德陽市高中2022級質量監測考試（二）物理試卷說明：1．本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6頁。考生作答時，須將答案答在答題卡上，在本試卷、草稿紙上答題無效。考試結束后，將答題卡交回。2．本試卷滿分100分，75分鐘完卷。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。）1.微核電池是一種利用放射性同位素的放射性衰變釋放能量的電池，使用壽命可長達近百年。一種常見的微核電池的原料是，其衰變方程為。則下列說法正確的是（）A.核反應方程中的X為電子 B.的電荷數比多4個C.的中子數比多2個 D.核反應前后質量和電荷量均守恒【答案】C【解析】【詳解】A．根據反應過程滿足質量數守恒和電荷數守恒可知，核反應方程中的X為氦核，故A錯誤；BC．的電荷數比多2個，即質子數多2個；的質量數比多4個，即核子數多4個，則的中子數比多2個，故B錯誤，C正確；D．核反應前后質量不守恒，電荷量守恒，故D錯誤。故選C2.光照在某些金屬上時，會使電子從金屬表面逸出，逸出過程中，電子需要克服原子核對它的束縛所做的功叫做逸出功。利用圖示裝置可測量某種金屬材料K的逸出功，分別用頻率為2v和3v的光照射材料K，通過電壓表讀數可測得這兩種光照情況下的遏止電壓之比為，普朗克常量為h，則該金屬材料K的逸出功是（）A.0.5hv B.hv C.1.5hv D.2hv【答案】B【解析】【詳解】根據，可得由于題意可知解得故選B。3.如圖所示，“夸父一號”衛星和另一顆衛星分別沿圓軌道、橢圓軌道繞地球逆時針運動，圓的半徑與橢圓的半長軸相等且為a，兩軌道相交于A、B兩點。已知“夸父一號”衛星做圓周運動的速度大小為，沿橢圓軌道運行的衛星在近地點和遠地點的速度大小分別為、，不考慮地球自轉帶來的影響，下列說法中正確的是（）A.、的大小關系為B.的大小關系為C.“夸父一號”衛星在A、B兩點處加速度相同D.“夸父一號”衛星的周期小于橢圓軌道衛星的周期【答案】A【解析】【詳解】A．設衛星在近地點做圓周運動的速度為，則有解得衛星從近地點的圓周軌道變軌到橢圓軌道需要加速，所以“夸父一號”衛星做圓周運動的軌道半徑大于衛星在近地點做圓周運動的軌道半徑，則有綜合可知故A正確；B．星從遠地點向近地點運動時，萬有引力做正功，動能增加，速度增大，所以，故B錯誤；C．根據牛頓第二定律解得加速度大小“夸父一號”衛星在A、B兩點到地球的距離r相等，所以在A、B兩點處加速度大小相等，但加速度是矢量，方向指向地球，A、B兩點處加速度方向不同，故C錯誤；D．根據開普勒第三定律（其中r為軌道半長軸，T為周期，k為常量）題意知圓的半徑與橢圓的半長軸相等，所以“夸父一號”衛星的周期等于橢圓軌道衛星的周期，故D錯誤。故選A。4.如圖所示為機械節拍器。機械節拍器內部有一個發條驅動，來帶動外部的擺桿，擺桿上有一個可移動的擺錘，調節好擺錘的位置，撥動擺桿，擺錘就會在豎直平面內按照單擺運動規律左右來回擺動。則下列說法正確的是（）A.擺錘在最高點時處于超重狀態 B.擺錘在最低點時處于超重狀態C.擺錘擺動過程中機械能守恒 D.擺動中，擺錘松動后下移會使擺錘擺動變慢【答案】B【解析】【詳解】A．擺錘在最高點有豎直向下的加速度，處于失重狀態，A錯誤；B．擺錘在最低點時即將向上擺動，有向上的加速度，處于超重狀態，B正確；C．擺錘按照單擺的運動規律擺動，在最低點速度為0，動能最小，重力勢能也最小，在最高點，也就是平衡位置速度最大，重力勢能也最大，所以機械能不守恒，C錯誤；D．擺動中，擺錘松動后下移，擺長會變小，類比單擺周期公式可知，擺長變短，周期變小，擺動變快，D錯誤。故選B。5.如圖所示，等腰直角三角形ABC中，AB邊中點為M，AC邊中點為N。在A、B兩點分別固定電荷量均為的點電荷，C點固定電荷量為的點電荷。