山東省臨沂市臨沭縣三校2022屆高三上學期物理期末試卷

山東省臨沂市臨沭縣三校2022屆高三上學期物理期末試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．下列說法正確的是（）A．原子從低能級向高能級躍遷時，只有吸收光子才能實現B．自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能C．放射性β射線其實質是高速中子流，可用于醫學的放射治療D．核電站可通過控制中子數目來控制核反應劇烈程度2．a、b兩個帶電小球的質量均為m，所帶電荷量分別為＋q和－q，兩球間用絕緣細線連接，a球又用長度相同的絕緣細線懸掛在天花板上，在兩球所在的空間有方向斜向下的勻強電場，電場強度為E，平衡時細線都被拉緊，則平衡時可能位置是（）A． B．C． D．3．地球赤道上的一個物體A，近地衛星B（周期約200min），地球的同步衛星C，它們運行的軌道示意圖如圖所示，它們都繞地心做勻速圓周運動。下列有關說法中正確的是（）A．它們運動的線速度大小關系是vB．它們運動的向心加速度大小關系是aC．已知B運動的周期TB及地球半徑rB，可計算出地球質量M=D．已知A運動的周期TA=24h，可計算出地球的密度ρ=4．如圖所示，水平圓形線圈共有n匝用三條細線懸掛的，線圈由粗細均勻、單位長度的質量為5g的導線繞制而成，三條細線呈對稱分布，穩定時線圈平面水平，在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵，磁鐵中軸線OO'垂直于線圈平面且通過其圓心O，測得線圈的導線所在處磁感應強度大小為0.25T，方向與豎直線成30°角，要使三條細線上的張力為零，線圈中通過的電流至少為（）A．0.4A B．0.3A C．0.2A D．0.1A5．將一個小球以某一初速度豎直上拋，空氣阻力與速度大小成正比，且始終小于小球的重力。從拋出到落回拋出點的全過程中，下列判斷正確的是（）A．上升經歷的時間一定大于下降經歷的時間B．上升到最高點時，小球的速度為零，加速度也為零C．小球的加速度方向不變，大小一直在減小D．小球上升過程處于超重狀態，下降過程處于失重狀態6．一交流發電機產生的感應電動勢圖像如圖所示，該交流電通過一自耦變壓器對一電阻供電，不計發電機內阻，則下列說法正確的是（）A．電壓表V示數為12VB．電阻中電流方向每秒鐘改變100次C．t=0.05s時發電機線圈平面與磁場方向垂直D．當自耦變壓器滑片P向上滑動時，電阻消耗的功率減小7．在研究沿直線運動的機動車的運動情況時，小張同學繪制了xtA．機動車處于勻加速狀態B．機動車的初速度為-4m/sC．機動車的加速度為大小為0.2m/s2D．機動車在前4秒的位移是25m8．如圖所示，在一水平面上放置了一個頂端固定有滑輪的斜面，物塊B、C重疊放置在斜面上，細繩的一端與B物塊相連，另一端有結點O，結點處還有兩段細繩，一段連接重物A，另一段用外力F拉住。現讓外力F將物塊A緩慢向上運動，拉至OO’水平，拉動過程中始終保證夾角α=120°，且繩子OO'始終拉直，物塊B和C以及斜面體始終靜止，則下列說法正確的是（）A．繩子OO’的拉力始終增大B．B對C的摩擦力可能在減小C．斜面對B的摩擦力可能先增大后減小D．地面對斜面體的摩擦力可能先減小后增大二、多選題9．高二年級某同學在天鵝湖中投入一顆小石塊激起一列水波，該同學發現湖中有兩片小樹葉在做上下振動，當一片樹葉在波峰時恰好另一片樹葉在波谷，兩樹葉之間還有2個波峰。用手機測量兩樹葉間水面距離是5m，再通過手機計時發現兩樹葉在1min內都上下振動了120次。則下列說法正確的是（）A．該列水波的波速是4.0C．該列水波的波長是2.5m D．兩片樹葉的振動方向相反10．足夠長的平行光滑金屬導軌ab、cd水平放置于豎直向上的勻強磁場中，ac之間連接阻值為R的電阻，導軌間距為L，導體棒ef垂直導軌放置且與導軌接觸良好，導體棒質量為m，電阻為r。t=0時刻對導體棒施加一個水平向右的力F，導體棒在F的作用下開始做初速度為零的勻加速直線運動，當導體棒運動x距離時撤去外力F，此時導體棒的速度大小為v0。若不計導軌電阻，則下列說法正確的是（）A．外力F的大小與時間關系式F=ma+B．t=0時刻外力F的大小為mC．從撤去外力F到導體棒停止運動，電阻R上產生的焦耳熱為1D．從撤去外力F到導體棒停止運動，金屬棒運動的位移大小為m11．現有一定質量的理想氣體，讓其從狀態a開始，經歷過程ab、bc、cd、da回到原狀態a，其V-T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O。下列說法正確的是（）A．氣體從a到b再到c的過程中壓強先增大后減小B．狀態a與狀態c相比較，氣體分子在狀態a單位時間內撞擊器壁單位面積上的次數相等C．氣體在狀態a時的內能大于它在狀態c時的內能D．在過程cd中，氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功12．情景一：如圖甲所示，在xOy平面內有很多質量為m，電量為e的電子，從坐標原點O以相同速度v0沿不同方向平行于xOy平面射入第一象限?，F在加一垂直xOy平面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場，要求這些入射電子都能平行軸且沿x軸正方向運動，設符合條件的磁場的最小面積S情景二：如圖乙所示，在.xOy平面內有很多質量為m，電量為e的電子，從坐標原點O以速度大小從0?v0、沿y軸正方向平行于xOy平面射入?