2022-2023学年江苏省南通市海安高级中学高三（下）第五次段考物理试卷

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意．

• 1．如图是一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是（　　）

  A．水下的石头看起来的深度比实际深一些

  B．可以利用偏振片“过滤”掉山峰和天空彩虹的倒影

  C．远处对岸山峰和天空彩虹的倒影十分清晰，是由于光的干涉所引起的

  D．远处水面下景物看不到，是因为远处的树木和建筑物反射光强度太大而被覆盖
  组卷：43引用：3难度：0.7

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• 2．如图所示是原子核

  226

  88

  Ra发生α衰变的能级图，

  226

  88

  Ra经α衰变直接变至

  222

  86

  Rn基态，或者衰变至一个激发态

  222

  86

  Rn*，然后通过释放一个光子衰变至

  222

  86

  Rn基态。若

  226

  88

  Ra发生α衰变前是静止的，则（　　）

  A．α衰变过程中系统动量不守恒

  B．α粒子的动能小于原子核 222 86 Rn的动能

  C． 226 88 Ra的质量大于 222 86 Rn与α粒子质量之和

  D．激发态 222 86 Rn*释放光子至 222 86 Rn基态的衰变是β衰变
  组卷：146引用：8难度：0.7

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• 3．图1为电影《流浪地球2》中的太空电梯，又称为“斯科拉门德快速电梯”，是一种可以在地球表面和太空间来回运输人员和物资的巨型结构。图2为其简易图，固定在空间站和地球间的刚性“绳索”与空间站一起和地球保持相对静止，电梯可沿“绳索”升降，则（　　）
  

  A．空间站绕地球运行的向心力小于地球对它的万有引力

  B．空间站绕地球运行的向心力等于地球对它的万有引力

  C．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站将落回地面

  D．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站做离心运动
  组卷：120引用：6难度：0.7

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• 4．图是研究光的双缝干涉用的示意图，挡板上有两条狭缝S₁、S₂，由S₁和S₂发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S₁和S₂的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P₁处的亮纹恰好是8号亮纹。设直线S₁P₁的长度为γ₁，S₂P₁的长度为γ₂，则γ₂-γ₁等于（　　）
  

  A．4λ

  B．8λ

  C．16λ

  D．32λ
  组卷：152引用：3难度：0.8

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• 5．在斯特林循环中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c、d后再回到最初状态a完成一次循环，如图所示，实现由高温热源吸热，部分转化为机械功后向低温热源放热的效果。整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在a→b、b→c、c→d、d→a的过程中，气体与外界的热量交换分别为9J、20J、12J、20J。定义该循环的热效率为经历一个循环所转化的机械功与从外界吸收热量的比值，已知斯特林循环的等容变化过程的热量交换不计入热效率计算，则下列说法正确的是（　　）

  A．状态a比状态c的温度高

  B．b→c的过程中，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数减少

  C．完成一次循环，外界对气体做功3J

  D．气体的热效率为25%
  组卷：91引用：3难度：0.7

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二、非选择题：共5题，共60分，其中第12～15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。

• 14．小宁同学设计的“弹球入筐”游戏如图所示，在高为L的光滑水平台面上，排列着三个小球1、2、3，台面左侧放有一弹射装置。某次游戏中，小球1在弹射装置的作用下以某一水平速度与小球2发生对心弹性碰撞，接着小球2再与小球3发生对心弹性碰撞，碰撞后小球3从水平台面边缘的O点飞出，并在A点与地面发生碰撞，经地面反弹后，最终落入水平地面上B点的小框里。已知小球1的质量为m₁=m₀，小球3的质量为

  m

  3

  =

  9

  4

  m

  0

  ，A点距O点的水平距离为2L，小球在A点与地面发生碰撞前、后瞬间的速度方向与水平地面的夹角相等，小球反弹后距地面的最大高度为0.81L，重力加速度的大小为g,小球与地面碰撞过程中对地面的压力远大于小球的重力，小球可视为质点，不计空气阻力。
  （1）求小球3从O点飞出时的速度大小v；
  （2）小球在地面上运动时，小球与地面间的摩擦力与对地面的压力的比值μ；
  （3）m₂为何值时，小球1、2碰撞前小球1的速度最小，并求出该最小速度v_min的大小。
  
  组卷：71引用：5难度：0.4

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• 15．如图所示是半导体注入工艺的装置示意图，某种元素的两种离子X⁺和X³⁺，质量均为m,可从A点水平向右注入加速电场，初速度大小连续分布且在0和

  6

  e

  U

  m

  之间。经电压为U的电场直线加速后，离子均从小孔C水平射入偏转电场（两极板水平放置且上极板带负电，电势差U'可调），偏转后均能穿出此电场，其中CD为偏转电场的中线。离子穿出电场后立即进入紧靠电场的匀强磁场，该磁场边界线竖直、右侧足够大，磁感应强度大小B在B₀和3B₀之间可调，方向始终垂直纸面向里。不考虑离子的重力及相互作用，元电荷带电量为e。
  （1）仅注入初速度0的离子，U'不为0，求X⁺和X³⁺穿出偏转电场时竖直方向位移之比；
  （2）仅注入初速度为

  6

  e

  U

  m

  的X⁺离子，U'不为0且B=B₀，求离子在磁场中射入位置与射出位置的距离Y；
  （3）若放置一块紧靠磁场左边界的竖直收集板，长度

  L

  =

  5

  2

  B

  0

  2

  m

  U

  e

  ，下端距D点的距离

  d

  =

  3

  2

  B

  0

  2

  m

  U

  e

  。先调节偏转电场的电压，使U'=0，仅注入X⁺离子，每秒发射的离子数为n₀，各种速率的离子数目相同，再调节磁感应强度大小，使B₀≤B≤3B₀，求收集板上每秒能收集到的离子数n与B之间的关系。
  组卷：107引用：7难度：0.2

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