2022届山东省德州市高三上学期12月联合质量测评 物理（word版）

2022届山东省德州市高三上学期12月联合质量测评

物理试卷

注意事项：

1、答题前，先将自己的姓名、考号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；回答非选择题时，用签字笔写在答题卡上对应的答题区域。写在草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、考试结束后，请将答题卡按顺序上交。

第Ⅰ卷（40分）

一、选择题：本大题共8个小题，每题3分，共计24分.把正确的答案涂在答题卡上.

1.下列说法中正确的是（    ）

A.通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大

B.超导体材料形成回路，一旦回路中有了电流，电流就将无损耗地持续下去

C.多用电表的红表笔接触点的电势始终高于黑表笔

D.在闭合电路中，沿着电流方向电势降低

2.如图所示“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品，倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花，下列关于“洗”的说法正确的是（    ）

A.手掌摩擦的越快则溅起的水花越高

B.溅起水花的原因是由于手推动了“洗”

C.该种现象属于受迫振动

D.盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音

3.关于物理知识在科技和生活中的应用，下列说法正确的是（    ）

甲            乙                 丙                   丁

A.甲图中照相机镜头呈现蓝紫色是光的衍射现象

B.乙图中戴3D眼镜观看立体电影是利用光的全反射

C.丙图中交警所用雷达测速仪测速是利用波的多普勒效应

D.丁图中海市蜃楼是光在空气中发生色散形成的光学幻景

4.如图甲所示，手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，它的简化图如图乙所示，该手摇式交流发电机的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕中轴线以恒定角速度转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，已知矩形线圈的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路电灯的电阻为R，电压表为理想交流电表.线圈平面由平行于磁场方向的位置转过90°的过程中（    ）

图甲                     图乙

A.电压表V的示数为

B.通过灯泡的电荷量为

C.电灯中产生的焦耳热为

D.位于中性面位置时线圈中的电流为

5.一长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方有一灵敏小磁针，现在导线中通以图甲所示方向的恒定电流，上下移动小磁针，测得小磁针静止时偏离南北方向的角度的正切值与小磁针距导线的距离x的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为，则下列判断正确的是（    ）

图甲                           图乙

A.通电后，小磁针的N极向纸外偏转

B.通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向

C.小磁针距导线时，电流在该处产生的磁场的磁感应强度大小为

D.小磁针距导线时，该处合磁场的磁感应强度大小为

6.如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（    ）

A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，

B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，

C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，

D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，

7.如图所示为某种电吹风机的电路图，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（    ）

A.触片P接触b、c两个触点时电吹风吹热风

B.理想变压器原、副线圈的匝数比

C.电吹风吹热风时电热丝上的电流为

D.小风扇的内阻为5Ω

8.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量为m、电荷量均为（q＞0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。则在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为（    ）

A.    B.    C.    D.

二、多项选择题：本大题共4个小题，每题4分，共计16分.在每题给出的选项中，有多项符合要求，全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错的得0分.并把正确的答案涂在答题卡上.

9.如图所示，在平面直角坐标系的第一和第四象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于平面的匀强磁场。有一位于Oxy平面内的硬质导体框ABCDE，形状和大小如图所示，图中虚线小方格边长为l。导体框在外力作用下以恒定速率v沿x轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，到BC边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内产生的感应电流的大小为I，AB边所受安培力的大小为，二者与时间t的关系图像可能正确的是（    ）

A.  B.

C.  D.

10.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则（    ）

A.这列波是沿x轴负方向传播的

B.质点P在0.4s时刻速度方向与加速度方向相同

C.t=0.5s时，质点P的速度沿y轴负方向

D.质点P在0.9s时间内经过的路程为0.48m

11.某同学设计了一个加速度计，如图所示。电池电动势均恒为E，内阻不计，滑动变阻器阻值均匀，总电阻为R，总长度为L，滑块2质量为m，可以在光滑的框架1中平移，轻质滑动片4与电阻接触良好。滑块两侧用轻质弹簧3拉着，弹簧的劲度系数均为k，按图连接电路后，电压表指针的零点调到中央，此时弹簧恰处在原长位置，滑动片4恰好在电阻中间位置。当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，则（    ）

A.当物体向左加速时，电压表的指针向右偏转

B.当物体向左减速时，电压表的指针向右偏转

C.当电压表的读数大小为U时，弹簧形变量均为

D.当电压表的读数大小为U时，物体加速的大小为

12.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡、的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（    ）

A.先变暗后变亮  B.先变亮后变暗

C.先变亮后变暗  D.一直变亮

第Ⅱ卷（60分）

三、填空题：本大题共2个小题，每空2分，共计16分.把答案填在答题卡的相应位置.