，F在加一垂直xOy平面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場，要求這些入射電子都能平行x軸且沿x軸正方向運動，設符合條件的磁場的最小面積A．S1=(π?2)C．S2=(π?2)三、實驗題13．某同學為研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系，做了如圖實驗：①如圖所示，將白紙固定在制圖板上，橡皮筋一端固定在O點，另一端A系一小段輕繩（帶繩結）；將制圖板豎直固定在鐵架臺上。②將質量為m=100g的鉤碼掛在繩結上，靜止時描下橡皮筋下端點的位置A0；用水平力拉A點，使A點在新的位置靜止，描下此時橡皮筋端點的位置A1；逐步增大水平力，重復5次……③取下制圖板，量出A1、A2……各點到O的距離l1、l2……；量出各次橡皮筋與OA0之間的夾角α、α1、α④在坐標紙上做1cos完成下列填空：（1）已知重力加速度為g，當橡皮筋與OA0間的夾角為α時，橡皮筋所受的拉力大小為（用g、m、α表示）。（2）由圖可得橡皮筋的勁度系數k=N/m，橡皮筋的原長l0m。（結果保留2位有效數字）。（g=9.8m/s2）14．某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為30mA的電流表。該同學測得微安表內阻為2000Ω，經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝，然后利用一標準毫安表根據圖（a）所示電路對改裝后的電表進行檢測（虛線框內是改裝后的電表）。（1）將此微安表改裝成30mA的電流表，應并聯一個阻值為Ω的電阻（保留3位有效數字）；（2）當標準毫安表的示數為16.0mA時，微安表的指針位置如圖所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，而是____（填正確答案標號）A．28mA B．25mA C．21mA D．18mA（3）產生上述問題的原因可能是____；（填正確答案標號）A．微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于2000ΩB．微安表內阻測量錯誤，實際內阻大于2000ΩC．R值計算錯誤，接入的電阻偏大D．R值計算錯誤，接入的電阻偏?。?）要達到預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將并聯的電阻換為阻值為的電阻（保留3位有效數字）。四、解答題15．如圖所示，左端封閉、粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，左管中封閉有長為L=35cm的空氣柱，兩管水銀面相平，豎直管內水銀柱足夠長，已知大氣壓強為p=75cmHg。（設環境溫度不變）（1）若將圖甲中的閥門S打開，緩慢流出部分水銀，然后關閉閥門S，左管中水銀面下了H=15cm，求右管水銀面下降的高度；（2）若將裝置沿順時針緩慢翻轉180°，使U形管倒置（水銀未溢出）如圖乙所示，當管中水銀靜止時，求管中封閉空氣柱的長度。16．如圖所示，三角形ABC是橫截面為直角三角形的三棱鏡，其中∠A=60°，AB長度為L。一細束單色光從AB邊上的D點射入棱鏡，入射角的正弦值為33（1）三棱鏡材料對這束單色光的折射率；（2）該光束從棱鏡中射出時折射角的正弦值；（3）該光束在棱鏡中傳播的時間。17．課外研究小組的同學在研究速度選擇器時，將一帶電量為+q，質量為m的小球，沿極板正中間平行極板方向，沿中線射入速度選擇器（如圖甲所示），發現小球沿直線通過速度選擇器。已知磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，電場強度的大小E=mg（1）求小球的初速度v0（2）若已知板間距為d，板長為L，且d=L=4m2（3）若將小球以速度v018．如圖所示，在光滑水平面上通過鎖定裝置固定一輛質量M=2kg的小車，小車左邊部分為半徑R=1.2m的四分之一光滑圓弧軌道，軌道末端平滑連接一長度L=2.85m的水平粗糙面，粗糙面右端是一擋板，有一個質量為m=1（1）求小物塊滑到圓弧軌道末端時軌道對小物塊的支持力大?。唬?）若解除小車鎖定，讓小物塊由A點靜止釋放，求小物塊滑到圓弧軌道末端時的速度和小物塊從圓弧末端到與右側擋板發生第一次碰撞經歷的時間；（3）在（2）問的初始條件下，小物塊將與小車右端發生多次碰撞，求整個運動過程中小車發生的位移。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．原子從低能級向高能級躍遷時，可能吸收光子，也可能是吸收實物粒子如自由電子使原子獲得能量，不吸收光子也能實現，A不符合題意；B．根據質能方程可知，自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，B不符合題意；C．放射性β射線其實質是高速電子流；放射性γ射線可用于醫學的放射治療，C不符合題意；D．核電站可通過控制慢中子的數目來控制核反應劇烈程度，D符合題意。故答案為：D。

