山东省德州市2022届高三物理上学期2月期末统考试题　

物理试题本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题）两部分，满分100分，考试用时90分钟。考试结束后，将答题卡交回。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。注意事项：每小题选出答案后。用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后。再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。第I卷（选择题共40分）一、选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1．用比值法定义物理量是物理学中的一种常用的方法。下面四个物理量中属于比值法定义式的是A．加速度B．磁感应强度C．电场强度D．导体的电阻2．图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，现在原线圈两端加上交变电压u=3llsin(100t)V时，灯泡、均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中正确的是A．该交流电的频率为100HzB．电压表的示数为155.5VC．若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则将变暗、将变亮3．如图所示为远距离输电的电路图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。闭合开关S后A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电流减小C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上交流电的频率减小4．如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则12\nA．电子将沿Ox方向运动B．电子所受的电场力不断增大C．电子运动的速度不断增加D．电子运动的加速度先减小后增大5．如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等。若将一个带负电的粒子置于6点自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中A．先做匀加速运动，后做匀减速运动B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C．电势能与机械能之和先增大，后减小D．电势能先减小，后增大6．霍尔元件是一种基于霍尔效应的电磁传感器，已发展成一个品种多样的电磁传感器产品族，得到广泛应用。如图为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由负电荷定向运动形成。下列说法中正确的是A．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量B．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C．若保持电流J恒定，则霍尔电压与B成反比例D．N点电势比M点电势高7．如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R相连。若金属框的电阻为，则下列说法正确的是A.流过电阻R的感应电流由a到bB．线框cd边受到的安培力方向沿纸面向下C．感应电动势大小为D．ab间电压大小为8．如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差随时间变化的图象正确的是12\n9．如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是A.液滴可能带负电B．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线C．液滴一定做匀速直线运动D．液滴可能在垂直电场的方向上运动10.如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是A.导线框进入磁场时的速度为B．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为C．导线框穿出磁场时的速度为D．导线框通过磁场的过程中产生的热量第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、实验题（本大题有3小题，第11小题4分，第12小题4分，第13小题8分共16分。请把答案写在答题卡上。）11.（4分）2022年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家海姆和诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：12\n实验室提供如下器材：A.电流表A1（量程0.6A，内阻约为1．0）B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1）C．电压表V1(量程3V，内阻3k)D．电压表V2(量程15V，内阻15k)E．滑动变阻器R1(阻值0～10，额定电流2A)F．滑动变阻器R2(阻值0～2k，额定电流0.5A)除铅笔芯、稳压直流电源E(4V)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其他器材有________。（填选项前字母）12.（4分）用如图所示（甲）电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了（乙）图所示的U-I图象，由图象可知_________。A.电池内阻的测量值是3.50B．电池电动势的测量值是1.40VC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I'为0.20A13．（8分）某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率。已知电阻丝长度为L，电阻约为5，可提供的实验仪器有：A.电流表G(内阻Rg=100，满偏电流Ig=3mA)B．电流表A(内阻约为0.2，量程0～0.6A)C．游标卡尺D．变阻箱R0(阻值0～9999，0.5A)E．滑动变阻器Rw(阻值O～5，额定电流1A)12\nF．电池组(3V，0.05)G．一个开关和导线若干他进行了以下操作：(1)用游标卡尺测量这段电阻丝的直径，如图所示，则该次测量的电阻丝直径d=_____________mm；(2)把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为________；(3)设计实验电路图并画在答题卡上的虚线框中。（电阻丝用符号“”表示，变阻箱用符号“”表示）(4)测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2。则电阻率的表达式为：=________。（用相应字母表示）三、计算题（本题共2小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，）14．（14分）如图所示，在坐标系xoy的第二象限内有沿y，轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。第三象限内存在匀强磁场I，y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ，I、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量为+q的粒子自P（-，）点由静止释放，沿垂直于x轴的方向进入磁场I，接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ，不计粒子重力。(1)求磁场I的磁感应强度B1；(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1，求粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间t及这段时间内的平均速度。15.(18分)如图所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向外（未画出）。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O112\n在同一竖直线上。有一电荷量为q、质量为m的带电粒子，以某一速度从圆周上的P点沿垂直于半径并指向圆心OO1的方向进入磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如右图所示的交变电压。最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出。（不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力）(l)求带电粒子的电性及进入磁场P点时的速率v0；(2)求交变电压的周期T和电压的值；(3)若t=0时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以原速率v0射入M、N之间，求粒子在磁场中运动的时间。四、选做题（从以下三个模块中任选一个模块题目作答，共12分，答题时标明题号）16.[物理——选修3-3](12分)(1)（4分）下列说法中正确的是A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数B．在使两个分子间的距离由很远(r>10m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D．液晶的光学性质不随外加电压的变化而变化(2)（8分）如图所示，完全相同的两个气缸A、B，气缸的长度为30cm，截面积为20cm，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭，A内有压强=3．0×10=5帕的氮气。B内有压强=1.0×10帕的氧气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。环境温度保持不变，假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略。求：①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；②活塞C移动过程中A中气体是_______（选填“吸热”或“放热”）。17．[物理——选修3-4](12分)(1)（4分）两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v=0.4m/s，两波源分别位于A、B处，t=0时的波形如图所示。当t=2.5s时，M点的位移为_______cm，N点的位移为_______cm。12\n(2)（8分）一长度=3.2m的赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部Q点恰在水面上。赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标，如图所示。一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记P刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q。继续下潜深度△h，恰好能看见Q。求：①水的折射率n；②继续下潜的深度△h。（可用根式表示）18．[物理——选修3-5](12分)(1)（4分）下列说法正确的是A.卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B．对于任何一种金属都存在一个“最小波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应C．放射性元素的半衰期与核内自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件也有关D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说(2)（8分）如图所示，质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端放置着质量为=2kg的物体A（可视为质点）。一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上。求：①子弹穿出物体A后A的速度是多大？平板车最后的速度是多大？②全过程系统所产生的热量？12\n12\n12\n12\n12\n12