2022届江苏省海安市高三（上）期末学业质量监测物理试题含解析

2022届江苏省海安市高三（上）期末学业质量监测

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1. 本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。

2. 答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。

3. 请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。

4. 作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。

一、单选题：本题共10小题，每小题4分，共计40分，每小题只有一个选项符合题意。

1. 神舟十三号飞船首次采用径向端口对接：飞船从空间站下方的停泊点进行俯仰调姿和滚动调姿后与天宫空间站完成对接。飞船在完成对接后与停泊点相比（　　）

A. 线速度变大 B. 绕行周期增大 C. 万有引力变大 D. 向心加速度增大

【答案】B

【解析】

【详解】飞船绕地球稳定运行时，万有引力提供向心力，有

解得

依题意，飞船从停泊点到完成对接属于从低轨到高轨，即轨道半径增加，可知线速度减小，周期增大。万有引力减小，向心加速度减小。故ACD错误；B正确。

故选B。

2. 如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开而自由下落，A、B两球同时开始运动，则（　　）

A. B球先落地 B. A、B两球可以选用泡沫小球

C. 小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长 D. 实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点

【答案】D

【解析】

【详解】AC．根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此同时落地。A球在空中运动时间与小锤的打击力无关。故AC错误；

B．A、B两球选用泡沫小球时，所受空气阻力较大，两球的运动不能看成平抛和自由落体了，所以不能选用泡沫小球。故B错误；

D．由于两球同时落地，因此说明两球在竖直方向运动规律是相同的，平抛运动在竖直方向的运动就是自由落体运动。故D正确。

故选D。

3. 绝热容器内封闭一定质量理想气体，气体分子的速率分布由状态①变为②，如图所示。则（　　）

A. 气体的内能一定减小 B. 气体的体积一定增大

C. 气体的压强一定增大 D. 气体一定对外界做功

【答案】C

【解析】

【详解】速率在某一范围内的分子数占总分子数的百分比总是一定的，这个比值只与气体的种类及温度有关。由图像可知，由状态①变为②，分子速率变大的分子数占总分子数的百分比在增加，说明气体温度升高，对于理想气体，不计分子势能，所以温度升高内能一定增大；由于容器是封闭的，所以气体体积不变，气体无法对外做功，由一定质量理想气体状态变化规律（C为定值）可知其压强一定增大，故ABD错误，C正确。

故选C。

4. 实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据电流的定义式，有

故选B。

5. 图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从、点射出。下列说法正确的是（　　）

A. 光线的频率

B. 光线在玻璃中传播速度

C. 光线在玻璃中传播时间

D. 增大复色光入射角，光线将会在半圆面上发生全反射

【答案】C

【解析】

【详解】A．从B点射出的光线在O点折射时光的传播方向偏折大，说明玻璃对从B点射出的单色光折射率大，频率高，即，，故A错误；

B．由光在介质中传播速度公式，，所以有，故B错误；

C．设光在O点折射时入射角、折射角分别为i，r，根据折射定律有

又根据几何关系，光从O到射出玻璃的光程

则折射光在玻璃中传播时间

可见时间与折射光线方向无关，故C正确。

D．发生全反射的必要条件之一是光从光密介质射向光疏介质，所以光线不会从空气射入玻璃时发生全反射，故D错误。

故选C。

6. 手摇式发电机的简化图如图所示：发电机线圈内阻，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路，则（　　）

A. 电压表的示数为

B. 线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零

C. 线框由图示位置转圈，回路中消耗的电能

D. 线框由图示位置转圈，通过灯泡的电荷量为

【答案】D

【解析】

【详解】A．依题意，正弦交变电流的电动势峰值为，则其有效值为

由闭合电路欧姆定律，可得

解得

电压表的示数为。故A错误；

B．线框转动到图示位置即与中性面垂直的位置时，电动势的瞬时值为最大值，所以灯泡中电流瞬时值也为最大值。故B错误；

C．依题意，线框的转动周期为

线框由图示位置转圈，所需时间为

回路中消耗的电能

故C错误；

D．根据公式

可得

线框由图示位置转圈，有

又

联立，可得

即通过灯泡的电荷量为。故D正确。

故选D。

7. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿轴正方向传播，乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形如图所示。已知波速，下列说法正确的是（　　）