【分析】原子從低能級到高能級會吸收光子或者吸收實物粒子；自由核子組成原子核時，其質量虧損對應的能量等于該原子核的結合能；放射性β射線屬于高速電子流。2．【答案】A【解析】【解答】首先取整體為研究對象，整體受到重力、電場力和上面繩子的拉力，由于兩個電場力的矢量和為：F電故答案為：A【分析】利用整體法分析可以判斷連接a球繩子方向豎直，利用b球的平衡可以判斷b球的位置。3．【答案】B【解析】【解答】A．同步衛星C的軌道半徑大于近地衛星B的軌道半徑，由v=GMB．同步衛星C的軌道半徑大于近地衛星B的軌道半徑，根據GMmr2=ma可得C．已知B運動的周期TB及B的軌道半徑，才可計算出地球質量，C不符合題意；D．因為A不是衛星，它的周期與貼近地球表面做勻速圓周運動的周期不同，根據A的周期無法求出地球的密度，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用引力提供向心力可以比較線速度、加速度的大小；利用引力提供向心力可以判別不能求出地球質量；由于A不屬于引力提供向心力不能利用牛頓第二定律求出地球的密度。4．【答案】A【解析】【解答】A.設圓環的半徑為r，則圓環的質量為m=2πr×5×10?3kg，磁場的水平分量為Bsin30°，環受到的安培力為F=Bsin30°×I×2πr故答案為：A。

【分析】利用磁場水平方向的分量結合安培力的表達式可以求出環受到的安培力大小，結合平衡方程可以求出電流的大小。5．【答案】C【解析】【解答】A．上升的過程中阻力向下，由牛頓第二定律mg+kv=ma，a=g+kvm，下降的過程中阻力向上，同理mg?kv=ma，a'B．最高點處速度為零，小球仍然受到重力的作用，加速度為g，B不符合題意；CD．無論上升還是下降，合力始終向下，加速度方向不變，始終向下，所以始終處于失重狀態，上升過程a=g+kvm，v減小因此a減??；下降過程故答案為：C。

【分析】利用牛頓第二定律可以求出上升和下降過程加速度的大小，利用平均加速度的大小可以比較運動的時間；小球到達最高點的速度等于0則加速度等于重力加速度；利用加速度的方向可以判別超重與失重；利用加速度的方向可以判別速度的大小變化。6．【答案】D【解析】【解答】A．電壓表的示數為交流電壓的有效值，則U=12B．交流電的周期為T=0.2s，則頻率為C．t=0.05s時，感應電動勢最大，磁通量為零，此時發電機線圈平面與磁場方向平行，C不符合題意；D．當自耦變壓器滑片P向上滑動時，根據U1U2故答案為：D。

