江蘇省泰州市2022屆高三上學(xué)期物理期末試卷

/江蘇省泰州市2022屆高三上學(xué)期物理期末試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．2021年12月9日，我國航天員在空間站成功進行了太空授課。實驗時宇航員從注射器中擠出一滴水，水滴在空中形狀是（）A． B． C． D．2．在“用油膜法估測分子直徑大小”實驗中，某同學(xué)測得到油酸分子直徑的結(jié)果明顯偏小，可能是由于（）A．油酸酒精溶液中含有大量酒精B．油酸在水面未完全散開C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液時，滴數(shù)多數(shù)了幾滴3．“L”型的細銅棒在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中運動，已知“L”型細銅棒兩邊相互垂直，長度均為l，運動速度大小為v，則銅棒兩端電勢差的最大值為（）A．12Blv B．2Blv C．34．我國航天人發(fā)揚“兩彈一星”精神砥礪前行，從“東方紅一號”到“北斗”不斷創(chuàng)造奇跡?！氨倍贰睂?dǎo)航系統(tǒng)第49顆衛(wèi)星為地球傾斜同步軌道衛(wèi)星，該衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道平面成一定夾角。它繞地球做勻速圓周運動的運行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，關(guān)于地球傾斜同步軌道衛(wèi)星（）A．衛(wèi)星的向心加速度大于地球表面重力加速度B．衛(wèi)星的發(fā)射速度一定大于11.2km/sC．衛(wèi)星一天兩次經(jīng)過赤道正上方同一位置D．衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度5．如圖為某靜電除塵裝置的示意圖。A、B、C三點的連線與集塵板垂直，且AB=BC，煙塵微粒只在電場力作用下最終被吸附在集塵板上，下列說法正確的是（）A．煙塵微粒一定帶正電B．B，A兩點間比C，B兩點間的電勢差大C．同一煙塵微粒在C點電勢能大于在B點電勢能D．同一煙塵微粒在C點加速度大于在A點加速度6．霍爾效應(yīng)可用來測量血流速度，其原理如圖所示。在動脈血管上下兩側(cè)安裝電極，左右兩側(cè)加以磁場，毫伏表測出上下兩極的電壓為U。則（）A．上電極電勢一定低于下電極B．若血液中負離子較多時，上電極電勢低于下電極C．毫伏表的示數(shù)U與血液的流速成正比D．毫伏表的示數(shù)U與血液中正負離子的電荷量成正比7．將小球以初速度v0豎直向上拋出，該小球所受的空氣阻力與速度大小成正比，其速度—時間圖象（v-t）如圖所示。t1時刻到達最高點，t2時刻落回拋出點，且下落過程中小球一直加速，下列說法正確的是（）A．0到t2時間內(nèi)，小球的加速度先減小再增大B．小球上升過程和下降過程，動量變化量相同C．小球上升過程和下降過程，重力的沖量相同D．0到t2時間內(nèi)，小球的動量變化率一直減小8．如圖所示，有一質(zhì)量M=6kg、邊長為0.2m的正方體木塊，靜止于光滑水平面上，木塊內(nèi)部有一從頂面貫通至底面的通道，一個質(zhì)量為m=2kg的小球由靜止開始從軌道的左端運動到右端，在該過程中木塊的位移為（）A．0.05m B．0.10m C．0.15m D．0.5m9．圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中，正確的是（）A． B．C． D．10．如圖所示，光滑水平面上有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧左端固定，右端連一質(zhì)量為m、電量為q帶負電小物塊，水平面上方有一電場強度大小為E、水平向右的勻強電場。開始時物塊在大小為2qE，方向向右的外力F作用下靜止在M點，設(shè)物塊在M點的電勢能為零?，F(xiàn)將力F撤去，則物塊運動過程中，下列說法正確的是（）A．彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機械能之和不變B．彈簧處于原長時物塊的速度最大C．彈簧最短時物塊加速度大小為2qED．物塊電勢能的最小值為?二、實驗題11．圖甲為某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖。（1）若電路中電阻箱R1的示數(shù)如圖乙所示，其阻值為（2）虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成電流表的電路，已知：毫安表內(nèi)阻為10Ω、滿偏電流為100mA，若R1阻值為2.5Ω，則改裝后電流表的量程為（3）實驗步驟如下：①將滑動變阻器R的滑片移到端（選填“左”或“右”）；②閉合開關(guān)S，將電阻箱R1阻值由圖乙阻值調(diào)為2.5Ω，操作正確的是A．先將“×10檔”中3調(diào)至0，再將“×1檔”調(diào)至2，“×0.1檔”調(diào)至5B．先將“×1檔”調(diào)至2，“×0.1檔”調(diào)至5，再將“×10檔”中3調(diào)至0③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I。某次測量時毫安表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為mA；④以U為縱坐標，I為橫坐標，作出U?I圖象如圖丁所示；根據(jù)圖象求得電源的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。三、解答題12．如圖所示，質(zhì)量為M、內(nèi)部高為H、底面積為S的絕熱氣缸內(nèi)部帶有加熱裝置，氣缸頂部有擋板，用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，用繩將活塞懸掛在天花板上，開始時缸內(nèi)氣體溫度為T0，活塞到氣缸底部的距離為0.5H。已知大氣壓強恒為p0，忽略活塞和氣缸壁的厚度，不計一切摩擦。（1）求活塞剛碰到擋板時氣體溫度；（2）氣缸內(nèi)氣體的溫度從T0升高到3T0的過程中，氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的增加量。13．有一種兒童滑板車，輪子一轉(zhuǎn)動就閃光，車輪里有磁體、線圈組成的簡易發(fā)電系統(tǒng)，可對發(fā)光二極管供電。該系統(tǒng)可簡化為以下模型：如圖所示，一邊長為l的正方形單匝線框abcd在水平向右的勻強磁場中繞垂直于磁場的ab邊勻速轉(zhuǎn)動。已知線框的電阻為R，線框勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速為n，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。求：（1）在圖示水平位置時，線框中感應(yīng)電動勢的大小；（2）從圖示水平位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，流過線框的電荷量及線框中產(chǎn)生的焦耳熱。14．如圖所示，質(zhì)量均為m完全相同的兩個彈性環(huán)A，B用不可伸長的、長為L的輕繩連接，分別套在光滑水平細桿OM和足夠長光滑豎直細桿ON上，桿OM與桿ON在O點用一小段圓弧平滑相連，A環(huán)通過O點時速率不變?，F(xiàn)將輕繩拉至水平位置伸直，B環(huán)位于O點，并同時由靜止釋放兩環(huán)。（1）若B環(huán)下降高度h（h<L）時，B環(huán)加速度恰好為零，求此時繩中拉力大??；（2）求A環(huán)從開始運動到O點過程中，輕繩對A環(huán)拉力所做的功；（3）求A環(huán)和B環(huán)第一次碰撞前瞬間A、B兩環(huán)速度的大小。15．如圖甲所示，M、N為水平放置長為L的平行金屬板，兩板相距也為L。一束帶正電、比荷為qm的粒子流（重力不計），以初速度v（1）求粒子經(jīng)過A點時速度大小和方向；（2）若y軸右側(cè)有一方向垂直紙面向里的足夠大的勻強磁場，x軸下方磁感應(yīng)強度大小為B1，x軸上方磁感應(yīng)強度大小為B2，要使粒子進入磁場后恰好不離開磁場。求：（3）僅撤去（2）中的磁場，在y軸右側(cè)加上如圖乙所示足夠大的周期性變化的磁場（B0已知），設(shè)磁場方向垂直于紙面向里為正。求：t=0

