1、绝密启用前原阳一中2022届高三上学期开学适应性考试理科综合能力测试物理部分注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。二、选择题：本题共8小题，每小题6分。共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n4激发态
2、的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n2能级跃迁时释放的光子，则A、6种光子中波长最长的是n4激发态跃迁到基态时产生的B、6种光子中有3种属于巴耳末系C、使n4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D、若从n2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n3能级跃迁到n2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应15、某次航空母舰上进行飞机起飞训练，质量为m=2104kg的飞机在弹射系统作用下经过t1=0.2s以某一初速度进入甲板跑道，之后在甲板上做匀加速直线运动，经过t2=4.0s在跑道上运动120m后成功起飞，且飞机的起飞速
3、度为v=50m/s，不计空气阻力。下列说法正确的是A、飞机在弹射系统作用下获得的动量大小为1105kg . m/sB、弹射系统作用于飞机的平均作用力大小为1106NC、飞机在甲板跑道上的加速度大小为12.5m/s2D、弹射系统对飞机所做的功为2.5105J16、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场，当速度大小为v1时，粒子从b点离开磁场；当速度大小为v2时，粒子从c点离开磁场，不计粒子重力，则v1v2，t1t2分别为A、13 21B、13 12C、31 21D、31 1217、火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前
4、绕火星表面做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响)，宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则A、火星探测器匀速圆周运动的速度约为B、火星探测器在火星表面附近匀速飞行的向心加速度约为C、火星探测器的质量为D、火星的平均密度为18、有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb 分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为：4 V、8 V、10 V，使一电荷量为q2105 C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是A、坐标原点O的电势为8 VB、电场强度的大小为200V/mC、
5、该点电荷在c点的电势能为2105 JD、该点电荷从a点移到d点过程中，电场力做功为 8105 J19、滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是A、人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B、人和滑车获得的动能为0.8mghC、整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD、人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh20、如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起，竖直放置
6、在水平地面上，物体A处于静止状态，在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是A、C与A碰撞后瞬间A的速度大小为B、C与A碰撞时产生的内能为C、C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为D、要使碰后物体B被拉离地面，h至少为21、如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，在匀强磁场区域内，将质量为m = 1kg、长为L = 1m、电阻为R = 1的金属棒ab垂直导轨放置在足够长的水平光滑U形导轨上，且与导轨接触良好，导轨间距为L = 1m，导轨电阻可忽略不计。金属棒在垂
7、直于棒的水平拉力F的作用下，由静止开始(t= 0时)以加速度a = 1m/ s2向右做匀加速直线运动，2s后保持拉力的功率不变，直到棒ab以最大速度做匀速直线运动再撤去拉力F。下列说法正确的是A、2s时拉力F的大小为3NB、棒ab的最大速度为6m/sC、0 2s内安培力对金属棒的冲量大小为D、撤去拉力F后，棒ab运动的距离为三、非选择题：共174分，第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。22、为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图(a)所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为
8、滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。(1)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的总质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M(2)甲同学在实验中得到如图(b)所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_ m/s2(结果保留3位有效数字)。(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，如图(c)所示，图象与横
9、坐标的夹角为，求得图象的斜率为k，则小车的质量M_。ABm0Cm0 D(4)乙同学根据测量数据作出如图(d)所示的aF图象，该同学做实验时存在的问题是_。23、某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A待测的干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 )B电流表A1(量程03 mA，内阻Rg110 )C电流表A2(量程00.6 A，内阻Rg2约为0.1 )D.滑动变阻器R1(阻值范围020 ，额定电流10 A)E滑动变阻器R2(阻值范围0200 ，额定电流1 A)F电阻箱R0(阻值范围0999 )G开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表
10、，于是他设计了如图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，其中最合理的是图_所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材前的字母代号)。(2)该同学选出合理的实验电路后，把与R0串联的电流表当作量程为03 V的电压表使用，于是将电阻箱R0的阻值调至_ 。(3)下图所示为该同学利用(1)中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1I2图象(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，被测干电池的电动势E_ V，内阻r_ 。(结果保留2位小数)24、中国航母舰载机“歼15”采用滑跃式起飞，主要靠甲板前端的上翘来帮助
11、舰载机起飞，其示意图如图所示，舰载机由静止开始先在一段水平距离为L1160 m的水平跑道上运动，然后在长度为L220.5 m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞。已知舰载机的质量m2.0104 kg，其喷气发动机的推力大小恒为F1.4105 N，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h2.05 m，舰载机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为舰载机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，舰载机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计水平跑道和倾斜跑道连接处的影响，且舰载机起飞的过程中没有出现任何故障。g取10 m/s2。(1)求舰载机在水平跑道上运动的末速度大小；(
12、2)求舰载机从开始运动到起飞经历的时间t。25、如图1所示，两水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距离为L1 m。M、P间接有阻值为R10 的定值电阻，理想电压表接在定值电阻两端。导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B1 T。一根质量m0.1 kg的金属棒放在导轨上，金属棒接入电路的电阻也为R10 。现对金属棒施加一个水平向右的拉力，使金属棒由静止开始向右运动，金属棒运动后电压表的示数U随时间t变化的规律如图2所示，金属棒运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直，导轨电阻不计。求：(1)t5 s时，拉力F的大小；(2)金属棒在运动的前5 s内
13、，拉力F的冲量大小；(3)金属棒运动10 s时，撤去拉力F，则撤去拉力后金属棒运动0.5 m时速度的大小。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。33、物理选修3-3(1)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p T图象如图所示。下列判断正确的是()(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A过程ab中气体一定吸热B过程bc中气体既不吸热也不放热C过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热Da、b和c三个状态中，状态a分
14、子的平均动能最小Eb和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为3T0、压强为2p0的理想气体。p0和T0分别为大气的压强和温度。已知气体内能U与温度T的关系为UaT，a为正的常量；汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢进行的。求：缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q。34、物理选修3-4(1)图甲为一列简谐横波在t0.20 s时刻的波形图，P点是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q点是平衡位置在x4.0 m处的质点，M点是平衡位置在x8.
