山东省枣庄市枣庄四中2022届高三物理上学期期末考试试题

2022-2022学年度山东省枣庄市枣庄四中第一学期高三期末考试物理试题本试卷满分150分，考试时间120分钟。本卷g均取10m/s2。考生注意：1．答卷前，考生务必在试卷和答题纸上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、姓名、学号，并用2B铅笔在答题纸上正确涂写学号。2．第一、二、三大题必须用2B铅笔涂写在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置。第四、五、六大题必须用黑色钢笔或圆珠笔填写在答题纸上对应的位置（作图可用铅笔）。3．第30、31、32、33题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。一、单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。）1．关于物理学史，下列说法正确的是（）A．奥斯特首先发现了电磁感应现象B．楞次率先利用磁场产生了感应电流，并能确定感应电流的方向C．法拉第研究了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律D．纽曼和韦伯先后总结出法拉第电磁感应定律2．某质点做直线运动的位移时间关系式为（m），则关于该质点的运动下列描述正确的是（）A．质点做匀加速直线运动，加速度大小为m/s2，初速度为m/sB．质点在2s末的速度为m/sC．质点在前2s内的位移为mD．质点在第2s内的平均速度为m/s3．2022年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象。该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演员躺在倾角为30°的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉。如图所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中”。已知演员甲的质量m=60kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0．8m-19-\n。设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。则该过程中，下列说法不正确的是（）A．演员甲被抛出的初速度为4m/sB．演员甲运动的时间为0．4sC．演员甲的重力势能增加了480JD．演员乙和演员丙对甲做的功为480J4．如图所示，水平地面上放着一堆圆木，关于圆木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法中正确的是（）A．M处受到地面的弹力竖直向上B．N处受到其它圆木的弹力竖直向上C．M处受到地面的摩擦力沿MN方向D．N处受到其它圆木的摩擦力沿水平方向5．2022年11月3日，我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接。假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示,虚线A代表“天宫一号”的轨道，虚线B代表“神舟八号”的轨道，下列说法中正确的是（）A．“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于7.9km/sB．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率-19-\nC．“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期D．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度6．图示为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路。若蜂鸣器L不鸣叫，则电键S1、S2所处的状态为（）A．S1断开，S2闭合B．S1、S2都断开C．S1闭合，S2断开D．S1、S2都闭合7．以初速度v0竖直向上抛出一小球，小球所受空气阻力与速度的大小成正比。下列图像中，能正确反应小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是（）8．如图（甲）所示，两个带电量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上，相距为2L。下列图像中，能正确反映两个电荷连线上场强大小E与x关系的是（）二、单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。）9．某人平伸手掌托起一物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体向上抛出。对此现象分析正确的是（）A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态B．物体离开手的瞬间，手对物体的作用力竖直向下C．物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度-19-\nD．物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度10．一单摆的摆球质量为m、摆长为l，球心离地心为r。已知地球的质量为M，引力常量为G，关于单摆做简谐运动的周期T与r的关系，下列公式中正确的是（）A．B．C．D．11．如图所示，水平地面上一个倾角为θ的斜面体紧贴竖直墙壁，斜面体和墙壁之间再放一个质量为m的铁球，各接触面均光滑。现对铁球施加水平推力F的作用，整个系统始终处于静止状态，下列说法中正确的是（）A．斜面体对铁球施加的弹力一定大于mgB．斜面体对铁球施加的弹力可能小于mgC．水平推力逐渐增大时，铁球对斜面体施加的弹力一定增大D．