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】空間站中水滴處于完全失重狀態(tài)，則在水的表面張力作用下，水滴在空中應(yīng)該呈現(xiàn)球形。故答案為：A。

【分析】在水的表面張力作用下，完全失重狀態(tài)的水滴在空中應(yīng)該呈現(xiàn)球形。2．【答案】D【解析】【解答】計算油酸分子直徑的公式是d=VA．計算時利用的是純油酸的體積，酒精的作用是更易于油酸平鋪成單層薄膜，自身溶于水或揮發(fā)掉，使測量結(jié)果更精確，A不符合題意；B．油膜沒有充分展開，則測量的面積S偏小，導(dǎo)致結(jié)果計算偏大，B不符合題意；C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，C不符合題意；D．計算時把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液時，滴數(shù)多數(shù)了幾滴，濃度降低，則d偏小，D符合題意；故答案為：D。

【分析】酒精使易于油酸平鋪成單層薄膜，使測量結(jié)果更精確。油膜沒有充分展開，則測量的面積S偏小，導(dǎo)致結(jié)果計算偏大。1mL油脂酒精溶液時，滴數(shù)多數(shù)了幾滴，濃度降低，d偏小。3．【答案】B【解析】【解答】當(dāng)細銅棒切割磁感線的有效長度最大時，銅棒兩端的感應(yīng)電動勢最大。如圖所示當(dāng)L型銅棒速度方向垂直銅棒兩端連線時，切割磁感線的有效長度為2l，此時銅棒兩端電勢差最大，最大值為B符合題意。故答案為：B。

