如皋中学2022届高三年级下学期阶段性考试物理题及参考答案

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．

1．物理学史上3个著名的核反应方程x+Li→2y，y+N→x+O，y+Be→z+C．x、y和z是3种不同的粒子，其中z是(      )

A．α粒子 B．中子 C．质子 D．电子

2．如图所示，用相同材料制作了两个电阻R1和R2，它们的厚度相同，表面均为正方形，但R2的边长为R1的两倍，若两电阻上加上相同大小的电压，电流方向如图所示．则下列判断正确的是(      )

A．通过R1的电流强度是R2电流强度的两倍

B．通过R1的电流强度是R2电流强度的二分之一

C．经过相同时间，通过R1的电量等于通过R2电量

D．经过相同时间，通过R1的电量是通过R2电量的四倍

3．主动降噪耳机开启降噪模式后，能够很好地消除外界环境噪音．其原理是：在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果．如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波．则(      )

A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强

B．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等

C．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长

D．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦

4．如图所示，金属圆环轨道的内、外半径为r和2r，匀强磁场B垂直圆环平面向里，两轨道间接有电容器，在两轨道上有接触良好的金属棒ab，可绕轨道圆心以角速度ω逆时针旋转，已知电容器的电容为C，则下列说法正确的是(      )

A．电容器c极板带负电

B．cd间电压逐渐增大

C．金属棒ab产生的电动势为

D．电容器所带电荷量为

5．无限大的导体板放在水平地面上，A、B、O1、C、D五个点等间距分布在以O为圆心的竖直平面内的半圆上，圆的直径AOD恰好在导体板的表面上，如图所示．现在O1点放一带电量为Q的正电荷，以下说法正确的是 (      )

A．空中B、C两点的场强相等

B．A点的电势低于O点的电势

C．将带负电的小球由A点沿直线移到C点，其所受电场力一直减小

D．将带负电的小球从B点以适当的速度释放，小球可能做匀速圆周运动

6．实际的弹簧都有一定的质量．用手拉着一根弹簧的上端让它自然下垂，下端离地面一定高度，现由静止释放弹簧．设下落过程中弹簧始终没有超出弹性限度．则(      )

A．刚释放瞬间弹簧上端的加速度大于当地的重力加速度

B．刚释放瞬间弹簧下端的加速度等于当地的重力加速度

C．刚开始下落的一小段时间内弹簧的长度变长

D．弹簧的下端接触地面前弹簧的长度不变

7．2022年2月5日，中国短道速滑运动员在混合团体接力决赛中为中国队拿下北京冬奥会首金，这也是这一新增项目的奥运历史首金．短道速滑接力比赛中运动员在直道上采用推接方式进行替换（如图）．若忽略推接过程中冰面对运动员的摩擦力，则在甲运动员用力将乙运动员推出的过程中，以下说法一定正确的是(      )

A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力

B．甲的速度变化量的大小等于乙的速度变化量的大小

C．甲、乙运动员组成的系统机械能守恒

D．甲、乙运动员组成的系统动量守恒

8．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向．由此可判断出(      )

A．手机可能离开过手掌

B．手机在t1时刻运动到最高点

C．手机在t2时刻改变运动方向

D．手机在t2-t3时间内，受到的支持力先减小再增大

9．小明模仿科技小视频制作电磁“小车”：用铜制裸导线绕制成长螺线管当做轨道，固定在水平桌面上；将两个磁性很强的磁铁固连在一节新干电池的两极上，制成“小车”，磁极与电极如图所示．把“小车”放到图示位置．以下说法正确的是(      )

A．电磁“小车”的工作原理是利用螺线管中产生的电磁感应现象

B．只有将图中某一磁铁左右调头后再与电池固连，“小车”才能运动

C．小车由静止释放后可能向左运动

D．将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，“小车”可能会运动

10．如图，一圆形闭合铜环从高处由静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是(      )

二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题～第16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．某同学用多用电表做了以下两个实验：

(1) 用欧姆挡测量一电阻的阻值（约580Ω~610Ω），进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作，正确的顺序是______________；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为______________（选填“×1”、“×10”或“×100”）；

(2) 欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：____________________；正确连接电路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R，作出图线如图丁，该图线纵轴截距为b，若忽略毫安表内阻，可得出______________；若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值___________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

12．现代实验证实，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应．光电效应实验装置示意如图．用频率为v的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极K，观察到了光电效应．已知阴极K的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电量为e.求：

(1) 阴极K的极限频率；

(2) 用强激光照射阴极K时的遏制电压的可能值．

13．如图所示，一根一端封闭的玻璃管，内有一段长h1=0.15 m的水银柱，当温度为t1=27 ℃，开口端竖直向上时，封闭空气柱h2=0.60 m，外界大气压相当于L0=0.75 m高的水银柱产生的压强，求：

(1) 若玻璃管足够长，缓慢地将管口转至竖直向下，求此时封闭气柱的长度；

(2) 若玻璃管长为L=0.90 m，当温度至少升到多高时，水银柱全部从管中溢出？

14．某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为 Ff． 轻杆向右移动不超过时，装置可安全工作． 一质量为 m 的小车若以速度撞击弹簧，将导致轻杆向右移动．轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．

(1) 若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；

(2) 求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度；

(3) 讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系．

15．磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体，经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域I内．当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统(关闭粒子进入的通道、撤去磁场B1)．区域 Ⅱ 内有磁感应强度大小与B1相等、垂直纸面向外的匀强磁场B2，磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A)．放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小为v(未知)的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束，经栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出．在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用与相对论效应)．设单位时间喷射出的氙粒子数为N，磁场B1=B2=B，极板长RM=2D，栅极MN和PQ间距为d，氙原子核的质量为m、电荷量为q，求：

(1) 当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时，两极间的电势差U多大；

(2) 探测器获得的平均推力F推的大小；

(3) 若区域 Ⅱ 中的磁感应强度减半，但磁场分布在两金属板间的整个区域 Ⅱ 中，求能进入区域I的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比．