15、0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是()(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A该波向左传播，波速为40 m/sB质点M与质点Q的运动方向总是相反Ct0.75 s时，Q点的位移为10 cmD在0.50 s时间内，质点M通过的路程为1.0 mE质点P做简谐运动的表达式为(2)如图所示，OAC为一半径为R玻璃砖，为了测定其折射率，某同学将一光线从空气中垂直AO面射入，缓慢从O点向左平移光线，该同学经多次平移后发现当光线平移到距离O点R时，光线恰好不能从AC面射出(若光在真空中的传播速度为c)。求该玻璃的折射率；当光线
16、从距离O点R处射入时，求光线到达AC面的时间(不考虑多次反射)。理科综合能力测试物理参考答案及解析14、C【详解】A、n4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据Eh知，波长最短，故A错误；B、其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n2能级跃迁时释放的光子，6种光子中从n42与n32的属于巴耳末系，即2种，故B错误；C、n4能级的氢原子具有的能量为0.85 eV，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85 eV的能量，故C正确；D、从n2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6 eV3.4 eV10.2 eV，若能使某金属板发生光电效应，从n3能级跃迁到n2能级释放的光子能量3.4 eV1.51
17、eV1.89 eVmgh，故C错误；D、开始时弹簧的压缩量为：H，碰后物体B刚被拉离地面时弹簧伸长量为：H，则AC将上升2H，弹簧弹性势能不变，由系统的机械能守恒得：2mv122mg2H，解得：h，故D正确。21、A【分析】前2s内金属棒ab做匀加速直线运动，由v= at求出2s时的速度，由E= BLv求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律求感应电流，再由牛顿第二定律和安培力公式F= BIL相结合求2s时拉力F的大小；棒ab最终做匀速运动，根据平衡条件和功率公式求最大速度；0 2s内安培力随时间均匀增大，根据安培力的平均值求安培力对金属棒的冲量大小；撤去拉力F后，根据动量定理求棒ab运动的距离。【
18、详解】A、前2s内金属棒ab做匀加速直线运动，t=2s时的速度为v= at=12m/s= 2m/s，棒ab切割磁感线，产生的感应电动势为E= BLv=112V= 2V，由闭合电路欧姆定律得，t= 2s时由牛顿第二定律有FBIL= ma，联立解得F= 3N，故A正确；B、t= 2s时拉力F的功率为P= Fv=32W=6W，棒ab最终做匀速运动，设棒ab的最大速度为vm，棒受力平衡，则有，其中，联立解得vm=，故B错误；C、0 2s内，金属棒做匀加速直线运动，所受安培力大小为，可知安培力随时间均匀增大，安培力的冲量I安为图线与坐标轴围成的面积大小，即，故C错误； D、设撤去拉力F后，棒ab运动的距
19、离为x。撤去拉力F后，以金属棒ab为研究对象，取向右为正方向，由动量定理得，由上式解得 故D正确。22、【分析】1分析实验目的：验证质量一定时加速度与力的关系。2确定实验原理：对小车和滑轮组成的系统，由牛顿第二定律可得2F(m0M)a，可得出aF。3制定数据处理方案：由力传感器测出轻绳的拉力大小F，平衡摩擦力后，小车所受的合外力为2F，由纸带利用逐差法可求出小车的加速度a，此时aF图象斜率k；如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，则2Ff(Mm0)a，aF，aF图象与横轴有交点。【详解】(1)验证牛顿第二定律的实验原理是FMa，本题轻绳中拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也
20、就不需要使砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，A、D错误。用力传感器测量轻绳的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，需要平衡摩擦力，B正确。释放小车之前应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，该实验还需要记录力传感器的示数，C正确。(2)由逐差法计算加速度，a，其中T0.1 s，代入数据解得a2.00 m/s2。(3)对小车与滑轮系统，由牛顿第二定律得a F，图象的斜率为k，则k，故小车的质量Mm0，故选项C正确。(4)图象在F轴上的截距不为零，说明力传感器显示有拉力时，小车仍然静止，这是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够造成的。【答案】(1)BC(2)2.00(3)C(4)没有平衡