水平推力逐渐增大时，斜面体对墙壁施加的弹力一定增大12．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，细线与竖直方向的夹角为θ。则磁感应强度的方向和大小可能为（）A．z正向，tanθB．y正向，C．x正向，tanθD．沿悬线向上，sinθ13．图示-19-\n为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。缓缓加热气体，使A、B升高相同温度，系统稳定后，A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为DFA和DFB，压强变化量分别为DpA和DpB。则（）A．水银柱向下移动了一段距离B．水银柱不发生移动C．FA<DFBD．pA＝DpB14．如图（甲）所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系可能是（）15．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，移动过程中铅笔的高度始终不变。铅笔移动到图中虚线位置时（）A．橡皮的速度竖直向上B．橡皮水平方向的速度大小为vcosθC．橡皮竖直方向的速度大小为vsinθD．橡皮的速度可能小于v16．图示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。当质点R在t=0时刻的振动状态传播到S点时，PR范围内（含P、R）有一些质点正向y轴负方向运动。关于这些质点平衡位置坐标的取值范围，正确的是（）-19-\nA．2cm≤x≤4cmB．2.5cm＜x＜3.5cmC．2cm≤x＜3cmD．3cm＜x≤4cm三、多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）17．如图所示，一根弹性绳上存在两个波源S1和S2，P点为两个波源连线的中点。两个波源同时起振发出两个相向传播的脉冲波，已知两个脉冲波的频率分别为f1和f2（f1<f2），振幅分别A1和A2（A1<A2）。下列说法中正确的是（）A．两列波相遇后，各自独立传播B．两列波同时到达P点C．两列波相遇时，发生干涉现象D．两列波相遇过程中，P点振幅可达(A1+A2)18．如图所示，R0和R2为两个定值电阻，电源的电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为R1，且R1>(R0+r)。现将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动，关于安培表A1、A2示数的变化情况，下列说法中正确的是（）A．A1示数不断减小B．A1示数先减小后增大C．A2示数不断增大D．A2示数先增大后减小19．如图所示，一个由绝缘材料做成的曲线环水平放置，OAB为环的对称轴，A点位于环内，B点位于环外。在A、B两点分别固定两个点电荷QA和QB-19-\n，已知A点固定的电荷为正电荷，一个带正电的小球P穿在环上，可沿环无摩擦滑动。给小球P以一定的初始速度，小球恰好沿环匀速率运动，下列判断中正确的是（）A．B点固定的电荷QB一定为正电荷B．B点固定的电荷QB一定为负电荷C．QA和QB产生的电场，在环上的电场强度处处相等D．QA和QB产生的电场，在环上的电势处处相等20．如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L，左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长度为L的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻。两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接。初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒获得水平向左的初速度v0，第一次运动至最右端的过程中R1产生的电热为Q，下列说法中正确的是（）A．初始时刻棒所受安培力的大小为B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率为C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的电热大于四、填空题（共20分，每小题4分。）-19-\n本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。21．如图所示，质量为m=0.3kg、边长为d=10cm的均质等边三角形导线框ABC，在A处用细线竖直悬挂于长度为L=30cm的轻杆的左端，轻杆的右端通过弹簧连接在地面上，离杆左端10cm处有一固定的转轴O。现垂直于ABC施加一个水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=10-2T。在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流，轻杆处于水平状态，则此时AB边所受安培力的大小为_____________N，弹簧对杆的拉力为______________N。22A、22B选做一题22A．如图所示，光滑水平面上用轻绳连接质量分别为M和m的两个物体A和B。初始时刻，物体A静止，物体B以初速度v0水平向右运动，绳子被拉紧时突然断裂，物体B的速度变为v0，则物体A的速度变为_____________。根据以上数据__________求出此过程中系统损失的机械能（选填“能”或“不能”）。22B．“嫦娥号”登月飞船贴近月球表面的运动可以看作是匀速圆周运动，则维持飞船做匀速圆周运动的向心力是_________________。若宇航员测出飞船绕月球运动一周的时间为T，则月球的平均密度为_________________。23．图（甲）所示是利用激光测量转速的原理示意图。图中圆盘可绕固定轴转动，圆盘边缘的侧面涂有一段很薄的反光材料。