【分析】切割的有效長度等于導(dǎo)線端點的長度，有效長度最大時，銅棒兩端的感應(yīng)電動勢最大。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出銅棒兩端電勢差的最大值。4．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)G可得a=可知，衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面重力加速度，A不符合題意；B．衛(wèi)星沒有脫離地球的引力，則其發(fā)射速度一定小于11.2km/s，B不符合題意；C．傾斜同步衛(wèi)星若某時刻經(jīng)過赤道正上方某位置，經(jīng)過半個周期，恰好地球也轉(zhuǎn)了半個周期，因此又會經(jīng)過赤道上方的同一位置，故該衛(wèi)星在一個周期內(nèi)有2次經(jīng)過赤道上同一位置，C符合題意。D．第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運動衛(wèi)星的最大速度，則衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】萬有引力提供衛(wèi)星運動的向心力，求出向心加速度。11.2km/s為第二宇宙速度，達到此速度，衛(wèi)星將脫離地球束縛，成為太陽系行星。5．【答案】B【解析】【解答】A．電極帶負電，煙塵微粒向集塵板運動，可知微粒一定帶負電，A不符合題意；B．電場線與集塵板垂直，方向從集塵板到電極，可知BA間電場線較CB之間密集，即BA間場強大于CB間場強，根據(jù)U=Ed可知，B、A兩點間比C、B兩點間的電勢差大，B符合題意；C．因C點的電勢高于B點，可知帶負電的同一煙塵微粒在C點電勢能小于在B點電勢能，C不符合題意；D．由B的分析可知，C點的場強小于A點場強，可知同一煙塵微粒在C點加速度小于在A點加速度，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】電極帶負電，煙塵微粒被電極排斥，向集塵板運動，所以微粒一定帶負電。BA間場強大于CB間場強，U=Ed，B、A兩點間比C、B兩點間的電勢差大。C點的場強小于A點場強，同一煙塵微粒在C點加速度小于在A點加速度。6．【答案】C【解析】【解答】AB．根據(jù)左手定則，正離子受到洛倫茲力方向向上，負離子受到洛倫茲力方向向下，上電極聚集正離子，下電極聚集負離子，所以上電極電勢高于下電極，電極電勢高低與血液中正、負離子多少無關(guān)，AB不符合題意；CD．當(dāng)電場力和洛倫茲力相等時有qE=qvBE=解得U=Bdv可知，毫伏表的示數(shù)U與血液的流速成正比，與血液中正負離子的電荷量無關(guān)，C符合題意，D不符合題意。故答案為：C

【分析】由洛倫茲力方向，上電極電勢高于下電極。當(dāng)電場力和洛倫茲力相等時，根據(jù)場強和電勢差關(guān)系得到電壓表表的示數(shù)U。7．【答案】D【解析】【解答】A.0到t2時間內(nèi)，圖像的斜率一直減小，所以小球的加速度一直減小，A不符合題意；B．小球上升過程和下降過程，動量變化量分別為ΔΔ所以小球上升過程和下降過程，動量變化量不相同，B不符合題意；C．小球上升過程和下降過程，重力的沖量分別為II所以小球上升過程和下降過程，沖量不相同，C不符合題意；D.0到t1時間內(nèi)，小球的動量變化率為Δp隨著的速度減小，動量變化率也減??；t1到t2時間內(nèi)，小球的動量變化率為Δp隨著速度的增大，動量變化率減??；所以0到t2時間內(nèi)，小球的動量變化率一直減小，D符合題意。故答案為：D。

【分析】圖像的斜率表示加速度，圖像的斜率一直減小，所以小球的加速度一直減小。小球動量變化量等于小球合力沖量。隨著速度的增大，速度變化率減小，動量變化率減小。8．【答案】A【解析】【解答】小球由靜止開始從如圖所示軌道的左端運動到右端過程中，小球與木塊組成的系統(tǒng)，水平方向平均動量守恒，則有m即m根據(jù)題意，有x聯(lián)立解得x故答案為：A。

【分析】小球與木塊組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，動量守恒。結(jié)合運動學(xué)公式求解木塊的位移。9．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)電容器的定義式C=QU結(jié)合圖像可知，圖像的斜率為IC，則1～2s內(nèi)的電流I12與3～5s內(nèi)的電流I且兩段時間中的電流方向相反，根據(jù)歐姆定律I=UR可知R由于電流方向不同，所以電壓方向不同。故答案為：A。