【分析】利用電壓的峰值可以求出有效值的大??；利用周期的大小可以求出頻率的大小進而判別電流方向改變的次數；利用電動勢的大小可以判別磁通量的大小進而判別線圈的位置；利用變壓器的規律可以判別電阻兩端電壓的大小變化，結合電功率的表達式可以判別功率的大小變化。7．【答案】D【解析】【解答】ABC.根據圖像xt2=201t?4，化解的x=20t?4tD．機動車減為零的時間為t=v0?a故答案為：D。

【分析】利用勻變速的位移公式可以求出加速度和初速度的大小，進而判別機動車做勻減速直線運動；利用速度公式可以求出減速的時間；利用位移公式可以求出運動的位移。8．【答案】C【解析】【解答】A.結點O轉動過程中，動態分析如圖，則mg由于α不變，結點O轉動至水平的過程中，β角一直減小至直角，γ從60°一直增大到150°，可得，F一直增大，繩子的拉力F1先增大后減小，A不符合題意；B．斜面的傾角沒變，A物體的重力沿斜面向下的分力不變，B對C的摩擦力等于A物體的重力沿斜面向下的分力不變，B不符合題意；C．對B、C整體受力分析可知，繩子的拉力先增大后減下，但是不清楚開始狀態繩子的拉力與物體B、C重力沿斜面向下方向分力大小關系，所以根據平衡條件可知，斜面對B的摩擦力可能先增大后減小，C符合題意；D．對B、C整體受力分析可知，繩子對整體水平方向的拉力先增大后減下，則地面對斜面體的摩擦力先增大后減小，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】利用支點O的平衡條件結合相似三角形定則可以判別繩子拉力的大小變化；利用C的平衡條件可以判別B對C的摩擦力大小不變；由于未知B受到的摩擦力方向不能判別摩擦力的大小變化；利用整體的平衡方程可以判別地面對斜面體的摩擦力大小變化。9．【答案】A,D【解析】【解答】B．手機計時發現兩樹葉在1min內都上下振動了120次，該列水波的頻率是f=120C．當一片樹葉在波峰時恰好另一片樹葉在波谷，兩樹葉之間還有2個波峰，用手機測量兩樹葉間水面距離是5m，則有52λ=5，解得A．該列水波的波速是v=λD．兩樹葉間，相差52故答案為：AD。

【分析】利用振動的次數和時間可以求出水波頻率的大??；利用兩樹葉之間的距離可以求出波長的大??；利用波長和周期的大小可以求出波速的大??；利用兩樹葉之間的間距可以判別振動的方向。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．由題知導體棒在F的作用下開始做初速度為零的勻加速直線運動，根據牛頓第二定律有F?B2LB．由題知導體棒在F的作用下開始做初速度為零的勻加速直線運動，則有v02=2ax，在t=0時刻根據選項A有F=ma=mC．從撤去外力F到導體棒停止運動，根據動能定理有Q=12mD．從撤去外力F到導體棒停止運動，根據動量定理有BILt=BqL=mv0，再根據q=I?t=BL故答案為：ABD。

【分析】利用導體棒的牛頓第二定律結合速度公式可以判別外力與時間的關系；利用牛頓第二定律結合速度位移公式可以求出外力的大??；利用動能定理可以求出電阻R產生的焦耳熱的大?。焕脛恿慷ɡ砑半娏鞯谋磉_式可以求出電荷量的大小。11．【答案】A,C【解析】【解答】A．由圖像可知，從a到b過程氣體溫度不變而體積減小，由玻意耳定律可知，氣體壓強增大；從b到c過程氣體體積不變而溫度降低，由查理定律可知，氣體壓強減小，因此從a到b再到c過程氣體的壓強先增大后減小，A符合題意；B．由理想氣體狀態方程pVT=C可知C．一定質量的理想氣體內能由溫度決定，狀態a氣體的溫度比狀態c的溫度高，因此氣體在狀態a時的內能大于在狀態c時的內能，C符合題意；D．cd過程氣體的溫度不變，氣體內能不變，氣體體積增大，氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，cd過程氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外做的功，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】利用坐標點與原點連線的斜率大小可以判別壓強的大小變化；利用a與c狀態壓強相同結合溫度不同可以判別單位時間內撞擊容器壁單位面積的次數不相等；利用溫度的高低可以比較氣體內能的大小；利用cd過程中氣體內能不變，則氣體吸收的熱量等于對外做功的大小。12．【答案】A,C【解析】【解答】AB．如圖所示電子在磁場中做勻速圓周運動，半徑為R=mvBe，在由O點射入第I象限的所有電子中，沿y軸正方向射出的電子轉過14圓周，速度變為沿x軸正方向，這條軌跡為磁場區域的上邊界。下面確定磁場區域的下邊界．設某電子做勻速圓周運動的圓心O′與O點的連線與y軸正方向夾角為θ，若離開磁場時電子速度變為沿x軸正方向，其射出點（也就是軌跡與磁場邊界的交點）的坐標為（x，y）。由圖中幾何關系可得x=Rsinθ，y=R-Rcosθ，消去參數θ可知磁場區域的下邊界滿足的方程為xCD．由題意可知最小區域面積為如圖所示磁場的最小面積為S2故答案為：AC。

