山东省潍坊市2022届高三上学期物理期末统考试卷

试卷更新日期：2022-09-09 类型：期末考试

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一、单选题

1. 绿水青山就是金山银山，为加大生态环保力度，打赢污染防治攻坚战，某工厂坚决落实有关节能减排政策，该工厂“水平的排水管道满管径工作，减排前、后，水落点距出水口的水平距离分别为 $x_{0}$ 、 $x_{1}$ ，则减排前、后相同时间内的排水量之比（　　）

A、 $\frac{x_{1}}{x_{0}}$ B、 $\frac{x_{0}}{x_{1}}$ C、 $\sqrt{\frac{x_{1}}{x_{0}}}$ D、 $\sqrt{\frac{x_{0}}{x_{1}}}$

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2. 如图所示，abc是玻璃制成的柱体的横截面，玻璃的折射率 $n = \sqrt{2}$ ， ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边， $∠ a O c = 60 °$ 。一束平行光垂直ac入射，只有一部分光从ab穿出，则有光穿出部分的弧长为（　　）

A、 $\frac{π R}{12}$ B、 $\frac{π R}{6}$ C、 $\frac{π R}{4}$ D、 $\frac{π R}{3}$

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3. 两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间，内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹。若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将（　　）

A、变小 B、变大 C、不变 D、无法确定

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4. 一列简谐波在初始时刻的全部波形如图所示，质点a、b、c、d对应x坐标分别为1m、1.5m、3m、4m。从此时开始，质点d比质点b先到达波谷。下列说法正确的是（　　）

A、波源的起振方向沿y轴向上 B、振动过程中质点a、c动能始终相同 C、波沿x轴负方向传播 D、此时b点加速度沿y轴正方向

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5. 甲、乙两辆小汽车在平直的路面上同向运动，以两车并排时的位置为位移起点，其位移x与速度平方 $v^{2}$ 变化的关系如图所示，由图可知（　　）

A、乙车的加速度逐渐增大 B、甲车的加速度逐渐增大 C、甲比乙早到达 $x_{1}$ 处 D、两车在 $x_{1}$ 处再次相遇

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6. 光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为 $E = \frac{1}{2} k A^{2}$ ，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是（　　）

A、该振动的振幅为0.16m B、振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s C、振子的最大加速度为8 $m / s^{2}$ D、若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大

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7. 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行且技术成熟的卫星导航系统，目前已经实现全球的卫星导航功能。如图所示，北斗导航系统包含地球静止轨道卫星a（GEO）和中圆地球轨道卫星b（MEO）。若a、b的轨道半径之比为k，则（　　）

A、a、b两卫星运行线速度大小之比为 $\frac{1}{k}$ B、在相同时间内，a、b与地心连线扫过的面积之比为 $\sqrt{k}$ C、a、b两卫星运行时加速度大小之比为 $\frac{1}{k}$ D、a、b两卫星运行时周期之比为 $\sqrt{k}$

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8. 如图所示，“V”形槽两侧面的夹角为60°，槽的两侧面与水平面的夹角相同。质量为m的圆柱形工件放在“V”形槽中，当槽的棱与水平面的夹角为37°时，工件恰好能匀速下滑，重力加速度为g， $s i n 37 ° = 0.6$ ，则（　　）

A、工件对槽每个侧面的压力均为mg B、工件对槽每个侧面的压力均为 $\frac{2}{5} m g$ C、工件与槽间的动摩擦因数为 $\frac{3}{10}$ D、工件与槽间的动摩擦因数为 $\frac{3}{8}$

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二、多选题

9. 如图所示，在水平桌面上放有一正三角形线框abc，线框由粗细相同的同种材料制成，边长为L，线框处在与桌面成60°斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，ac边与磁场垂直，a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I，线框静止在桌面上，线框质量为m，重力加速度为g，则（　　）

A、线框受到的摩擦力大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2} B I L$ B、线框受到的摩擦力大小为 $\frac{3 \sqrt{3}}{4} B I L$ C、线框对桌面的压力大小为 $m g - \frac{1}{2} B I L$ D、线框对桌面的压力大小为 $m g - \frac{3}{4} B I L$

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10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，在原、副线圈中接有三个相同的电阻a、b、c，原线圈一侧接在电压 $u = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t$ （V）的交流电源上，下列说法正确的是（　　）

A、流过电阻a、c的电流之比为3：1 B、理想电压表示数为120V C、电阻a与c的功率之比为9：4 D、原、副线圈中磁通量的变化率之比为1：3

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11. 如图所示，在正方体的b点和d点固定等量异种点电荷，b点固定正电荷，d点固定负电荷，O、 $O'$ 分别为上下两面的中心点，下列说法正确的是（　　）

