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朝阳区2022年高三年级第二学期质量检测一
物理
满分：100分
考生须知
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一、选择题
本部分共14题。
1．一封闭容器中装有一定质量的理想气体，容器壁与外界没有热量交换，当气体被压缩时，下列说法正确的是
【答案】A
【详解】待补
2．在光的双缝干涉实验中，能增大条纹间距的做法是
【答案】B
【详解】待补
3．如图所示是氢原子的能级图。大量氢原子从的能级向低能级跃迁，下列说法正确的是
【答案】A
【详解】待补
4．如图所示为某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，a、b两点的电场强度分别为Eₐ、Eb，电势分别为φₐ、φb。下列说法正确的是
【答案】A
【详解】待补
5．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
6．将一个小球竖直向上抛出，假设小球在运动过程中受到大小不变的空气阻力作用，经过一段时间后小球又返回至出发点。关于小球从抛出到返回原位置的过程，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
7．图1为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图2为质点的振动图像。下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
8．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和静电力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么
【答案】B
【详解】待补
9．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为地球半径的6倍。下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
10．如图所示，两根长1m的空心铝管竖直放置，其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放入管口，磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径，不计磁体与管壁的摩擦。关于磁体在甲、乙两管中的运动，下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
11．国际拔河比赛根据每队8名运动员的体重分成若干重量级别，同等级别的两队进行比赛。比赛中运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。比赛双方相持时，运动员会向后倾斜身体，使地面对人的作用力与身体共线。不计拔河绳的质量，下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
12．如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。导体棒PQ在水平拉力作用下以速度v匀速滑动，PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。已知导体棒PQ接入电路的阻值为R。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中
【答案】C
【详解】待补
13．为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，含有大量的正、负离子的污水充满管道，从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U。由于污水流过管道时受到阻力f的作用，左、右两侧管口需要维持一定的压强差。已知沿流速方向长度为L、流速为v的污水，受到的阻力（k为比例系数）。下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
14．隐身飞机通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征，使雷达难以发现、识别、跟踪和攻击。飞机隐身的途径主要有两种：一是改变飞机的外形和结构，减小回波；二是飞机表面采用能吸收雷达波的涂敷材料。 雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位、高度等信息。常规雷达采用波长为0.01m～0.1m之间的厘米波，隐形飞机在常规雷达上反射的能量几乎与一只麻雀反射的能量相同，因此在常规雷达的屏幕上几乎看不到隐身飞机的回波。而米波雷达采用波长为1m～10m之间的米波，与隐身飞机的外形尺寸相匹配，从而发生谐振，大大增强了飞机回波信号的能量，从而使飞机的隐身效果下降。下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
二、非选择题
本部分共6题。
15．为了验证机械能守恒定律，某学习小组用如图1所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条）进行实验。在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器；用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度h₁、h₂。
【答案】（1）5.2
（2）0.20
（3）