下列說法正確的是（）A.M、N兩點電場強度的大小關系為B.M、N兩點電勢的大小關系為C.將檢驗電荷沿直線從M點移至N點，電場力先做正功，再做負功D.將檢驗電荷沿直線從M點移至N點，電勢能一直減小【答案】D【解析】【詳解】A．設、長度為，根據等量同種點電荷連線中點處場強為零，可得M點的電場為C點點電荷在M點產生的，電場強度大小為場強由三個電荷產生的電場強度的疊加，根據等量異種點電荷在點處場強為，再疊加點的點電荷產生的場強，可得，A錯誤；B．根據等量異種點電荷連線的中垂線上電勢為零，M點和N點電勢等于B點的點電荷產生的電勢，可知，B錯誤；C．沿直線從M點移至N點，電勢越來越低，檢驗電荷受到的電場力一直做負功，C錯誤；D．沿直線從M點移至N點，電勢越來越低，檢驗電荷受到的電場力一直做正功，電勢能一直減小，D正確。故選D。6.如圖所示為四分之一透明介質圓柱體，半徑為R，高為3R，一束光垂直射到圓柱體的ABCD面上。已知透明介質的折射率為，不考慮光在介質內的反射透光，則弧面ABFE上的透光面積為（）A B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】光線射到圓弧面上，法線是半徑所在的直線，因此越靠近CF邊射入的光線，入射角越小。只有入射角大于臨界角才能發生全反射，不能射出，找到臨界光線，入射角即為臨界角C，如圖所示。臨界角滿足解得則弧面ABFE上的透光面積為故選C。7.如圖所示，將半徑為R的半圓柱體A放置于粗糙水平面上，另一半徑也為R的球B置于半圓柱上，下端用擋板MN托住，其中擋板MN的延長線過A橫截面的圓心，且與水平面夾角為，以O點為軸逆時針轉動擋板MN，從0°緩緩增大到60°的過程中，A始終未動。已知B的質量為m，不計A、B之間的摩擦力，重力加速度g取，則（）A.時，半圓柱體A對球B的支持力大小為B.時，擋板MN對球B的支持力大小為C.半圓柱體A對地面的摩擦力一直增大D.半圓柱體A對地面的摩擦力先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】AB．B受到MN給的彈力、A給的彈力和自身重力mg而平衡，受力分析如圖幾何關系可知解得將B受到的力構成矢量三角形（上圖紅色三角形），幾何關系可知由正弦定律有當時，解得故AB錯誤；CD．由牛頓第三定律可知，B給A的彈力與等大，結合以上分析可得由平衡條件可知，地面對A的摩擦力大小由牛頓第三定律可知，A對地面的摩擦力大小由數學關系可得可知從0°緩緩增大到60°的過程中，半圓柱體A對地面的摩擦力先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。）8.一只青蛙從一片荷葉跳入平靜的湖水中，平靜的水面以青蛙的入水點開始上下做簡諧運動，在水面上激起一層漣漪。青蛙入水不遠處的水面上有兩片樹葉，其振動圖像分別為圖中的a、b所示。已知水波的波長為0.4m，兩片樹葉在入水點的同側且與入水點在一條直線上，則兩片樹葉之間的距離可能為（）A.0.4m B.0.5m C.0.6m D.0.7m【答案】BD【解析】【詳解】題意可知0時刻a波在波谷，b波在平衡位置，且波長均為，若波從b向a傳播，則兩片樹葉之間的距離滿足（n=0，1，2，3，...）整理得（n=0，1，2，3，...）n=0、1、2時，x分別為0.1m、0.5m、0.9m若波從a向b傳播，則兩片樹葉之間的距離滿足（n=0，1，2，3，...）整理得（n=0，1，2，3，...）n=0，1，2時，x分別為0.3m、0.7m、1.1m故選BD。9.兩根足夠長的平行光滑導軌固定在水平面上，導軌左側連接有單刀雙擲開關，接頭A連接充滿電荷的平行板電容器C，接頭B連接定值電阻R，兩導軌之間有垂直導軌平面的勻強磁場（未畫出），一根導體棒置于導軌上且與導軌垂直并接觸良好，如圖所示。