南通市2022届基地学校第四次大联考物理试卷及参考答案
一、选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．每题只有一个选项最符合题意 ．
1 ．为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测．下列关于 红外测温枪的说法中正确的是
A ．红外测温枪接收到的是身体的热量信号
B ．体温越高，测温枪接受到最强辐射频率越低
C ．体温越高，测温枪接受到最强辐射波长越短
D ．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
2 ．把一根穿有光滑小圆环的绳的一端固定在墙上，另一端用手握住连续地上下振动，在绳上形 成一列由近及远传播的波，则分析正确的是
A ．小圆环起振时刻与波的频率无关
B ．小圆环起振时刻与波的频率有关
C ．频率越大，小圆环到达墙壁的时间越短
D ．频率越小，小圆环到达墙壁的时间越短
3 ．如图所示，一正电粒子从直径上方掠过金属圆环表面，粒子与圆环不接触，该过程中
A ．线圈内磁通量一定不变
B ．环中一定有感应电流
C ．金属环有扩张趋势
D ．粒子与金属环无相互作用
4．2022 年 3 月 23 日，中国空间站“天宫课堂”第二次太空授课如期举行，课堂上宇航员说他们一 天可以看到 16 次日出，设空间站距地面高度为h ，地球质量为 M、半径为 R ，地球自转周期为 T，万有引力常量为 G ，则
A ． 空间站的运行周期为T
C ． 地球的第一宇宙速度
B ． 空间站的加速度为
D ． 空间站和地球之间的万有引力M
5 ．在 2022 北京冬奥会上，中国运动队在短道速滑项目混合团体接力决赛中，为中国代表团赢得 了首枚金牌． 比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒” 运动员完成接力过程．忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一 直线上．下列关于交接棒过程的说法正确的是
A ．两运动员的加速度大小相等
B ．两运动员动量变化量相同
C ．两运动员之间相互作用力的总冲量等于零
D ．两运动员之间相互作用力做的总功等于零
6 ．太阳内部不断发生着核聚变反应并释放出大量的能量，核反应方程1(2)H 1(3)H → 2(4)He X ，则
A ．方程中的X 表示1(0)e
B ．该反应属于原子核的裂变反应
C ． 1(3)H 的比结合能小于2(4)He 的比结合能
D ．反应前1(2)H 和 1(3)H 的质量之和小于反应后2(4)He和 X 的质量之和
7．科研人员利用冷冻电镜断层扫描技术首次“拍摄”到新冠病毒的3D 清晰影像，冷冻电镜是利 用高速电子具有波动性原理，其分辨率比光学显微镜高 1000 倍以上．下列说法正确的是
A ． 电子的实物波是电磁波
B ．电子的德布罗意波长与其动量成正比
C ．冷冻电镜的分辨率与电子加速电压有关，加速电压越高，则分辨率越低
D ．若用相同动能的质子代替电子，理论上也能“拍摄”到新冠病毒的 3D 清晰影像
8 ．如图所示，在圆弧 ABC 平面内有一匀强电场，电子在该平面内从 A 点以大小不同的初速度垂 直电场方向射入，仅在电场力作用下经过圆弧上的不同位置，若已知到达 C 点的电子动能变化
最大． ∠BAC＝30°．O 点为圆心．则
A ．圆周上 C 点电势最低
B ．电场强度方向由 C 指向A
C ．电子能经过 C 点的初速度小于能经过 B 点的初速度
D ． 电子从出发到 C 点与到 B 点的运动时间之比 tAC :tAB= 1 :2
9 ．如图所示，质量为 m 的小球静止在轻弹簧上端，现给小球施加竖直向下的外力 F，稳定后撤 去 F，则小球在上升过程中速度 v 、加速度 a 随时间t 变化，动能 Ek 、机械能 E 随上升高度h
变化的图象，可能正确的是
10．如图所示，a 、b 两个小球穿在一根与水平面成θ=30°角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连．当两球静止时，Oa 绳与杆的夹角也为θ ，Ob 绳沿竖直方向．现沿杆缓慢向上
拉动b 球，至 ob 与杆垂直后释放，下列分析正确的是
A ．a 球质量是 b 球的2 倍
B ．绳拉力对球做功的功率 Pa>Pb
C ．b 球返回至初位置时，两球的重力势能变化 Pb < Pa
D ．运动中两球的最大动能 Ekb =3Eka
