江蘇省常州市2022屆高三上學(xué)期期末考試+物理 含答案

～2022學(xué)年高三年級(jí)期末試卷物理(滿分：100分考試時(shí)間：75分鐘)2022．1一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意．1.中科院近代物理所將eq\o\al(\s\up1(26),\s\do1(12))Mg原子核加速后轟擊eq\o\al(\s\up1(243),\s\do1(95))Am原子核，成功合成了超重元素eq\o\al(\s\up1(265),\s\do1(107))Bh，并同時(shí)釋放出某種粒子，該粒子為()A.中子B.質(zhì)子C.電子D.氦核2.磁傳感器是將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的儀器．如圖所示，將探頭放在磁場(chǎng)中，可以很方便地測(cè)量磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向．探頭可能是()A.感應(yīng)線圈B.熱敏電阻C.霍爾元件D.干簧管3.探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．空氣柱的長(zhǎng)度由刻度尺讀取、氣體的壓強(qiáng)通過(guò)柱塞與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀?。疄榈玫綒怏w的壓強(qiáng)與體積關(guān)系，下列做法正確的是()A.柱塞上涂油是為了減小摩擦力B.改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞C.推拉柱塞時(shí)可用手握住注射器D.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)測(cè)得柱塞受到的重力4.“天問(wèn)一號(hào)”的環(huán)繞器在繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繞行速率為v，周期為T，已知引力常量為G，由此可求得()A.火星表面的重力加速度B.火星的半徑C.火星的密度D.火星的質(zhì)量5.如圖所示，先后用波長(zhǎng)為λ1、λ2的單色光照射陰極K均可產(chǎn)生光電流．調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)分別為U1、U2時(shí)，λ1、λ2的光電流恰減小到零．已知U1<U2，電子電荷量為e，真空中的光速為c.下列說(shuō)法正確的是()A.兩種單色光光子的動(dòng)量p1>p2B.光電子的最大初動(dòng)能Ek1>Ek2C.普朗克恒量為eq\f(e（U1－U2）,（λ1－λ2）c)D.逸出功為eq\f(e（λ2U2－λ1U1）,λ1－λ2)6.如圖所示為驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置圖．先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．根據(jù)水平地面記錄紙上落點(diǎn)痕跡的照片，估算小球m2與m1的質(zhì)量之比為()A.0.17B.4.0C.0.62D.0.87.如圖所示，電量為Q正電荷均勻地分布在半徑為r的圓環(huán)上．M為圓環(huán)平面內(nèi)點(diǎn)，過(guò)圓心O點(diǎn)的x軸垂直于環(huán)面，N為x軸上一點(diǎn)，ON＝h.則()A.M、O兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)都為零B.M、O、N三點(diǎn)中O點(diǎn)電勢(shì)最高C.N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為eq\f(kQ,h2＋r2)D.過(guò)M點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓是一條等勢(shì)線8.往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)利用迪塞爾循環(huán)來(lái)工作，該循環(huán)由兩個(gè)絕熱過(guò)程、一個(gè)等壓過(guò)程和一個(gè)等容過(guò)程組成．如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的一個(gè)迪塞爾循環(huán)，則該氣體()A.在狀態(tài)c和d時(shí)的內(nèi)能可能相等B.在a→b過(guò)程中，外界對(duì)其做的功全部用于增加內(nèi)能C.a→c過(guò)程中增加的內(nèi)能小于c→d過(guò)程中減少的內(nèi)能D.在一次循環(huán)過(guò)程中吸收的熱量小于放出的熱量9.一根柔軟質(zhì)地完全均勻的纜繩懸在向右水平勻速飛行的直升機(jī)下方，空氣對(duì)纜繩的阻力不可忽略．下列最能顯示纜繩形狀示意圖的是()10.如圖所示，豎直放置的U形光滑導(dǎo)軌與一電容器串聯(lián)．導(dǎo)軌平面有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑．電容C足夠大，原來(lái)不帶電，不計(jì)一切電阻．設(shè)導(dǎo)體棒的速度為v、動(dòng)能為Ek、兩端的電壓為Uab.電容器上的電荷量為q.它們與時(shí)間t、位移x的關(guān)系圖像正確的是()二、非選擇題：本題共5題，共60分．其中第12題～15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．11.(15分)在“測(cè)量金屬絲的電阻率”時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組選用的主要儀器有：待測(cè)金屬絲(接入電路的長(zhǎng)度為50.00cm，電阻約幾歐)，電壓表V(0～3V，內(nèi)阻約2kΩ；0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)，電流表A(0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω；0～0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω)，滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω，0.6A)，干電池兩節(jié)，導(dǎo)線若干．(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______mm.(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖乙中完成實(shí)物電路的連接．(3)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄到的電壓表和電流表的示數(shù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出UI圖線．U/V1.051.402.002.302.60I/A0.220.280.400.460.51(4)進(jìn)一步分析，可得金屬絲的電阻率ρ＝________Ω·m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).(5)測(cè)得的電阻率比真實(shí)值偏大可能原因有________．A.金屬絲粗細(xì)不均勻?qū)е聹y(cè)出的直徑偏大B.開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致測(cè)出的電阻偏大C.電壓表內(nèi)阻不夠大導(dǎo)致測(cè)出的電阻偏大D.滑動(dòng)變阻器阻值偏小導(dǎo)致測(cè)量范圍偏小12.(8分)某個(gè)興趣小組為了研究圓柱體鐵芯的渦流熱功率，構(gòu)建了如圖所示的分析模型．電阻率為ρ的硅鋼薄片繞成一個(gè)內(nèi)徑為r、高度為h的圓柱面，其厚度為d?r.平行于圓柱面軸線方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B(t)＝Bmsinωt隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)．求此硅鋼薄片中：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E；(2)發(fā)熱功率P.

