山东省日照市2022届高三上学期物理期末校际联考试卷

试卷更新日期：2022-09-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（）

A、泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的 B、光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理 C、白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象 D、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

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2. 取一滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下，观察到小炭粒做无规则的运动。下列说法正确的是（）

A、小炭粒的运动是扩散现象 B、水的温度为 $0 ℃$ 时，小炭粒静止不动 C、小炭粒越小，运动越明显 D、小炭粒与水分子之间的斥力推动着它做无规则的运动

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3. 如图所示，将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置，A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点，可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、当 $v_{D} = \sqrt{g R}$ 时小球恰好能通过最高点 B、小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零 C、小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力 D、小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力

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4. 空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图中的实线所示，a、b、c、d为电场中的四个点，则（）

A、b点的电场强度方向水平向左 B、a点和c点的电势相同 C、d点的电场强度等于0 D、一负电荷从a点移动到d点的过程中，电势能增大

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5. 如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于 $O x y$ 平面内的刚性三角形导体框 $a b c$ 在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动），从图示位置开始计时，在导体框进入磁场的过程中，导体框内感应电流i与时间t的关系图像正确的是（规定导体框内的电流顺时针方向为正）（）

A、 B、 C、 D、

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6. “B超”可用于探测人体内脏的病变状况。超声波从某肿瘤患者的肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出，示意图如图所示。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似。可表示为 $\frac{s i n θ_{1}}{s i n θ_{2}} = \frac{n_{2}}{n_{1}}$ （式中 $θ_{1}$ 是入射角， $θ_{2}$ 是折射角， $n_{1}$ 、 $n_{2}$ 分别是超声波在肝外和肝内的折射率），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知 $n_{1} = 0.9 n_{2}$ ，超声波在肝内的传播速度为v，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，肝脏表面入射点到出射点之间的距离为d，则超声波在肝内的传播时间为（）

A、 $\frac{10 d}{9 v s i n i}$ B、 $\frac{10 d}{8 v s i n i}$ C、 $\frac{100 d}{81 v s i n i}$ D、 $\frac{200 d}{91 v s i n i}$

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7. 水平地面上有一质量为m的木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ 。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平地面的夹角为 $θ$ ，如图所示，在 $θ$ 从0逐渐增大到接近 $90 °$ 的过程中，木箱的速度始终保持不变，重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A、 $θ = 3 0^{∘}$ 时拉力F最小，最小值为 $\frac{1}{3} m g$ B、 $θ = 6 0^{∘}$ 时拉力F最大，最大值为 $2 m g$ C、拉力F的功率先减小后增大 D、拉力F与重力 $m g$ 的合力方向保持不变

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8. 2021年4月，科学家发现，距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这一发现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设构成双星系统的恒星a、b距离其他天体很远，它们都绕着二者连线上的某点做匀速圆周运动。其中恒星a由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢的均匀增大，恒星b的质量和二者之间的距离均保持不变，两恒星均可视为质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（）

A、该双星系统的角速度缓慢减小 B、恒星a的轨道半径缓慢增大 C、恒星a的动量大小缓慢增大 D、恒星b的线速度大小缓慢减小

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二、多选题

9. 一列简谐横波沿着x轴正方向传播，周期为T， $t = 0$ 时的波形图如图所示，则 $t = \frac{T}{4}$ 时（）

A、质点a的加速度方向沿着y轴负方向 B、质点b的位移为 $5 c m$ C、质点c沿着x轴正方向迁移了 $2 m$ D、质点d的速度方向沿着y轴正方向

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10. 如图所示，某小型水电站发电机的输出电压 $U_{1} = 250 V$ ，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻 $R_{线} = 5 Ω$ ，输电线上损失的功率 $P_{线} = 2 k W$ ，养殖场共有1100盏标有“220V 40W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（）

A、输电线上的电流 $I_{线} = 20 A$ B、升压变压器的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 1 ： 10$ C、降压变压器的匝数比 $n_{3} ： n_{4} = 10 ： 1$ D、发电机的输出功率为44kW

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11. 倾角为 $θ$ 的粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，细绳一端与斜面上静止的物块a相连，另一端与竖直轻弹簧相连，如图甲所示。现将质量为m的钩码b轻轻挂于弹簧下端，并将b由静止释放，如图乙所示，当b下降到最低点时（未着地），物块a受到的摩擦力大小恰好为0；轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，和a相连的细绳与斜面平行，物块a始终处于静止状态，重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A、a的质量为 $\frac{m}{s i n θ}$ B、b的动能最大时，a所受的摩擦力大小为 $m g$ C、在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的加速度先减小后增大 D、在b从释放位置运动到最低点的过程中，b的机械能先减小后增大

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12. 如图所示，光滑金属导轨 $a b$ 、 $a c$ 成 $45 °$ 角平放在水平面上， $a c$ 左端接一阻值为R的电阻，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B。质量为m的长直导体棒垂直 $a c$ 放置在导轨上，并与 $a b$ 、交于M、N两点，且 $M N = 2 L$ 。在外力作用下导体棒以初速度 $v_{0}$ 由 $M N$ 处运动距离L后到达 $G H$ 处，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变，除阻值为R的电阻外，其它电阻均不计，在导体棒由 $M N$ 运动到 $G H$ 的过程中（）

A、导体棒做匀速直线运动 B、通过电阻R的电荷量 $q = \frac{3 B L^{2}}{2 R}$ C、克服安培力做的功 $W = \frac{3 B^{2} L^{3} v_{0}}{R}$ D、外力做功的平均功率 $\bar{P} = \frac{2 m {v_{0}}^{3}}{L} + \frac{4 B^{2} L^{2} {v_{0}}^{2}}{R}$