21、摩擦力或平衡摩擦力不够23、【详解】(1)将小量程电流表A1与电阻箱R0串联并将电阻箱调至某一合适的阻值从而将电流表改装为电压表，由此排除图(a)、图(d)所示的电路；对于图(b)所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得E(I1I2)rI1(Rg1R0)，对于图(c)所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得EI2(Rg2r) I1(Rg1R0)，由于Rg2的准确值未知，用图象法处理数据，会使测量结果不准确，故应选图b所示的电路。由电流表A2的量程分析可知，滑动变阻器应选D。(2)根据题图分析可知应将电阻箱R0的阻值调至990 ，从而将电流表改装为量程为03 V的电压表。(3)由图(b)所示的电路可得I
22、1I2图象的表达式为I1I2，图象在纵轴上的截距为1.48 mA；图象的斜率的绝对值k，联立并代入数据解得E1.48 V，r0.85 。【答案】(1)bD(2)990(3)1.480.8524、【详解】(1)设舰载机在水平跑道上运动的加速度大小为a1，阻力大小为F阻，在水平跑道上运动的末速度大小为v1，由牛顿第二定律得FF阻ma1F阻0.2mgv122a1L1联立以上三式并代入数据解得a15 m/s2，v140 m/s。(2)设舰载机在倾斜跑道上运动的加速度大小为a2，在倾斜跑道末端的速度大小为v2舰载机在水平跑道上的运动时间t18 s在倾斜跑道上，由牛顿第二定律有FF阻mgma2代入数据解得
23、a24 m/s2由v22v122a2L2代入数据解得v242 m/s舰载机在倾斜跑道上的运动时间t20.5 s则tt1t28.5 s。【答案】(1)40 m/s(2)8.5 s25、【详解】(1)由于金属棒两端的电压与时间成正比，根据欧姆定律知，电路中的电流也与时间成正比，电路中的电动势与时间成正比，由EBLv可知，速度与时间成正比，即金属棒做匀加速运动。根据速度时间关系可得：vat则电压UBLvBLat结合图象可知：t1 s时，UBLa1 V解得a2 m/s2t5 s时，金属棒的速度大小为v5at510 m/s根据牛顿第二定律可得：Fma解得F0.7 N。(2)根据(1)可知：Fmatma0
24、.1t0.2 N由于拉力F随时间t线性变化，因此拉力F的冲量5 Ns2.25 Ns。(3)金属棒运动10 s时速度大小为v1at20 m/s撤去拉力F后，金属棒做减速运动。设金属棒减速运动0.5 m时速度大小为v2，根据动量定理可得：BILtmv根据欧姆定律可得：I根据法拉第电磁感应定律可得E联立可得：m(v2v1)解得v219.75 m/s。【答案】(1)0.7 N(2)2.25 Ns(3)19.75 m/s33、(1)ADE(1)【详解】A、过程ab，理想气体等容变化，温度升高，理想气体的内能增大，气体一定吸热，A正确；B、E、过程bc，理想气体等温变化，压强减小，容器壁单位面积单位时间内
25、受到分子撞击的次数减小，而体积变大，气体对外做功，气体一定吸热，B错误，E正确；C、过程ca，理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界对气体做的功，C错误；D、根据上述三过程可知：在a、b、c三个状态中，状态a的温度最低，根据温度是分子平均动能的标志可知，其分子的平均动能最小，D正确。(2)【详解】对汽缸内封闭气体，在与大气达到平衡中，由理想气体状态方程可得解得V1V0。活塞下降过程中，活塞对气体的功为Wp0(VV1)在这一过程中，气体内能的减少量为Ua(T1T0)由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为QWU得：Qp0V2aT0。 (2)
26、【答案】V0)p0V2aT034、(1)BDE(1)【详解】A、 由题图乙可知Q点在0.20 s时向上运动，故波沿x轴正方向传播，波速v m/s40 m/s，选项A错误；B、 质点M与质点Q相差半个波长，则它们的运动方向总是相反，选项B正确；C、 t0.75 s3T时，Q点的位移为10 cm，选项C错误；D、 在0.50 s2.5T时间内，质点M通过的路程为2.54A100 cm1.0 m，选项D正确；E、 10 rad/s，t0时，质点P沿y轴负方向运动，设P质点做简谐运动表达式为yAsin(10t0)，波形向右平移1 m时，质点P到达平衡位置，所用时间最短为t0.025 rad，可知0sin(100.025 rad0)，解得0，则质点P做简谐运动的表达式为，选项E正确。(2)【详解】当光线平移到距离O点R时，光线恰好不能从AC面射出，可知光线发生全反射，临界角的正弦值sin C，则C60，则n。当光线从距离O点R处射入时，光线射到AC面上的距离传播速度v，时间为t。(2)【答案】