13.(8分)醫(yī)院里給病人打“吊針”的裝置如圖所示．輸液瓶剛從藥房取出時(shí)，其內(nèi)部氣體體積為V0、壓強(qiáng)為0.825p0(p0為大氣壓強(qiáng))、溫度為2℃.一段時(shí)間后，瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高到環(huán)境溫度7℃.準(zhǔn)備輸液時(shí)，在密封瓶口上插入進(jìn)氣管A和輸液管B(輸液調(diào)節(jié)器未打開(kāi))，發(fā)現(xiàn)外部有氣體進(jìn)入瓶?jī)?nèi)．求：(1)當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體升高到環(huán)境溫度后，瓶?jī)?nèi)氣體的氣壓p；(2)準(zhǔn)備輸液時(shí)，從進(jìn)氣口A進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的空氣與瓶?jī)?nèi)原有空氣的質(zhì)量之比．

14.(13分)如圖所示的離心裝置：水平輕桿被固定在豎直轉(zhuǎn)軸的O點(diǎn)，質(zhì)量為m的小圓環(huán)A和輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，彈簧兩端分別固定于O和A，彈簧勁度系數(shù)k＝eq\f(20mg,3L)，小環(huán)A與水平桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．套在豎直轉(zhuǎn)軸上的質(zhì)量同為m的光滑小圓環(huán)B通過(guò)可輕質(zhì)桿與小圓環(huán)A相連，鏈接處可自由轉(zhuǎn)動(dòng)．裝置靜止時(shí)，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)桿與豎直方向的夾角為37°，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)．取重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，豎直轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)裝置由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)．求：(1)裝置靜止時(shí)，小環(huán)A受桿的摩擦力大小f；(2)輕桿與豎直方向夾角為53°時(shí)的角速度ω；(3)輕桿與豎直方向的夾角從37°變化到53°的過(guò)程中，豎直轉(zhuǎn)軸對(duì)裝置所做的功W.

15.(16分)如圖所示的速度選擇器：在xOy平面內(nèi)，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；兩極板構(gòu)成的圓弧形狹縫，圓心角為60°，半徑為R，當(dāng)極板間加上電壓時(shí)可在狹縫中形成大小相等的徑向電場(chǎng)．S(－eq\f(R,2)，0)點(diǎn)有一離子源，向x軸上方各方向垂直磁場(chǎng)連續(xù)發(fā)射不同速率的正離子，離子的質(zhì)量為m，電量為q.以O(shè)點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧形電極，并相應(yīng)改變其電場(chǎng)強(qiáng)度大小，各方向的粒子都有機(jī)會(huì)通過(guò)速度選擇器的狹縫．(1)當(dāng)速度選擇器處于y軸對(duì)稱位置時(shí)，求通過(guò)速度選擇器的離子的速度大??；(2)當(dāng)速度選擇器處于y軸對(duì)稱位置時(shí)，求速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大?。?3)求速度選擇器P端射出離子的最小速度與最大速度．