当激光照射到反光材料时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将光信号转变成电信号，在电脑上显示出如图（乙）所示的图像。-19-\n已知图（乙）中每个小方格横向对应的时间为5.00×10-3s，则圆盘的转速为___________r/s。若圆盘半径为5cm，则反光涂层的长度为______________cm。（均保留3位有效数字）24．质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.5的水平地面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做功W和物体位移s之间的关系如图所示。物体位移为0.5m时加速度的大小a=______m/s2；从静止开始到运动3m的过程中，拉力的最大功率为_____W。25．如图所示，两个质量均为m、带电量均为+q的小球A和B，固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点上，直角边的长度为L，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕经过O点、且垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。若在竖直平面内施加平行于框架的匀强电场，为使框架静止时OB边水平、OA边竖直（A在O点的正下方），则场强E的大小至少为__________。若匀强电场的方向竖直向上，场强大小为E′=，并将A球的带电量改为-q，其余条件不变，将系统从图示位置由静止释放，则小球A的最大速度为__________。-19-\n五、实验题（共24分）26．（4分）（1）在“研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢关系”的实验中（见图（甲），得到E-图线如图（乙）所示。（1）（多选题）在实验中需保持不变的是（）A．挡光片的宽度B．小车的释放位置C．导轨倾斜的角度D．光电门的位置（2）将螺线管的匝数减少一半后重做该实验，在图（乙）中画出相应的实验图线。27．（6分）在“使用DIS系统测量一节干电池的电动势和内阻”的实验中。-19-\n（1）滑动变阻器有两个可供选择：变阻器A（20Ω，3A），变阻器B（500Ω，0.2A）。实验中，变阻器选择__________________较为合适（选填“A”或“B”）。（2）图中已经连接部分电路，请将电路补画完整。（3）根据测量的数据作出U—I图像如图（乙）所示，由图像可以得出电池的电动势E=_______________V，内电阻r=__________________Ω。28．（8分）某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细线和固定的弹簧秤相连，如图（甲）所示。在A端向右缓缓拉动木板，待弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①和②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.310.400.490.610.700.81④如图（乙）所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板的左端C处，细线跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度为h=40cm；⑤滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上的D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间的距离为s=115cm。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据作出F-G图线。-19-\n（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=_______________（保留2位有效数字）。（3）滑块的最大速度vm=________________m/s。（保留3位有效数字）29．（6分）研究平抛物体运动的实验中，用相机拍出的照片如图所示。图中下方是一把总长度为1米的米尺，O点是小球的抛出点，A、B、C是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置，OM是水平线，MN是竖直线，OA、OB、OC连线的延长线与MN交点的距离分别为y1和y2。某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的长度为10cm，OM=40cm，y1=4.0cm，A、B、C三点在水平方向的间距x1=3.2cm，x2=6.4cm。（1）若小球从A到B所用的时间为t，则经过B、C所用的时间为_________________。（2）照片中的y2=_________________cm。（3）小球水平抛出时的初始速度v0=_________________m/s。六．计算题（共50分）30．（10分）如图（甲）所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S=10-3m2，活塞的质量为m=2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3，A、B之间的容积为2.0×10-4m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃，现缓慢加热缸内气体，直至327℃。求：-19-\n（1）活塞刚离开B处时气体的温度t2；（2）缸内气体最后的压强；（3）在图（乙）中画出整个过程中的p-V图线。31．（12分）如图所示，光滑水平地面上有一质量M=5kg、足够长的木板，以v0=10m/s的初速度沿水平地面向右运动。