【分析】利用牛頓第二定律可以求出粒子在磁場中運動的軌跡半徑大小，利用粒子運動軌跡可以判別磁場的變化，結合幾何關系可以求出磁場面積的大?。划斄Ｗ铀俣茸兓瘯r，利用粒子運動的軌跡可以求出磁場面積的大小。13．【答案】（1）mg（2）98；0.21【解析】【解答】（1）由三力合成可知mg=Tcosα（2）由胡克定律可知mgcosα由上式可知：1cosα?l由圖象可知kmg=1cosα?l圖象的橫軸截距為

【分析】（1）利用豎直方向的平衡方程可以求出橡皮筋拉力的大?。?/p>

（2）利用胡克定律結合圖像斜率可以求出勁度系數的大小；利用橫截距的大小可以求出彈簧原長的大小。14．【答案】（1）16.8（2）B（3）A；C（4）14.0Ω【解析】【解答】（1）由并聯分流的原理可知IgR（2）由圖可讀出流經微安表的電流為160μA時，干路電流為l6mA，干路電流與微安表的電流比例不變160μA250μA=16mA（3）由IgRg=(Im（4）由IgRg=

【分析】（1）利用微安表的內阻結合歐姆定律及改裝后電表的量程可以求出并聯電阻的大??；

（2）利用電流的比值可以求出改裝后電壓表的量程大小；

（3）利用并聯電路的歐姆定律可以判別量程偏小可能是并聯的電阻太大；或者微安表的內阻偏小；

（4）利用并聯電路的歐姆定律可以求出并聯電阻的大小。15．【答案】（1）解：設右管水銀面下降h，則由玻意爾定律可得p0LS=解得右管水銀面下降的高度為h=37.5cm（2）解設空氣柱長度為L1，則由玻意爾定律可得p0LS=p則管中封閉空氣柱的長度為37.5cm?！窘馕觥俊痉治觥浚?）當甲中閥門打開時，利用氣體的等溫變化的狀態方程可以求出右管內水銀面下降的高度；

（2）當裝置旋轉的過程中，利用理想氣體的狀態方程可以求出封閉氣體的長度。16．【答案】（1）解：光路如圖所示由幾何關系可得DE//AC，所以光束在D點的折射角等于30°，則有n=解得n=（2）解：由幾何關系知光束在E點的入射角為60°，臨界角C滿足sin解得C=60°所以光束在E點發生全反射，由幾何關系知△CDE是等腰三角形，所以光束在D點的入射角等于30°，設折射角為θ，由折射定律可知n=解得sin（3）解：由幾何關系可知BE=CE=△CDE是等腰三角形，由n=可得光在棱鏡中的傳播速度為v=該光束在棱鏡中傳播的時間t=【解析】【分析】（1）畫出光線折射的路徑，利用幾何關系可以求出折射率的大小；

（2）已知折射率的大小，結合折射定律可以求出全反射臨界角的大小，結合折射定律可以求出射出時折射角正弦值的大小；

（3）已知光傳播的路徑，利用幾何關系可以求出傳播的路程，結合傳播的速度可以求出傳播的時間。17．【答案】（1）解：小球沿直線通過速度選擇器q解得v（2）解：粒子勻速圓周運動qE=mg，q聯立解得r=粒