二、非选择题：共 5 题 60 分．第 12 题~第 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． (15分) 某学习小组探究一只“橙子”电池的电动势 E 和内阻 r 的大小 (该电池电动势不足 1V ，内阻约 2kΩ) ．在橙子上相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极．
(1) 学习小组经过研究，设计了如图甲乙两种电路，发现甲图无法完整地完成实验，只能选择 乙图， 甲图中电流表 A (量程 0~0.6A~3A ，内阻很小) ，乙图中电压表 V (量程 0~3V~ 15V ，内阻很大) ，电阻箱 R (量程 0~9999Ω) ．请问甲图无法完成实验的原因是 ▲ ．
(2)请用笔画线代替导线，完成图丙中实物图的连接．
(3) 连接好实物图后，闭合开关．改变电阻箱的阻值 R，记录电压表对应的示数 U，如表中所示，以 为横 坐标， 为纵坐标，请在方格纸上描出7 次实验的坐 标，并作出前 5 组数据的的关系图线．
(4) 根据图线可得“橙子”电池的电动势为 ▲ V ，内阻为 ▲ kΩ . (结果均保留两位有效 数字) ．
(5) 最后 2 组数据明显偏离图线，可能的原因是 ▲
A ．铜片和锌片插入过深
B ．实验时间较长，水果电池的电动势明显变小
C ．实验时间较长，水果电池的内阻明显变小
12． (8 分) 超市中有一种强力挂钩，其工作原理如图所示．使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙 上 (如图甲) ，吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为 V0，压强为 0.5P0 ， 然后再把锁扣扳下 (如图乙) ，使腔内气体体积变为 2V0 ，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与 墙面的有效正对面积为 S，吸盘的总质量为 m ，与墙面间的动摩擦因数为μ ，外界大气压强为 p0 ，重力加速度为 g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略操作时的温度变化．
(1) 锁扣扳下后空腔中气体的压强；
(2) 理论上挂钩能挂重物的最大质量．
13． (8 分) 手机屏会发出一种对眼睛危害较大的蓝光．某同学用所学知识为眼镜设计“增反膜” 来减小蓝光对眼睛的伤害，制作前他利用如图甲所示的装置测量蓝光的波长，光源架在铁架台 的上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器，接受到的光照信息经计算机处理后，在显 示器上显示出干涉图像的条纹信息如图乙所示，根据 x 轴上的光强分布可以算出光的波长．已 知双缝间距d，双缝到光传感器的距离 L ，选用的薄膜材料对蓝光的折射率为 n．求：
(1) 被测蓝光的波长λ；
(2) 镜片表面所镀“增反膜”的最小厚度．
14．(13 分) 一种质谱仪的结构可简化为如图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的1(1)H 和 1(2)H ，粒子经直线加速器加速后由通道入口的中缝 MN 进入磁场区．该通道的上下表面是内半径为 R、 外半径为 4R 的半圆环．该通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置．当直线加速器的加速电压为 U0 ， 1(1)H 沿左侧通道中心线 MN 射入磁场区，且恰好能击中照相底片的正中间位置，已知1(1)H 比荷为 ，则
(1) 匀强磁场的磁感应强度 B；
(2) 照相底片上1(1)H 和 1(2)H 所击中位置间的距离；
(3) 考虑加速电压有波动，在(U0－ΔU)到(U0＋ΔU)之间变化，若要1(1)H 和 1(2)H 在底片上没有重叠区域，求ΔU 满足的条件．
15． (16 分) 如图甲所示，半径为 R 的光滑半球壳固定于水平地面上，开口平面平行于地面，O 为球心，质量均为 m 的 A、B 两小球用长为 R 的轻质硬杆连接置于球壳内，重力加速度为 g．
(1) 求两球静止时杆对 A 球的作用力大小 F1；
(2) 如图乙，在过 O 的竖直平面内将 B 球置于开口边缘且 A 球紧靠壳壁，将两小球由静止释 放，求两球速度最大时球壳对 A 球的作用力 F2；
(3) 如图甲，当两球静止时，在杆的中点处给装置一垂直纸面向里的冲量，之后该装置在壳 内做小幅摆动，最大摆角为θ ，请写出小球位移与时间的关系式．
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