在长木板的上方安装一个固定挡板PQ（挡板靠近但不接触长木板），当长木板的最右端到达挡板正下方时，立即将质量m=lkg的小铁块贴着挡板的左侧无初速地放在长木板上，铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5。当木板向右运动s=1m时，又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放置第2个相同的小铁块，以后每当长木板向右运动s=1m就在铁块的上方再放置一个相同的小铁块，直到长木板停止运动（放到木板上的各个铁块始终被挡板挡住而保持静止状态）。求：（1）第1个铁块放上后，木板的加速度；（2）放置第3个铁块的瞬间，长木板的速度；（3）长木板上最终叠放了多少个铁块?32．（14分）如图（甲）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间的距离L=1m，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，导轨上放一质量为m=1kg的金属杆，杆的电阻r=2Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下。现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度开始运动。图（乙）所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图像，求：（1）5s末金属杆的速度；-19-\n（2）写出安培力的大小随时间变化的关系方程；（3）5s内拉力F所做的功。33．（14分）当金属的温度升高到一定程度时就会向四周发射电子，这种电子叫热电子，通常情况下，热电子的初始速度可以忽略不计。如图所示，相距为L的两块平行金属板M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上，M、N之间的电场近似为匀强电场，a、b、c、d是匀强电场中四个均匀分布的等势面，K是与M板距离很近的灯丝，电源E1给K加热从而产生热电子。电源接通后，电流表的示数稳定为I，已知电子的质量为m、电量为e。求：（1）电子达到N板瞬间的速度；（2）电子从灯丝K出发达到N板所经历的时间；（3）电路稳定的某时刻，M、N之间运动的热电子的总动能；（4）电路稳定的某时刻，c、d两个等势面之间具有的电子数。2022-2022学年度山东省枣庄市枣庄四中第一学期高三期末考试物理试题参考答案一、单项选择题（每小题2分，共16分）题号12345678答案DBCABCAC二、单项选择题（每小题3分，共24分）-19-\n题号910111213141516答案DBABCBCC三、多项选择题（每小题4分，共16分。错选不得分，漏选得2分）题号17181920答案ABBCBDACD四、填空题（每小题4分，共20分）21．答案：10-3，1.5（每空格2分）22．A．答案：；能（每空格2分）22．B．答案：月球对飞船的引力；（每空格2分）23．答案：52.6，3.31（每空格2分）24．答案：5，20W（每空格2分）25．答案：，（每空格2分）五．实验题（共24分）26．答案：（1）AD（2分，漏选得1分）；（2）如图所示（2分）。27．答案：（1）A（2分）。（2）如图（2分）。-19-\n（3）1.48，0.8（2分，每空1分）。28．答案：（1）如图所示（3分）；（2）0.20（2分）；（3）1.73（3分）29．答案：（1）2t（2分）；（2）8（2分）；（3）4（2分）。六、计算题（共50分。）30．（10分）解答与评分标准：（1）活塞刚离开B处时，气体压强p2=p0+=1.2×105Pa（1分）气体等容变化，，（1分）代入数据，解出t2=127℃（1分）（2）设活塞最终移动到A处，理想气体状态方程：，即，（2分）代入数据，解出=1.5×105Pa（1分）因为p3>p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。（1分）-19-\n（3）如图。（3分）31．（12分）解答与评分标准：（1）牛顿第二定律：-μmg=Ma1（2分）a1=-μmg/M=-1m/s2，方向向左（1分）（2）放置第2个铁块瞬间长木板的速度为v1，由，解出v1==m/s（1分）放置第2个铁块后，牛顿第二定律：-2μmg=Ma2（1分）a2=-2μmg/M=-2m/s2（1分）由，解出放置第3个铁块瞬间长木板的速度v2==m/s（1分）（3）长木板停下来之前，由动能定理得：∑Wf=0-（1分）而∑Wf=(-μmgs)+(-2μmgs)+……(-nμmgs)=-μmgs（1分）解出n=9.5，（2分）最终应有10个铁块放在长木板上。（1分）（其他解法，请参照评分。）32．（14分）解答与评分标准：（1）外电阻总电阻R外=2Ω（1分）由图像得5s末的电流I1=0.2A，故I总=3I1=0.6A，（1分）E=I总·(R外+r)=0.6×(2+2)V=2.4V（1分）由E=BLv得vt===3m/s（1分）-19-\n（2）图像方程：，得I1=0.1A（2分）I总=3I1=0.3A（1分）安培力FA=BI总L=0.24N（1分）（3）图线与时间轴包围的“面积”为=0.15，（1分）故5s内R1中产生的焦耳热为Q1=0.15×6J=0.9J，（1分）电路中总电热Q总=Q1+Q2+Qr=6Q1=5.4J（1分）金属杆初始速度v0===1.5m/s（1分）由功能关系WF+WA=ΔEk得：WF=ΔEk+Q总=+Q总，（1分）代入数据得WF=J=7.65J（1分）33．（14分）解答与评分标准：（1）动能定理：，（2分）解出（1分）（2）牛顿定律：e=ma，（1分）解出（1分）由得：（1分）（3）根据功能关系，在M、N之间运动的热电子的总动能应等于t时间内电流做功的，即Ek总=UIt=UI()=IL（3分）（4）电子从灯丝出发达到c所经历的时间（1分）电子从灯丝出发达到d所经历的时间-19-\n（1分）c、d两个等势面之间的电子数n=，（2分）将时间td和tc代入，求出：n=（1分）-19-