2021～2022學(xué)年高三年級(jí)期末試卷(常州)物理參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.A2.C3.B4.D5.D6.A7.D8.B9.C10.B11.(1)0.400(0.398～0.402均正確)(2分)(2)如圖乙所示(3分)(3)如圖丙所示(3分)(4)1.3×10－6(1.2×10－6～1.4×10－6均正確)(3分)(5)AB(4分，漏選得2分，錯(cuò)選不得分)12.(8分)解：(1)硅鋼薄片中，產(chǎn)生正弦式交變電流的最大電動(dòng)勢(shì)Em＝NBmSω(1分)所以Em＝Bmπr2ω(1分)有效值E＝eq\f(Em,\r(2))(1分)解得E＝eq\f(Bmπωr2,\r(2))(1分)(2)由R＝ρeq\f(L,S0)，其中S0＝hd，L＝2πr，可得此硅鋼薄片繞成的圓柱面的電阻為R＝eq\f(2ρπr,hd)(2分)根據(jù)發(fā)熱功率P＝eq\f(E2,R)(1分)代入數(shù)據(jù)可得P＝eq\f(E2,R)＝(eq\f(Bmπωr2,\r(2)))2·eq\f(hd,2ρπr)＝eq\f(πhdBeq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))ω2r3,4ρ)(1分)13.(8分)解：(1)由查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p,T)(2分)其中p1＝0.825p0，T1＝275K，T＝280K解得p＝0.84p0(2分)(2)設(shè)開(kāi)始輸液，插入輸液管后，進(jìn)入氣室E的氣體在p0壓強(qiáng)下的體積為ΔV，則p2V0＋p0ΔV＝p0V0(1分)解得ΔV＝0.16V0(1分)從進(jìn)氣口A進(jìn)入氣室E的空氣Δm與瓶?jī)?nèi)原有氣體質(zhì)量m0之比eq\f(Δm,m)＝eq\f(ΔV,V0－ΔV)(1分)解得eq\f(Δm,m)＝eq\f(4,21)(1分)14.(13分)解：(1)裝置靜止時(shí)，設(shè)桿對(duì)B的作用力為F，則F＝eq\f(mg,cos37°)(1分)A受力平衡f＝Fsin37°(1分)解得f＝eq\f(3,4)mg(f<μ·2mg＝mg)(1分)(2)輕桿與豎直方向的最終夾角為53°時(shí)，彈簧彈力Fk＝kΔx＝eq\f(4,3)mg(1分)A受摩擦力fm＝μ·2mg＝mg(1分)對(duì)A分析fm＋Fk－mgtan53°＝mrω2(2分)其中r＝Lsin53°解得ω＝eq\r(\f(5g,4L))(1分)(3)B下降的高度h＝eq\f(1,5)LA的動(dòng)能為EkA＝eq\f(1,2)m(ωLsin53°)2摩擦力所做的功Wf＝fm·Δx＝0.2mgL(1分)彈簧增加的彈性勢(shì)能Ep＝eq\x\to(F)k·Δx＝eq\f(1,2)kΔx2得Ep＝eq\f(2,15)mgL(1分)對(duì)A：W＋mgh－Wf＝EkA＋Ep(2分)解得W＝eq\f(8,15)mgL(1分)15.(16分)解：(1)由幾何關(guān)系可得，通過(guò)速度選擇器的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R1＝eq\f(R,2)(2分)在磁場(chǎng)中，qv1B＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),R1)(2分)則通過(guò)速度選擇器的離子的速度大小為v1＝eq\f(qBR,2m)(1分)(2)在狹縫中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R2＝R在狹縫中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向背離圓心向外(1分)qv1B－qE＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),R2)(2分)解得E＝eq\f(Bv1,2)＝eq\f(qRB2,4m)(2分)(3)(Ⅰ)由幾何關(guān)系可得，能通