A. 波的频率

B. 两列波波源起振方向相同

C. 在时刻，处质点第一次到达处

D. 两列波相遇时，处质点第一次到达处

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，波长为4m，由

解得

故A错误；

B．波最前端起振方向和波源起振方向相同，由图可知，甲波最前端起振方向沿y轴正方向，乙波最前端起振方向沿y轴负方向，所以波源起振方向相反。故B错误；

C．根据

可知在时刻，甲波传到处为波峰，位移为4cm，乙波传到处为波峰，位移为3cm，质点第一次到达波峰，即处。故C正确；

D．由图可知，两列波相遇时，甲波的波峰传到处，质点第一次到达处。故D错误。

故选C。

8. 一轻弹簧悬挂在点，下端静止悬挂一质量为的小物块A。现将质量同为的小物块B无初速度悬挂在A下方，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）

A. 挂上B的瞬间，弹簧中的弹力变大 B. 挂上B的瞬间，B对A的拉力为

C. A对B最大拉力为 D. 弹簧中的最大拉力为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．挂上B之前，对A受力分析，有

挂上B的瞬间，弹簧中的弹力不变，对A、B整体进行受力分析，可得

设A对B的拉力大小为，对B受力分析，有

联立，可得

根据牛顿第三定律，可知B对A的拉力为

故AB错误；

CD．根据运动的对称性，当A、B运动到最低点时，加速度为竖直向上的a，设此时弹簧弹力为，A对B拉力最大为，对A、B整体和B分别由牛顿第二定律可得

解得

故C正确；D错误。

故选C。

9. 某研究小组在实验室内做外力作用下落体运动的研究，得到物体在竖直向下运动时的速度随下降高度变化关系，如图所示。已知，重力加速度。则（　　）

A. 物体做匀变速直线运动 B. 下落过程中物体的加速度不断减小

C. 下落过程中物体的机械能一直减小 D. 物体在和处的机械能可能相等

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图可知，物体的速度随位移均匀变化，可得

又

即物体的加速度与速度成正比，依题意物体速度一直在增加，所以加速度不断增加。故AB错误；

CD．依题意，，重力加速度，则物体所受外力与重力反向，为竖直向上，由牛顿第二定律可得

由图像信息结合题意可知，外力一直存。即对物体始终做负功，根据

可知，物体的机械能一直减小。不会出现在和处的机械能相等的情况。故C正确；D错误。

故选C

10. 一点电荷固定在空间点，在点上下空间内分别有、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。、两点电荷的电量分别为、，质量为、，不计重力作用。则（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

【详解】由于、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，则、两点电荷必然是同种电荷，O点点电荷电性与、两点电荷电性相异，且、两点电荷始终保持相对静止，即有相同的角速度，设轨迹半径分别为rA、rB，O点点电荷电荷量为Q，受力如图

竖直方向上，对A点电荷有

对B点电荷有

联立解得

由于，则有

水平方向上，对A点电荷有

对B点电荷有

联立方程，解得

由于，则有

故选A。

二、非选择题：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、方程式和重要的演算步骤，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. 某实验小组设计了如图（a）所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。

（1）请用笔画线代替导线，在图（b）中完成实验电路连接。______

（2）合上开关S1，S2接图（a）中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图（a）中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；

（3）某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流______，电压______；

（4）在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图（d）所示，两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、。

①S2接2位置时，作出的图像是图（d）中的______线（选填“A”或“B”）；

②使用S2接2位置时的数据，测出的电池电动势和内阻，存在系统误差的原因是______表（选填“电压”或“电流”）的示数偏______（选填“大”或“小”）；

③根据图像（d）中给出信息，能否求出电源内阻的真实值，若能请写出结果，若不能说明理由。______

【答案】    ①.     ②. 0.40    ③. 1.30    ④. B    ⑤. 电流    ⑥. 小    ⑦.