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三、实验题

13. 物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的规律。

(1)、关于实验注意事项，下列说法正确的是____（选填选项前的字母）；

A、必须将小球从斜槽上的同一位置由静止释放 B、斜槽轨道必须光滑 C、必须选择质量大的小球 D、小球运动时不能与方格纸相触

(2)、某同学用频闪照相仪拍摄到小球抛出后几个位置的照片如图乙所示，由照片可以判断斜槽轨道末端向倾斜，根据照片也可判断小球在水平方向做匀速直线运动，依据是；

(3)、物理兴趣小组重新调整斜槽轨道末端，规范完成实验，根据拍摄到的一张照片测出小球不同位置的竖直位移y和水平位移x，以 $x^{2}$ 为横坐标，以y为纵坐标，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的倾斜直线，测得直线的斜率 $k = 5$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，由此可得小球做平抛运动的初速度 $v_{0} =$ $m / s$ 。

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14. 某同学利用如图甲所示的电路测量一根长直电阻丝 $R_{x}$ 的电阻率，所用实验器材如下：
电压表V（ $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $1.5 k Ω$ ）滑动变阻器R（ $0 ~ 5 Ω$ ， $1 A$ ）
电阻箱 $R_{0}$ （ $0 ~ 999.99 Ω$ ）电源E（电动势为 $3 V$ ）
开关S，导线若干

(1)、在 $M N$ 处先接（选填“ $R_{0}$ ”或“ $R_{x}$ ”），按一定的步骤操作后记下电压表的示数U，再换接（选填“ $R_{0}$ ”或“ $R_{x}$ ”），正确操作后，使电压表的示数仍为U，即可测出 $R_{x}$ 的阻值。

(2)、该同学最终测得电阻丝 $R_{x}$ 的阻值为 $3.00 Ω$ ，利用毫米刻度尺测得电阻丝的长度 $L = 120.00 c m$ ，用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图乙所示，则 $D =$ $m m$ 。由此求得电阻丝的电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ （计算结果保留三位有效数字）。

(3)、若在 $M N$ 处换接器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向右移了一些，则电阻丝的电阻测量结果将（填“偏大”或“偏小”）。

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四、解答题

15. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体（可认为理想气体），与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。已知水银面以上B管的高度 $H = 24 c m$ ， B管的体积与A泡的体积相比可忽略不计。在标准大气压（相当于 $76 c m$ 高的水银柱所产生的压强）下，管内水银面的高度 $x = 16 c m$ 时，对应的温度为 $27 ℃$ 。摄氏温度与热力学温度的关系是 $T = t + 273 K$ 。

(1)、求该测温装置能够测量的最低温度；

(2)、若将该测温装置拿到高山上进行测温，温度计的显示温度比实际温度高还是低？（不要求写分析过程，只要求写出结果）

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16. 粗糙的水平地面上有一质量 $m_{1} = 1 k g$ 的长木板，长木板的左端上有一质量 $m_{2} = 2 k g$ 的小物块，如图甲所示。 $t = 0$ 时，水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t变化的关系式 $F = 3 t (N)$ ，长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、长木板与地面间的动摩擦因数 $μ_{1}$ 和小物块与长木板间的动摩擦因数 $μ_{2}$ ；

(2)、 $t = 3 s$ 时长木板的速度大小。

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17. 某离子实验装置的基本原理如图所示，Ⅰ区宽度为d₁ ，左边界与x轴垂直交于坐标原点O，其内充满沿y轴正方向的匀强电场，电场强度 $E = 900 N / C$ ；Ⅱ区宽度为d₂ ，左边界与x轴垂直交于O₁点，右边界与x轴垂直交于O₂点，其内充满沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度 $B = 1.5 \times 1 0^{- 3} T$ 。足够大的测试板垂直x轴置于Ⅱ区右边界，其中心与O₂点重合，从离子源不断飘出电荷量 $q = + 4 \times 1 0^{- 6} C$ 、质量 $m = 2 \times 1 0^{- 14} k g$ 的正离子，经加速区加速后沿x轴正方向过O点，依次经Ⅰ区、Ⅱ区到达测试板。已知 $d_{1} = \frac{2}{3} m$ ， $d_{2} = 6.28 m$ ，离子从Ⅰ区飞出时的位置到O₁点的距离 $y = 0.25 m$ 。忽略离子何的相互作用，不计离子的重力。求：

(1)、加速区的电压U；

(2)、离子在Ⅱ区运动轨迹的长度；

(3)、离子打在测试板上的位置与O₂点的距离。

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18. 如图所示，一水平传送带以 $v = 1 m / s$ 的速度顺时针转动，其左端A点、右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接。右边水平台面上的C点放置一质量 $M = 0.6 k g$ 的物块乙，D点固定有竖直挡板，C点到B点的距离 $d_{1} = 1 m$ ， C点到D点的距离 $d_{2} = 2 m$ ；左边水平台面上有一质量 $m = 0.2 k g$ 的物块甲，将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧）。已知A、B两点间的距离 $L = 3 m$ ，初始时弹簧储存的弹性势能 $E_{p} = 1.6 J$ ，物块甲与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，所有的碰撞都是弹性碰撞，且碰撞时间极短，两物块均可视为质点。求：

(1)、从物块甲滑上传送带至与物块乙发生第一次碰撞的过程所用的时间；

(2)、从物块甲滑上传送带至刚要与物块乙发生第二次碰撞的过程中，系统产生的总热量；

(3)、第3次碰撞点与D点之间的距离；

(4)、第2022次碰撞刚结束时，物块甲、乙的速度大小（不要求写出过程，只要求写出结果）。

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