現將開關擲于接頭A，一段時間后擲于接頭B，流過導體棒電量的絕對值q與時間t的關系圖像和導體棒C運動的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．開關擲于接頭A，電容器放電，導體棒加速運動，速度越來越大。過程中，電容器兩端電壓越來越小，導體棒反電動勢越來越大，則電流越來越小，開關擲于接頭B，導體棒切割磁感線，相當于電源對電阻R供電，導體棒減速運動，速度v越來越小。過程中，導體棒電動勢越來越小，則越來越小，圖像的斜率絕對值表示電流大小，故A正確，B錯誤；CD．結合AB分析可知，開關擲于接頭A時，導體棒加速運動，安培力越來越小，加速度越來越小，開關擲于接頭B時，導體棒減速運動，且所受安培力越來越小，加速度越來越小，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖（a）所示，相距較遠的兩物體A、B放在光滑水平面上，物體B左端固定一輕彈簧并處于靜止狀態，物體A以速度沿A、B連線向B物體運動。時，物體A與輕彈簧接觸（不粘連），此后的一段時間內，兩物體的速度v與時間t的關系如圖（b）所示。已知時間內，物體B運動的距離為，物體A的質量為m，運動過程中彈簧始終處于彈性限度內，下列說法正確的是（）A.物體B的質量為3mB.物體A與輕彈簧分離時，物體B的速度為C.時間內，物體A運動的距離為D.物體A與輕彈簧接觸的過程中，兩物體A、B組成的系統動量守恒、機械能守恒【答案】BC【解析】【詳解】A．題圖可知AB共速為，規定向右為正方向，由動量守恒有解得物體B的質量故A錯誤；B．設物體A與輕彈簧分離時，AB速度分別，則由動量守恒有能量守恒有聯立解得故B正確；C．設AB在前任意時刻速度分別為，由動量守恒有整理得其中聯立解得故C正確；D．物體A與輕彈簧接觸的過程中，由于地面光滑，兩物體A、B組成的系統動量守恒，該過程AB的機械能與彈簧彈性勢能相互轉化，所以AB系統機械能不守恒，故D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、非選擇題：本題共5小題，共54分。其中第13-15小題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。11.在某次探究加速度與力、質量的關系的實驗中，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，小車總質量為M，重物質量為m．（1）用此裝置探究實驗的過程中，______（選填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，______（選填“需要”或“不需要”）滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M．（2）圖乙是某次實驗中通過正確的操作得到的一條紙帶，圖中0、1、2……為連續的幾個計數點，兩計數點間還有四個點跡沒有畫出。已知打點計時器使用的是頻率為50Hz的交流電，小車運動的加速度大小______。（結果保留三位有效數字）（3）若以彈簧測力計的示數F為橫坐標，小車的加速度大小a為縱坐標，畫出的圖像是一條過原點的直線，如圖丙所示。已知圖線與橫軸的夾角為，圖線的斜率為k，則小車質量M的表達式為______。A.k B. C. D.【答案】（1）①.需要②.不需要（2）2.00（3）B【解析】【小問1詳解】[1]實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，用重力沿木板方向的分力來平衡摩擦力，這樣小車受到的合力就等于細線的拉力，所以此處應填“需要”；[2]由于該實驗裝置中，細線拉力由彈簧測力計直接測出，不需要用重物的重力來近似替代細線對小車的拉力，所以不需要滿足所掛重物質量m遠小于小車的總質量M，此處應填“不需要”。