13.有甲乙两组同学利用假期分别去参观大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统用单摆测量当地重力加速度g。

（1）关于实验的操作或者误差的分析，下列说法正确的是（______）

A.让摆线长适当大些，并从平衡位置开始计时有助于减小实验误差

B.操作中提前按下秒表，但准确结束计时，将会导致实验结果偏大

C.若实验者在计算摆长时忘记加上球的半径，则实验结果一定会偏小

D.若实验中不小心让摆球在水平面内做圆锥摆运动而实验者没有发现，将会导致实验结果偏大

（2）甲组做探究的同学利用计算机绘制了当地两个单摆的振动图象（如图），由图可知，两单摆摆长之比_______；

（3）乙组同学是这样操作的：当小球经过平衡位置时按下秒表开始计时，并计数“1”，当第n次经过平衡位置时结束计时，所用时间为t，摆长为L，则计算当地重力加速度g的表达式为g=______（用所给物理量表示）

14.为了测定某迭层电池的电动势（约20V～22V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内阻，以下是该实验的操作过程：

甲                   乙                     丙

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端

第二步：把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合开关

第四步：把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为9V

第五步：保持滑动变阻器滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为___________V

第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表

（2）上述实验可供选择的器材有：

A.迭层电池（电动势约20V～22V，内阻小于2Ω）

B.电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）

C.电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10w）

D.电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10w）

E.滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）

F.滑动变阻器（阻值为0～2kΩ，额定电流0.2A）

电阻箱应选___________，滑动变阻器应选___________（用大写字母表示）。

（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），方法采用伏安法，测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内电阻为___________Ω。

四、解答题：本大题共4个小题，15题8分，16题8分，17题12分，18题16分，共计44分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

15.真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）沿着与MN夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场。求：

（1）粒子射入磁场的速度大小；

（2）粒子在磁场中运动的时间.

16.如图所示为一边长为L的立方体透明物质，在EFGH面的正中心有一点光源，可向各个方向射出单色光，结果从左向右看，看到在ABCD面上有一个亮斑，亮斑的面积为，求：

（1）这种透明物质对此单色光的折射率；

（2）从上向下看，在ABFE面上看到的亮斑的面积大小.

17.如图所示，平面直角坐标系第一象限存在指向y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第四象限局部区域内存在方向向外的匀强磁场，磁场边界为矩形且上边界与x轴重合。y轴上d到2d（d>0）区域内可水平向右射出质量为m、电荷量为+q的带电粒子，所有粒子射出后轨迹均经过x轴上点A（2d，0），经过点A时速度最小的粒子经过A处的磁场偏转后，到达y轴上点C（0，－4d）时，速度方向与y轴负方向夹角为45°。不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用力。求：

（1）所有出射粒子经过x轴上点A时速度与x轴正方向夹角正切值的范围；

（2）粒子经过x轴上点A时的最小速度；

（3）矩形磁场区域的最小面积和磁感应强度大小.

18.如图1所示，两条平行光滑水平导轨间距为L，左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧，其半径也为L，右侧折成倾斜导轨，其倾角为θ=45°。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图2所示。导体棒ab固定在圆弧导轨最高点，cd固定在水平导轨上，与圆弧底端相距为2L，导体棒ab、cd长均为L、电阻均为R，质量分别为m和2m。从0时刻开始，静止释放导体棒ab，当ab到达圆弧底端时立即释放导体棒cd。不计导轨电阻和空气阻力，已知L=1m，R=0.5Ω，m=1kg，，。求：

图1                               图2

（1）导体棒ab在圆弧导轨上运动的过程中导体棒cd产生的焦耳热；

（2）若水平导轨足够长，且两棒在水平导轨上不会相撞，则两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量q是多少；

（3）在（2）的条件下，若倾斜导轨足够长，且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定，求导体棒ab、cd最终静止时的水平间距X.

2022届高三联合质量测评

物理试卷答案

一、单选题

1.B

2.C

3.C

4.C

5.D

6.B

7.D

8.B

二、多选题

9.AD

10.AD

11.AC

12.AD

三、填空题

13.（1）AD（2）9∶4（3）

14.（1）3（2）D，E（3）21.3，1.8

16.（1）（2）

【解析】

（1）由于光的折射和全反射，ABCD面上的一个亮斑是一个圆，

设半径为R，则

解得

由几何关系可知，全反射的临界角C满足，

解得

（2）从上往下看，在ABEF面上看到的亮斑是半个圆，

根据比例关系可知，此半圆的半径

亮斑的面积为

17.（1）（2）（3）；

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设下降高度为y，竖直分速度为。

在y方向：

在x方向：

将临界条件和分别代入可得：

（2）粒子经过x轴点A时的速度为v，则

所以

当时，最小，此时

v最小。又，代入解得：

（3）如图所示，由几何关系可知

解得：

18.（1）（2）（3）

【解析】

（1）已知物体自由下降高度为L所用时间为，

比较可知导体棒ab到达圆弧底端前磁场已经恒定，

则ab在圆弧轨道上运动产生焦耳热的时间

由

又由

联立①②③，解得

（2）导体棒ab到达圆弧底端的速度满足

由题意可知，两根导体棒在水平导轨上运动时满足系统动量守恒，且末速度相同，

有

对导体棒cd，从静止到速度为，由动量定理，有

联立⑤⑥⑦，解得

（3）第（2）中，由（其中为两根导体棒相对位移）

解得

导体棒cd抛出后，空中运动时间

水平分位移

此过程中导体棒ab与cd水平方向分速度相同，因此水平分位移相同，有

满足

故导体棒cd落在倾斜导轨后导体棒ab仍在水平导轨上，

两根导体棒与导轨再次构成闭合回路，对导体棒ab，

设其接下来在水平导轨上运动的对地位移为，由动量定理有

解得

满足

故导体棒ab最终静止在水平导轨上，

与导体棒cd水平间距X为