【解析】

【详解】（1）[1]S2接1位置时，电流表外接，S2接2位置时，电流表内接，实物图如图所示

（3）[2][3]测量一节干电池的电动势和内阻电流表量程为0~0.6A，最小分度是0.02A，故示数为0.40A；电压表量程为0~3V，最小分度是0.01V，故示数为1.30V。

（4）[4]当S2接2位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知，电动势

同时由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，因此电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B。

[5][6]S2接2位置时，引起误差的原因是电压表的分流，使得电流的测量值偏小，故电动势和内阻的测量值都偏小。

[7]S2接2位置时，当电压表示数为零时，流过电源的电流等于IB，当S2接1位置时，当电流表示数为零时，电压表示数UA等于电源电动势，则

12. 光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为，光速为，电子质量为。若用波长为的单色光B照射该金属板，求：

（1）光电子的最大初动能；

（2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)依题意，用波长为的单色光A照射某金属板时，根据光电效应方程，有

同理，用波长为的单色光B照射该金属板，有

联立，可得

(2)根据德布罗意波关系，有

又

金属表面逸出光电子的物质波的最短波长

13. 如图所示，两条平行光滑导轨相距，水平导轨足够长，导轨电阻不计。水平轨道处在竖直向上匀强磁场中，磁感应强度为。金属棒放在水平导轨上，金属棒从斜轨上高处自由滑下。已知金属棒、质量均为，金属棒、电阻均为，整个过程中金属棒、始终未相撞。求：

（1）金属棒的最大加速度；

（2）金属棒最多产生的热量。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）当金属棒a刚进入磁场时速度最大，产生的感应电动势最大，回路中感应电流最大，金属棒b所受安培力最大，加速度最大。设金属棒a刚进入磁场时的速度大小为v1，根据机械能守恒定律有

解得

此时金属棒a产生的感应电动势大小为

根据闭合电路欧姆定律可得此时回路中的感应电流大小为

此时金属棒b所受安培力大小为

根据牛顿第二定律可得金属棒的最大加速度为

（2）金属棒a和b组成的系统动量守恒，易知二者最终将以共同速度运动，设此速度大小为v2，根据动量守恒定律有

解得

两金属棒电阻相同，通过的电流大小相等，所以产生的总焦耳热相同，根据能量守恒定律有

解得

14. 如图所示，一个工作台由水平传送带与倾角的斜面体组成，传送带间的长度，皮带顺时针匀速转动，现让质量的物块以水平速度从A点滑上皮带，恰好能滑到斜面上高度的点，物块与斜面体和传送带之间的动摩擦因数均为，传送带与斜面平滑连接，取。（，）

（1）求物块由A运动到时的速度；

（2）求物块由A运动所需要的时间；

（3）若改变传送带转速，物块以初动能从A点水平滑上皮带，滑上斜面后恰好能返回出发点A，求物块初动能的可能值。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)物块从B运动到C过程，由动能定理可得

解得

(2)设物块从A运动到B过程中相对传送带的位移是，由动能定理可得

解得

即物块在传送带上先匀加速到，然后匀速运动。设物块在传送带上匀加速时间为，有

解得

设物块在传送带上匀速时间为，有

解得

设物块从B运动到C所用时间为，由牛顿第二定律可得

又

联立，可得

物块由A运动所需要的时间为

(3)物块以初动能从A点水平滑上皮带，设到达B点动能为，相对传送带位移为x，则有

物块从B运动到斜面最高点，设上滑距离为s，有

物块从B上滑后又返回B过程，有

其中是物块返回B时的动能，从B经传送带返回A过程，有

联立，可得

15. 如图所示，在轴上方有竖直向下的匀强电场，轴下方的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有质量为、电量为的带电粒子（不计重力），从点处沿轴正方向以初速度射出，粒子第一次从点进入磁场后恰好能够从磁场返回电场。

（1）求磁感应强度；

（2）让两个相同的该粒子先后从点以初速度射出，要使两粒子在电场中相遇，求两粒子射出的时间差（不计两粒子间的相互作用）；

（3）增大粒子在点的发射速度，若粒子还能返回电场，求粒子的最大发射速度。

【答案】（1）；（2） ；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，有

解得

又

解得

粒子在磁场中，做匀速圆周运动，轨迹如图，洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系，可得

联立，可得

（2）第一个从开始进入电场到与第二个粒子相遇共经历三个过程，首先在电场中类平抛，设运动时间t1，有

然后在磁场中做匀速圆周运动，设运动时间为t2，有

最后再次进入电场，做类平抛运动的逆运动，设运动时间为t3，根据对称性可得

即第一个粒子的运动总时间为

第二个粒子从进入电场，到相遇设时间为，有

两粒子射出的时间差为

（3）设粒子以最大发射速度进入电场，类平抛与x轴正方向成角进入磁场做匀速圆周运动，其轨迹恰好与磁场下边界相切，由几何关系可得

其轨道半径为

联立可得