【小問2詳解】兩計數點間還有四個點跡沒有畫出，則相鄰計數點時間，逐差法得加速度大小小問3詳解】對小車，由牛頓第二定律有整理得則圖像斜率解得小車質量或故選B。12.某同學欲用下列器材測量電源的電動勢E與內阻r。A．待測電源（電動勢E約為9V，內阻r未知）B．電流表A（量程0.6A，內阻未知）C．電阻箱R（0~999.9Ω）D．定值電阻E．定值電阻F．單刀單擲開關單刀三擲開關，導線若干該同學按圖甲所示的電路連接器材。（1）該同學采用“電橋法”測量電流表的內阻。閉合開關，將開關先后擲向a和b，并調節電阻箱，反復操作后發現當，將開關擲向a和b時，電流表示數相同，則電流表的內阻______。（結果保留1位小數）（2）該同學再利用圖甲電路測量電源的電動勢和內阻。將開關擲向觸點c，閉合開關，多次調節電阻箱，記錄下電阻箱的阻值R和電流表的示數I；利用R、I數據繪制圖像如圖乙所示，則電源的電動勢。______V，內阻______（結果均保留兩位有效數字）。（3）利用該實驗電路測出電動勢和內阻的測量值和真實值相比：______，______（選填“>”、“<”或“=”）。（4）現有兩個相同規格的小燈泡，，此種燈泡的特性曲線如圖丙所示，將它們并聯后與一電源和定值電阻串聯，如圖丁所示，則燈泡的實際功率為______W。（結果保留一位有效數字）【答案】（1）1.0（2）①.9.1②.2.3（3）①.=②.=（4）0.2【解析】【小問1詳解】根據“電橋法”基本原理，開關擲向a和b時，電流表示數相同，表示兩條支路的用電器的分壓比相同，即可得【小問2詳解】[1][2]將開關擲向觸點c，閉合開關，根據閉合電路歐姆定律有整理得結合圖像可得，截距為斜率為解得，【小問3詳解】[1][2]根據小問2的分析可知，電流表內阻已知，所以測得的電動勢和內電阻均等于真實值。【小問4詳解】設燈泡兩端的電壓為，通過燈泡的電流為，根據閉合電路歐姆定律，有整理可得在圖丙中做出這個圖像，如圖則圖像中的交點就是燈泡的實際工作點，電流為，電壓為，功率為13.洗車所用的噴水壺的構造如圖所示，水壺的容積為V，洗車前向壺內加入的洗滌劑并密封，然后用打氣筒打氣10次后開始噴水，若壺內氣體壓強小于，則洗滌劑不能從壺中噴出。已知外部大氣壓強恒為，打氣筒每次打入壓強為、體積為的空氣，空氣可視為理想氣體，不計細管內液體的體積及壓強，打氣及噴水過程中封閉空氣的溫度始終不變。求：（1）打氣10次后，噴水壺內封閉空氣的壓強P；（2）噴水壺內洗滌劑能否全部從噴口噴出？若不能，最少還能剩余多少？【答案】（1）（2）不能全部噴出，還剩下【解析】【小問1詳解】原來瓶內氣體體積為打氣過程中，相當于空氣等溫壓縮；把10次打入氣體和原來瓶內氣體為研究對象，由玻意耳定律得解得【小問2詳解】假設壺內洗滌劑不能全部從噴口噴出，當壺內空氣的壓強降到時，壺內氣體的體積為，由玻意耳定律得解得故假設成立，壺內洗滌劑不能全部噴出，還剩下即14.豎直平面內水平虛線上方有方向水平向左的勻強電場。虛線下方高度為H的區域內有方向垂直于紙面向里的勻強磁場和方向豎直向上的勻強電場，虛線上、下方的電場強度大小相等。將質量為m、電荷量為的小球從a以初速度豎直向上拋出，小球的運動軌跡如圖所示，a、c兩點在虛線上，b點為軌跡的最高點。小球從c點進入虛線下方區域做勻速圓周運動且恰好不出下邊界。不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）小球運動到c點時的速度大小；（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小。【答案】（1）（2）【解析】