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    20212022学年高三年级期末试卷(苏北四市)

    物  理

    (满分:100分 考试时间:75分钟)

    20221

     

    一、 单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.每小题只有一个选项最符合题意.

    1. 天文物理学家认为,在太阳和类似结构的星体中,发生的核聚变反应中占优势的是质子质子循环,又称克里奇菲尔德循环.该循环的核反应方程为2XHeXHY2YHe2X,其中XY分别为(  )

    A. pH    B. nH    C. pHe    D. nHe

    2. 某幼儿园要做一个儿童滑梯,设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为L,滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为μ,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下,则滑梯高度至少为(  )

     

    A. μL    B.  μ2L

    C.      D. 

    3. 氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,其能级示意图如图所示.已知基态的氮离子能量E1=-54.4 eV,现有一群处于n4激发态的氦离子(  )

     

    A. 自发跃迁能释放3种频率的光子

    B.  能自发跃迁释放能量为2.5 eV的光子

    C. 自发跃迁释放光子的最大能量为51 eV

    D.  自发跃迁到基态释放光子的波长最长

    4. 如图所示,魔法球(又名等离子球)外层为高强度透明玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体,球中央有黑色球状电极.通电后,在电极周围空间产生高频高压交变电场,球内稀薄气体受到高频电场的电离作用会产生辐射状的辉光.站在大地上的人用手触摸球壳时辉光会随手移动,好像人施了魔法一样.关于通电后的魔法球,下列说法正确的是(  )

    A.  球内各处电势均为零

    B.  球内电极产生的电场方向沿球半径向外

    C.  用手触摸球时,不会有电流从手流过

    D.  用手触摸球时,球内的电场、电势分布不对称

    5. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验中,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度.小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,手机测得加速度随时间变化图像如图2所示,其中减速过程中加速度超过了手机的显示范围.关于此实验的分析,下列描述正确的是(  )

    A.  小车加速过程中的加速度约为0.3m/s2

    B.  小车与制动器碰撞前的速度大小约为0.9 m/s

    C.  与不放手机相比,制动前细线对小车的拉力较小

    D.  与不放手机相比,制动前小车的加速度较大

    6. 20211016日,神舟十三号载人飞船成功与天宫空间站实现径向自主交会对接,即在对接时使飞船直立,消除与空间站的偏差,达到相对静止,实现与空间站对接.对接前,载人飞船与空间站处在不同的轨道上,载人飞船的轨道处在空间站轨道的下方.下列说法正确的是(  )

    A.  对接前,载人飞船一直加速才能到达空间站的轨道

    B.  对接时,载人飞船的速度应该沿轨道半径方向

    C.  对接时,载人飞船与空间站的加速度大小相同

    D.  对接前,载人飞船的速度比空间站的速度小

    7. 将一透明体平放于平整坐标纸上,并在一端放上光屏,如图(俯视图)所示.用激光平行于坐标纸照射该透明体右侧表面上的P点,调整入射光角度,在光屏上仅

    出现了MN两个亮斑,则该透明体对该激光的折射率约为(  )

    A. 1.25    B.  1.33

    C.  1.50    D.  1.67

     

    8. 某同学在同一地点两次跳起投篮,投出点和篮筐正好在同一水平面上,篮球准确落入篮筐.设第一次投出时球速度大小为v1,与水平方向所成角度为θ1,第二次投出时球速度大小为v2,与水平方向所成角度为θ2,且θ1<θ2.下列说法正确的是(  )

    A. v2可能等于v1

    B.  v2一定大于v1

    C. 两次投篮,球在最高点速度相等

    D.  两次投篮,球从投出到落入篮筐的时间相等

    9. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘,圆盘处于静止状态.现将质量为m的粘性小球自高h处由静止释放,与盘发生完全非弹性碰撞,不计空气阻力.下列说法正确的是(  )

    A.  圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动

    B.  圆盘做简谐运动的振幅可能为

    C.  振动过程中圆盘的最大速度为

    D.  从碰后瞬时位置向下运动过程中,小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大

    10. 如图所示,阻值不计、足够长的平行光滑导轨竖直放置,上端连接一电阻,一金属棒(电阻不计)水平放置与导轨接触良好,导轨平面处于匀强磁场中且与磁场方向垂直.金属棒从某处由静止释放向下运动,设运动过程中棒的加速度为a、动量为p、通过的电荷量为q重力势能为Ep、位移为x、运动时间为t.下列图像不正确的是(  )

     

    二、 非选择题:本题共5题,共60分.其中第12题~第15题解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.

    11. (15)某同学用如图1所示的电路测量未知电阻Rx的阻值.已知电源电动势约为4.5 V,内阻约为1.5 Ω,电压表满偏电压为3 V,定值电R03.5 Ω,电阻箱R最大阻值为99.9 Ω.

    (1) S21,闭合开关S1前,该同学首先将电阻箱的阻值调到最大,这样操作是________(选填正确错误)的.

    (2) 多次改变电阻箱R的阻值,得到对应电压表的示数U如表所示,请根据实验数据在图2中作出UR关系图像.

