2021～2022学年高三年级期末试卷物 理(满分：100分 考试时间：75分钟)2022．1一、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.中科院近代物理所将Mg原子核加速后轰击Am原子核，成功合成了超重元素Bh，并同时释放出某种粒子，该粒子为( ) A.中子 B.质子 C.电子 D.氦核2.磁传感器是将磁信号转变为电信号的仪器．如图所示，将探头放在磁场中，可以很方便地测量磁场的强弱和方向．探头可能是( )A.感应线圈 B.热敏电阻C.霍尔元件 D.干簧管3.探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示．空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取．为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是( )A.柱塞上涂油是为了减小摩擦力B.改变气体体积应缓慢推拉柱塞C.推拉柱塞时可用手握住注射器D.实验前应测得柱塞受到的重力4.“天问一号”的环绕器在绕火星做圆周运动时，绕行速率为v，周期为T，已知引力常量为G，由此可求得( )A.火星表面的重力加速度 B.火星的半径10
C.火星的密度 D.火星的质量5.如图所示，先后用波长为λ1、λ2的单色光照射阴极K均可产生光电流．调节滑片P，当电压表示数分别为U1、U2时，λ1、λ2的光电流恰减小到零．已知U1<U2，电子电荷量为e，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A.两种单色光光子的动量p1>p2B.光电子的最大初动能Ek1>Ek2C.普朗克恒量为D.逸出功为6.如图所示为验证动量守恒实验装置图．先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，然后把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．根据水平地面记录纸上落点痕迹的照片，估算小球m2与m1的质量之比为( )A.0.17 B.4.0 C.0.62 D.0.87.如图所示，电量为Q正电荷均匀地分布在半径为r的圆环上．M为圆环平面内点，过圆心O点的x轴垂直于环面，N为x轴上一点，ON＝h.则( )A.M、O两点场强都为零B.M、O、N三点中O点电势最高C.N点场强大小为D.过M点以O点为圆心的圆是一条等势线8.往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体所经历的一10
个迪塞尔循环，则该气体( )A.在状态c和d时的内能可能相等B.在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能C.a→c过程中增加的内能小于c→d过程中减少的内能D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量9.一根柔软质地完全均匀的缆绳悬在向右水平匀速飞行的直升机下方，空气对缆绳的阻力不可忽略．下列最能显示缆绳形状示意图的是( )10.如图所示，竖直放置的U形光滑导轨与一电容器串联．导轨平面有垂直于纸面的匀强磁场，金属棒ab与导轨接触良好，由静止释放后沿导轨下滑．电容C足够大，原来不带电，不计一切电阻．设导体棒的速度为v、动能为Ek、两端的电压为Uab.电容器上的电荷量为q.它们与时间t、位移x的关系图像正确的是( )二、非选择题：本题共5题，共60分．其中第12题～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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．11.(15分)在“测量金属丝的电阻率”时，某实验小组选用的主要仪器有：待测金属丝(接入电路的长度为50.00cm，电阻约几欧)，电压表V(0～3V，内阻约2kΩ；0～15V，内阻约15kΩ)，电流表A(0～3A，内阻约0.01Ω；0～0.6A，内阻约0.05Ω)，滑动变阻器R(0～10Ω，0.6A)，干电池两节，导线若干．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读数应为________mm.10
(2)请用笔画线代替导线，在图乙中完成实物电路的连接．(3)实验中，调节滑动变阻器，记录到的电压表和电流表的示数如下表所示，请在图丙中作出UI图线．U/V1.051.402.002.302.60I/A0.220.280.400.460.51(4)进一步分析，可得金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m(结果保留两位有效数字).(5)测得的电阻率比真实值偏大可能原因有________．A.金属丝粗细不均匀导致测出的直径偏大B.开关闭合时间过长导致测出的电阻偏大C.电压表内阻不够大导致测出的电阻偏大D.滑动变阻器阻值偏小导致测量范围偏小12.(8分)某个兴趣小组为了研究圆柱体铁芯的涡流热功率，构建了如图所示的分析模型．电阻率为ρ的硅钢薄片绕成一个内径为r、高度为h的圆柱面，其厚度为d≪r.平行于圆柱面轴线方向存在磁感应强度B(t)＝Bmsinωt随时间变化的磁场．求此硅钢薄片中：(1)感应电动势的有效值E；(2)发热功率P.10
