7④.⑤.增大⑥.0.⑦.10

（1）[1]因为小灯泡额定电压2.5V，电动势6V，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要定值电阻分担的电压

Object:word/embeddings/oleObject41.bin

则有

Object:word/embeddings/oleObject42.bin

则需要描绘小灯泡在0~mA的伏安特性曲线，即R0应选取阻值为10Object:word/embeddings/oleObject43.bin；

（2）[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端；

（3）[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时，电压为7mV，则小灯泡的电阻为

Object:word/embeddings/oleObject44.bin

（4）[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有

Object:word/embeddings/oleObject45.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject46.bin

（5）[5]由图（b）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中Object:word/embeddings/oleObject47.bin变大，则灯丝的电阻增大；

（6）[6]根据表格可知当电流为mA时，电压表的示数为46mA，根据（4）的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46V，则此时小灯泡电功率

P1=0.46V×0.16A≈0.W

[7]同理可知当流过电流表的电流为mA时，小灯泡两端电压为2.5V，此时小灯泡电功率

P2=2.5V×0.3A=0.75W

故有

Object:word/embeddings/oleObject48.bin

12.如图所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1Object:word/embeddings/oleObject49.bin，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90Object:word/embeddings/oleObject50.bin，欧姆表表盘中值刻度为“15”，求：

（1）此时的电路结构对应的倍率；

（2）将灵敏电流计并联多大的电阻可将倍率调成“Object:word/embeddings/oleObject51.bin”。

（1）Object:word/embeddings/oleObject52.bin；（2）10Object:word/embeddings/oleObject53.bin

（1）欧姆调零后多用电表的内阻为

Object:word/embeddings/oleObject54.bin

欧姆表表盘中值刻度为“15”，故此时的电路对应的倍率为Object:word/embeddings/oleObject55.bin。

（2）将倍率调成“Object:word/embeddings/oleObject56.bin”，则中值电阻为15Object:word/embeddings/oleObject57.bin，此时的满偏电流应为

Object:word/embeddings/oleObject58.bin

设并联阻值为R，则

Object:word/embeddings/oleObject59.bin

得

Object:word/embeddings/oleObject60.bin

13.某磁电式电流表结构如图甲所示，矩形线圈匝数为n，电阻为R，长边长度为l。矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示，两条长边经过的位置磁感应强度大小为B。

（1）当线圈中电流为I时，电流表指针偏转的角度为Object:word/embeddings/oleObject61.bin。求当电流表指针偏转的角度为2Object:word/embeddings/oleObject62.bin时，线圈一侧长边受到的安培力大小F；

（2）将两接线柱用导线相连，线圈绕轴转动，长边的速度为v时，求通过线圈的感应电流的大小I1。

（1）Object:word/embeddings/oleObject63.bin；（2）Object:word/embeddings/oleObject64.bin

（1）因为电流表刻度均匀分布，故电流正比于偏角，故当电流表指针偏转的角度为2Object:word/embeddings/oleObject65.bin时，电流为2I，故线圈一侧长边受到的安培力大小为

Object:word/embeddings/oleObject66.bin

（2）因为线圈长边的速度为v时，总的感应电动势为

Object:word/embeddings/oleObject67.bin

则通过线圈的感应电流的大小为

Object:word/embeddings/oleObject68.bin

14.如图所示，半径为R的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴O转动，圆环边缘固定一只质量为m的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为M，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为p，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与O等高位置A开始计时，经过一段时间连接器转到最低点B，此过程中，活塞发生的位移为x，重力加速度取g。求连接器：

（1）所受到的合力大小F；

（2）转到动量变化最大时所需的时间t；

（3）从A转到B过程中，轻杆对活塞所做的功W。

（1）Object:word/embeddings/oleObject69.bin；（2）Object:word/embeddings/oleObject70.bin；（3）Object:word/embeddings/oleObject71.bin

（1）连接器做匀速圆周运动的速度

Object:word/embeddings/oleObject72.bin

则连接器做匀速圆周运动所受到的合力大小

Object:word/embeddings/oleObject73.bin

（2）当连接器转到右侧与A点对称位置时动量变化最大，此时用时间

Object:word/embeddings/oleObject74.bin

（3）设连接器在A点时连杆与竖直方向的夹角为θ，则此时连杆的速度为

Object:word/embeddings/oleObject75.bin

而对活塞

Object:word/embeddings/oleObject76.bin

可知活塞的速度

Object:word/embeddings/oleObject77.bin

当连接器到达B点时，活塞的速度为零，则从A到B，对活塞由动能定理

Object:word/embeddings/oleObject78.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject79.bin

15.如图甲，距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域，磁场范围很大，方向垂直纸面向里。在边界上固定两个等长的平行金属板A和D，两金属板中心各有－小孔S1、S2，板间电压的化规律如图乙，正、反向最大电压均为U0，周期为T0。一个质量为m、电荷量为＋q的粒子在磁场中运动的周期也是T0。现将该粒子在t=Object:word/embeddings/oleObject80.bin时刻由S1静止释放，经电场加速后通过S2又垂直于边界进入右侧磁场区域，在以后的运动过程中不与金属板相碰。不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间。

（1）求金属板的最大长度L；

（2）求粒子第n次通过S2的速度Object:word/embeddings/oleObject81.bin；

（3）若质量Object:word/embeddings/oleObject82.bin电荷量为＋q的另一个粒子在t=0时刻由S1静止释放，求该粒子在磁场中运动的最大半径R。

（1）Object:word/embeddings/oleObject83.bin；（2）Object:word/embeddings/oleObject84.bin；（3）Object:word/embeddings/oleObject85.bin。

（1）粒子在t=Object:word/embeddings/oleObject86.bin时刻静止释放，此时AD间的电压为Object:word/embeddings/oleObject87.bin,粒子第一次在电场运动过程，由动能定理有

Object:word/embeddings/oleObject88.bin

粒子在磁场中做匀速圆周运动，有

Object:word/embeddings/oleObject89.bin

周期

Object:word/embeddings/oleObject90.bin

联立解得

Object:word/embeddings/oleObject91.bin

Object:word/embeddings/oleObject92.bin

为了粒子不与金属板相碰，金属板的长度应满足

Object:word/embeddings/oleObject93.bin

故金属板的最大长度为Object:word/embeddings/oleObject94.bin；

（2）由于粒子在磁场的运动时间刚好为一个周期Object:word/embeddings/oleObject95.bin，故粒子每次从Object:word/embeddings/oleObject96.bin、Object:word/embeddings/oleObject97.bin中穿过的电压都是Object:word/embeddings/oleObject98.bin，每穿过一次就加速一次，粒子第n次通过Object:word/embeddings/oleObject99.bin时，由动能定理有

Object:word/embeddings/oleObject.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject.bin

（3）质量Object:word/embeddings/oleObject.bin电荷量为＋q的另一个粒子在磁场中的周期

Object:word/embeddings/oleObject.bin

在t=0时刻由静止释放粒子，则

粒子第1次被加速时的电压为Object:word/embeddings/oleObject.bin

粒子第2次被加速时的电压为Object:word/embeddings/oleObject.bin

……

粒子第6次被加速时的电压为Object:word/embeddings/oleObject.bin

故粒子经过6次加速后，粒子获得最大速度Object:word/embeddings/oleObject.bin，由动能定理有

Object:word/embeddings/oleObject.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject.bin

粒子在磁场中，

Object:word/embeddings/oleObject.bin

解得

Object:word/embeddings/oleObject.bin

故该粒子在磁场中运动的最大半径Object:word/embeddings/oleObject.bin。