     

    电阻R

    1.0

    2.0

    4.0

    6.0

    8.0

    10.0

    电压U/V

    0.75

    1.28

    2.00

    2.45

    2.76

    3.00

    (3) 断开S1,将S22,再闭合S1,电压表示数为1.60 V,利用(2)中测绘的UR图像可得Rx________Ω,考虑到电压表为非理想电表,则Rx测量值________(选填大于”“小于等于)真实值.

    (4) 为了更方便地测量多种未知电阻,图1虚线框中电路可作为欧姆表使用,电压表表盘改动后正确的是________

    12. (8)某同学制作一个简易的手摇发电机,用总长为L的导线绕制成N匝正方形线圈,将线圈放入磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴OO1以角速度ω匀速转动.发电机(内阻可忽略)输出端和理想变压器原线圈相连,副线圈回路负载电阻为R,原、副线圈匝数比为14,其简化示意图如图所示.求:

    (1) 发电机产生的电动势最大值Em

    (2) 电阻R消耗的电功率P.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    13.(8)工业测量中,常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能.为测量某空香水瓶的容积,将该瓶与一带活塞的气缸相连,气缸和香水瓶内气体压强均为p0,气缸内封闭气体体积为V0,推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中,测得此时瓶中气体压强为p,香水瓶导热性良好,环境温度保持不变.

    (1) 求香水瓶容积V

    (2) 若密封程度合格标准为:在测定时间内,漏气质量小于原密封质量的1%视为合格.将该空香水瓶封装并静置较长一段时间,现使瓶内气体温度从300 K升高到360 K,测得其压强由p变为1.15p,试判断该瓶密封性能是否合格.

     

     

     

    14. (13)雪车比赛是2022年北京冬奥会中一项惊险刺激的竞技类项目.部分赛道如图所示,半径R90 m的圆弧AOB与一倾斜直轨道BC相切于B点,直轨道与水平面间的夹角θ37°.运动员俯卧在雪车上沿轨道滑动,运动员和雪车的总质量m200 kg,经过最低点O时速度v030 m/s,再经过B点时的速度vB20 m/s.已知雪车与轨道之间的动摩擦因数μ0.025,重力加速度g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8.

    (1) 求经最低点O时轨道对雪车的支持力大小;

    (2) 求从最低点O运动到B点过程中雪车克服轨道摩擦力做的功;

    (3) 若雪车到达直轨道最高点C时速度刚好减为零,则BC轨道的长度为多少?

     

     

     

     


    15. (16)如图所示xOy平面内,在-2dx0区域存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E0;在x<2d区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,在x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,两个磁场的磁感应强度大小相等.现有一比荷为的带正电粒子从电场中的A(2d0)点以的初速度沿x轴正方向射入匀强电场,并从(0,-2d)处第一次回到电场.不计带电粒子的重力,求:

    (1) 匀强磁场的磁感应强度大小;

    (2) 带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间;

    (3) 带电粒子第n次进入电场时的位置坐标.

     

     


    20212022学年高三年级期末试卷(苏北四市)

    物理参考答案及评分标准

     

    1. C 2. A 3. C 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A 9. D 10. B

    11. (15)(1) 错误 (2) 如图所示 (3) 2.8(2.72.9都给分) 等于 (4) C

    12. (8)解:(1) 线框的面积为S()2

    则感应电动势为EmNBSω(2)

    解得Em(2)

    (2) 感应电动势的有效值U1(1)

    (1)

    电阻的功率为P(1)

    解得P(1)

    13. (8)解:(1) 缓慢变化过程中,由玻意耳定律可得p0(V0V)pV(2)

    解得V(2)

    (2) 设温度由T1300 K变化为T2360 K后,压强由p变为1.15p,体积变为V1

    根据气体状态方程有(2)

    解得95.8%

    故漏气量占比为4.2%,故该香水瓶瓶盖密封性不合格(2)

    14. (13)解:(1) O点,由牛顿第二定律:FNmg(3)

    解得FN4 000 N(1)

    (2) 在从OB的过程中,设克服摩擦力做的功为Wf,由动能定理得

    mgR(1cos θ)Wfmvmv(3)

    解得Wf1.4×104 J(2)

    (3) B到坡顶的过程中,由动能定理得-(mg sin 37°μmgcos 37°)d0mv(3)

    联立解得d32.26 m(1)

    (用其他解法正确的,同样得分)

    15. (16)解:(1) 带电粒子在电场中偏转的距离y()2d(1)

    出电场时速度方向角正切值tan θ21,即θ45°(1)

    vv0Rd(1)

    RB(2)

    (2) 带电粒子在电场中的运动:x方向匀速运动,y方向匀加速运动(1)

    所以在电场中运动时间t1,在磁场中运动时间t2T(2)

    tt1t24d(4)(2)

    (3) 带电粒子每次在磁场中沿y轴负方向偏转的距离

    s2R cos θ2cos θd(2)

    带电粒子每次在电场中沿y轴负方向偏转的距离

    sd3d5d(2n1)d(1)

    所以第n次进入电场时沿y轴负方向偏转的距离

    ynd[d3d(2n1)d](n2n)d(1)

    故当n为奇数时,坐标为[0,-(n2n)d](1)

    n为偶数时,坐标为[2d,-(n2n)d](1)

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