【分析】結(jié)合電容器公式和電流的定義式求解電容器電壓和時間的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖像求解電路中的電流，利用歐姆定律求解定值電阻兩端電壓的關(guān)系。10．【答案】C【解析】【解答】A．彈簧和物塊組成的系統(tǒng)，撤去F后受到彈簧的彈力和電場力作用，則機械能與電勢能之和不變，A不符合題意；B．當(dāng)所受的合力為零時速度最大，即此時彈力等于電場力，此時彈簧不是處于原長位置，B不符合題意；C．開始撤去F時，物塊受到的合力為2qE，由對稱性可知，彈簧最短時物塊所受的合力為2qE，此時物塊加速度大小為a=C符合題意；D．開始時彈簧的彈力為F彈=qE此時彈簧伸長狀態(tài)；在平衡位置時F彈=qE此時彈簧為壓縮狀態(tài)，則從開始運動到平衡位置的距離為x=彈簧在最短位置時物塊的電勢能最小，從開始釋放到該位置電場力做功為W=qE?2x=qE?即物塊的電勢能減小4q2E故答案為：C。

【分析】彈簧和物塊組成的系統(tǒng)，受到彈簧的彈力和電場力作用，機械能與電勢能之和不變。當(dāng)所受的合力為零時速度最大。彈簧在最短位置時物塊的電勢能最小，彈性勢能最大。11．【答案】（1）30.0（2）500（3）左；B；58；1.46（1.45~1.47）；0.40（0.39~0.41）【解析】【解答】（1）電阻箱阻值為3×10Ω+0×1Ω+0×0（2）改裝后電流表的量程為I=（3）為防止電路中電流過大，燒壞電流表，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器R的滑片移到最大阻值處，即移到左端；為防止電阻箱短路，電阻箱操作時應(yīng)先將“×1檔”調(diào)至2，“×0.1檔”調(diào)至5，再將“×10檔”中3調(diào)至0，故答案為：B。毫安表量程為100mA，由圖示毫安表表盤可知，其分度值為2mA，示數(shù)為58mA；改裝后的電流表內(nèi)阻為R根據(jù)改裝原理可知，實際電流為電流表讀數(shù)的5倍，由閉合電路歐姆定律可知U=E?5I由圖可知，電源的電動勢E=1r+則電源內(nèi)阻為r=2

【分析】（1）各個檔位乘以表盤示數(shù)，相加得到電阻箱示數(shù)。

（2）毫安表量程加上并聯(lián)電阻電流等于改裝后電流表的量程。

（3）為防止電路中電流過大，燒壞電流表，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器R的滑片移到最大阻值處，使電路電流最小。電阻箱調(diào)節(jié)時先調(diào)小檔位，再調(diào)大擋位，防止電阻突然變小，導(dǎo)致電流突然變大。圖像與縱坐標交點等于電動勢，圖像斜率絕對值等于內(nèi)阻。

12．【答案】（1）解：在活塞碰到擋板前，氣體等壓變化，則0解得T（2）解：從T0升高到3T0的過程中，氣體先做等壓變化，活塞碰到擋板后氣體做等容變化，在等壓變化過程中，設(shè)氣體的壓強為p，對氣缸有Mg+pS=此過程氣體對外做功W=?0根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W解得ΔU=Q?【解析】【分析】（1）在活塞碰到擋板前，氣體等壓變化，由理想氣體狀態(tài)方程，得到活塞剛碰到擋板時氣體溫度。

（2）氣體先做等壓變化然后做等容變化，根據(jù)活塞受力平衡和熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能的增加量。13．【答案】（1）解：感應(yīng)電動勢的大小為E=Blvv=ωl=2πnlE=2πnB（2）解：線框由水平位置轉(zhuǎn)90°的過程中EII流過線框的電荷量為q=線框由水平位置轉(zhuǎn)90°的過程中，線框電動勢的有效值E由焦耳定律可得Q=t=Q=【解析】【分析】（1）求出在圖示位置線框速度大小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢的大小。

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律和電流定義式可得流過線框的電荷量。由焦耳定律可得線框中產(chǎn)生的焦耳熱。14．【答案】（1）解：若B環(huán)下降高度h（h<L）加速度為零時設(shè)輕繩與豎直方向夾角θ，如圖因B環(huán)加速度恰