13.(8分)医院里给病人打“吊针”的装置如图所示．输液瓶刚从药房取出时，其内部气体体积为V0、压强为0.825p0(p0为大气压强)、温度为2℃.一段时间后，瓶内气体温度升高到环境温度7℃.准备输液时，在密封瓶口上插入进气管A和输液管B(输液调节器未打开)，发现外部有气体进入瓶内．求：(1)当瓶内气体升高到环境温度后，瓶内气体的气压p；(2)准备输液时，从进气口A进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比．10
14.(13分)如图所示的离心装置：水平轻杆被固定在竖直转轴的O点，质量为m的小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧两端分别固定于O和A，弹簧劲度系数k＝，小环A与水平杆的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．套在竖直转轴上的质量同为m的光滑小圆环B通过可轻质杆与小圆环A相连，链接处可自由转动．装置静止时，长为L的轻质杆与竖直方向的夹角为37°，弹簧处于原长状态．取重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动．求：(1)装置静止时，小环A受杆的摩擦力大小f；(2)轻杆与竖直方向夹角为53°时的角速度ω；(3)轻杆与竖直方向的夹角从37°变化到53°的过程中，竖直转轴对装置所做的功W.10
15.(16分)如图所示的速度选择器：在xOy平面内，垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；两极板构成的圆弧形狭缝，圆心角为60°，半径为R，当极板间加上电压时可在狭缝中形成大小相等的径向电场．S(－，0)点有一离子源，向x轴上方各方向垂直磁场连续发射不同速率的正离子，离子的质量为m，电量为q.以O点为圆心转动圆弧形电极，并相应改变其电场强度大小，各方向的粒子都有机会通过速度选择器的狭缝．(1)当速度选择器处于y轴对称位置时，求通过速度选择器的离子的速度大小；(2)当速度选择器处于y轴对称位置时，求速度选择器中电场强度的方向和大小；(3)求速度选择器P端射出离子的最小速度与最大速度．10
2021～2022学年高三年级期末试卷(常州)物理参考答案及评分标准1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B11.(1)0.400(0.398～0.402均正确)(2分) (2)如图乙所示(3分) (3)如图丙所示(3分)(4)1.3×10－6(1.2×10－6～1.4×10－6均正确)(3分) (5)AB(4分，漏选得2分，错选不得分)12.(8分)解：(1)硅钢薄片中，产生正弦式交变电流的最大电动势Em＝NBmSω(1分)所以Em＝Bmπr2ω(1分)有效值E＝(1分)解得E＝(1分)(2)由R＝ρ，其中S0＝hd，L＝2πr，可得此硅钢薄片绕成的圆柱面的电阻为R＝(2分)根据发热功率P＝(1分)代入数据可得P＝＝()2·＝(1分)13.(8分)解：(1)由查理定律＝(2分)其中p1＝0.825p0，T1＝275K，T＝280K解得p＝0.84p0(2分)(2)设开始输液，插入输液管后，进入气室E的气体在p0压强下的体积为ΔV，则p2V0＋p0ΔV＝p0V0(1分)解得ΔV＝0.16V0(1分)从进气口A进入气室E的空气Δm与瓶内原有气体质量m0之比＝(1分)解得＝(1分)14.(13分)解：(1)装置静止时，设杆对B的作用力为F，则F＝(1分)10
A受力平衡f＝Fsin37°(1分)解得f＝mg(f<μ·2mg＝mg)(1分)(2)轻杆与竖直方向的最终夹角为53°时，弹簧弹力Fk＝kΔx＝mg(1分)A受摩擦力fm＝μ·2mg＝mg(1分)对A分析fm＋Fk－mgtan53°＝mrω2(2分)其中r＝Lsin53°解得ω＝(1分)(3)B下降的高度h＝LA的动能为EkA＝m(ωLsin53°)2摩擦力所做的功Wf＝fm·Δx＝0.2mgL(1分)弹簧增加的弹性势能Ep＝k·Δx＝kΔx2得Ep＝mgL(1分)对A：W＋mgh－Wf＝EkA＋Ep(2分)解得W＝mgL(1分)15.(16分)解：(1)由几何关系可得，通过速度选择器的离子在磁场中运动的轨迹半径R1＝(2分)在磁场中，qv1B＝m(2分)则通过速度选择器的离子的速度大小为v1＝(1分)(2)在狭缝中运动的轨迹半径为R2＝R在狭缝中，电场强度方向背离圆心向外(1分)qv1B－qE＝m(2分)解得E＝＝(2分)10
(3)(Ⅰ)由几何关系可得，能通过速度选择器的离子在磁场中运动的最小半径R3满足R＋()2＝(R－R3)2解得R3＝R(2分)能通过速度选择器的离子的最小速度v3＝(1分)(Ⅱ)如图所示，能通过速度选择器的离子在磁场中运动的最小半径R4满足：2R4＝R＋解得R4＝R(2分)能通过速度选择器的离子的最大速度v4＝(1分)10