（4）不同意。小车和砂桶组成的系统机械能不守恒。 挂上砂桶后，小车在沿长木板下滑的过程中，所受的阻力对系统做功，使得小车和砂桶系统不再满足机械能守恒的条件，即“只有系统内的重力和弹力做功”。因此小车和砂桶组成的系统机械能不守恒。 （通过“小车下滑过程中，阻力做功使小车和砂桶系统的一部分机械能转化为内能，引起机械能减少”说明亦可。）
（2）0.20
（3）
（4）不同意。小车和砂桶组成的系统机械能不守恒。 挂上砂桶后，小车在沿长木板下滑的过程中，所受的阻力对系统做功，使得小车和砂桶系统不再满足机械能守恒的条件，即“只有系统内的重力和弹力做功”。因此小车和砂桶组成的系统机械能不守恒。 （通过“小车下滑过程中，阻力做功使小车和砂桶系统的一部分机械能转化为内能，引起机械能减少”说明亦可。）
【详解】待补
16．某课外活动小组用铜片、铝片和自来水制作了由多个自来水电池构成的电池组。为了测量电池组的电动势E和内阻r，他们选用数字电压表（内阻大于10MΩ）、电阻箱（0~9999Ω）以及开关与该电池组连接成电路进行实验。
17．如图所示，把一个质量kg的小球放在高度m的直杆的顶端。一颗质量kg的子弹以m/s的速度沿水平方向击中小球，并经球心穿过小球，小球落地处离杆的水平距离m。取重力加速度m/s²，不计空气阻力。求：
【答案】（1）子弹穿过小球后，小球在竖直方向做自由落体运动
因为 所以
（2）设子弹穿过小球后小球做平抛运动的初速度为v₁。因为小球水平方向为匀速运动，所以 子弹穿过小球的过程，子弹与小球的系统动量守恒。取水平向右为正方向，则 解得
（3）子弹穿过小球的过程中，系统损失的机械能
（2）设子弹穿过小球后小球做平抛运动的初速度为v₁。因为小球水平方向为匀速运动，所以 子弹穿过小球的过程，子弹与小球的系统动量守恒。取水平向右为正方向，则 解得
（3）子弹穿过小球的过程中，系统损失的机械能
【详解】待补
18．某种质谱仪由离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器几部分构成，如图所示。加速电场的电压为U；静电分析器中有沿半径方向的电场，通道中心线MN是半径为R的圆弧；磁分析器中分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。 由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点垂直于磁分析器的左边界进入磁分析器中，经过四分之一圆周从Q点射出，并进入收集器。已知Q点与磁分析器左边界的距离为d。求：
【答案】（1）离子在加速电场中加速的过程中，根据动能定理有 ①
解得 ②
（2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 ③ 联立②③解得 ④
（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 ⑤ 联立②⑤式解得 ⑥ 由左手定则可知：磁场方向为垂直纸面向外。
（2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 ③ 联立②③解得 ④
（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 ⑤ 联立②⑤式解得 ⑥ 由左手定则可知：磁场方向为垂直纸面向外。
【详解】待补
19．类比是研究问题的常用方法。
【详解】（1）弹簧弹力F随位移x变化的示意图如图1所示。
F-x图中，图线与x轴围成的面积等于弹力做的功。小球从位移为x处回到平衡位置的过程中，弹簧弹力做功
设小球的位移为x时，弹簧的弹性势能为Ep，根据功能关系有
所以
图1 图2
（2）a．根据电容器的定义式，可作出电容器电压u随电荷量q变化的关系图线，如图2所示，图线与q轴围成的面积等于充电时电源对电容器做的功，也就等于电容器内储存的电场能，所以
b．
F-x图中，图线与x轴围成的面积等于弹力做的功。小球从位移为x处回到平衡位置的过程中，弹簧弹力做功
设小球的位移为x时，弹簧的弹性势能为Ep，根据功能关系有
所以
图1 图2
（2）a．根据电容器的定义式，可作出电容器电压u随电荷量q变化的关系图线，如图2所示，图线与q轴围成的面积等于充电时电源对电容器做的功，也就等于电容器内储存的电场能，所以
b．
20．北京2022年冬奥会，我国选手在单板滑雪U型池比赛中取得了较好的成绩。比赛场地可以简化为如图所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和中央平面直轨道连接而成，轨道倾角为18°。某次比赛中，质量kg的运动员自A点以的速度进入U型池，经过多次腾空跳跃，以的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角，腾空后又沿轨道边缘的N点进入轨道。运动员可视为质点，不计空气阻力。取重力加速度，，。
【答案】（1）对于运动员从A到M过程，根据动能定理有
解得
（2）a．将运动员的运动沿平行于AD和垂直于AD两个方向进行分解，均为匀变速直线运动。 在垂直于AD方向上： 初速度 加速度 当运动员该方向的速度为0时，距离AD最远，则有 b．在垂直于AD方向上，远离AD和返回AD的过程具有对称性，即运动员到达N点时，垂直于AD的分速度，且运动的总时间。 在平行于AD方向上： 初速度 加速度 运动员到达N点时，平行于AD的分速度 所以速度方向与AD夹角β的正切值
（2）a．将运动员的运动沿平行于AD和垂直于AD两个方向进行分解，均为匀变速直线运动。 在垂直于AD方向上： 初速度 加速度 当运动员该方向的速度为0时，距离AD最远，则有 b．在垂直于AD方向上，远离AD和返回AD的过程具有对称性，即运动员到达N点时，垂直于AD的分速度，且运动的总时间。 在平行于AD方向上： 初速度 加速度 运动员到达N点时，平行于AD的分速度 所以速度方向与AD夹角β的正切值
【详解】待补