A、O点的场强与 $O'$ 点场强之比为 $3 \sqrt{3} ： 1$ B、将某正电荷由a点沿ac移至c点，电荷受到的电场力不变 C、将某正电荷由 $a'$ 点沿 $a' c'$ 移至 $c'$ 点，电荷的电势能先变大后变小 D、 $b'$ 、 $a'$ 两点间电势差与 $O'$ 、 $d'$ 间电势差相等

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12. 如图所示，线框ac、bd边长为2L、电阻不计，三条短边ab、cd、ef长均为L、电阻均为R，ef位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，cd边与磁场边界平行，当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内，已知线框质量为m，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A、释放时cd边到磁场上边界高度为 $\frac{9 m^{2} g R^{2}}{8 B^{4} L^{4}}$ B、线框通过磁场过程中a、b两点间电势差始终为 $U_{a b} = - \frac{m g R}{2 B L}$ C、线框通过磁场过程中流过ab边的电流大小和方向均不变 D、整个过程中ab边产生的焦耳热一定为mgL

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三、实验题

13. 某同学利用如图甲所示的装置验证动量定理。所用电源的频率 $f = 50$ Hz，重物和托盘的质量为m，小车的质量为M，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，将打点计时器所在的一端垫高，以平衡小车与木板之间的摩擦力，之后通过合理的实验操作得到了如图乙所示的纸带，图中各点为连续的计时点。

(1)、打下计时点2时，小车的瞬时速度大小为（结果保留三位有效数字）；

(2)、取打下计时点1～5的过程研究，打下计时点1、5时小车的速度大小分别为 $v_{1}$ 、 $v_{5}$ ，则验证动量定理的表达式为（用题中所给物理量符号表示）；

(3)、若实验过程中发现m所受重力的冲量大于系统动量的增加量，造成此问题的原因可能是。

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14. 电学实验中可将电源 $E_{1}$ 与电源 $E_{2}$ 及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。
根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势为 $E_{x}$ 。其中A为工作电源，B为电动势恒定的标准电源，其电动势为 $E_{N}$ 。 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为变阻箱， $R_{3}$ 为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S₁、S₃为单刀单掷开关，S₂为单刀双掷开关。实验过程如下：
①实验开始之前，将 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；
②将S₂置于1处，闭合开关S₁、S₃ ，通过调节 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，使 $R_{3}$ 阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 的阻值，分别为 $R_{1 校}$ 、 $R_{2 校}$ ；
③将开关S₂置于2处，保持通过 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的电流不变，复上述操作，使 $R_{3}$ 的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 的数值，分别为 ${R_{1}}_{测}$ 、 ${R_{2}}_{测}$ 。
根据上述实验过程回答问题：

(1)、实验步骤①中，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器触头应处在最端（填“左”或“右”）；

(2)、在步骤③中，为保持实验过程中流过 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 的电流不变，调整 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 时需要使 ${R_{1}}_{测}$ 、 ${R_{2}}_{测}$ 与 $R_{1 校}$ 、 $R_{2 校}$ 满足的关系是；

(3)、待测电源C的电动势 $E_{x} =$ （用题中所给物理量符号表示）；

(4)、若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势 $E_{x}$ 测量值相比于上述方案结果（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。

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四、解答题

15. 如图所示，一导热性能良好的圆柱形容器竖直放置于地面上，容器的横截面积为S。内部用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地滑动，整个装置放在大气压强为 $p_{0}$ 、温度为 $T_{0}$ 的室内，开始时活塞到容器底的距离为h。由于温度变化，活塞缓慢下降了d，这一过程中，封闭气体内能变化量大小为 $Δ U$ ，已知重力加速度为g。求：

(1)、此时的室内温度T；

(2)、此过程吸收或者放出的热量是多少。

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16. 两光滑金属导轨平行放置，右侧导轨水平，左侧导轨与水平面的夹角为37°，导轨间距 $L = 1.25$ m，匀强磁场均垂直导轨平面向上，磁感应强度大小均为 $B = 1.0$ T，导轨最右端连接电阻 $R_{2} = 1.5 Ω$ ，一质量 $m = 1.0$ kg、电阻 $R_{1} = 1.0 Ω$ 的导体棒垂直导轨放置，从某一位置处无初速释放。已知棒与导轨接触良好，其余电阻不计，导体棒到达HF前已匀速运动，棒由斜轨道进入水平轨道时的速度大小不变，水平导轨足够长， $s i n 37 ° = 0.6$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、导体棒沿斜导轨下滑的最大速度；

(2)、导体棒在水平导轨上滑动的距离。

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17. 如图所示为O-xyz坐标系，在xOz平面内x轴下方半径为d的圆形区域内有匀强磁场，磁场沿y轴负方向，磁感应强度大小为B，圆形区域与z轴相切于C点。在z轴右侧空间同时存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为Bd。在圆心A处有一粒子源，某时刻沿z轴方向发射一正粒子，粒子初速度大小为 $v_{0}$ ，粒子比荷为 $\frac{v_{0}}{B d}$ ，粒子恰好能从O点射入 $x > 0$ 空间的电、磁场中。不计粒子重力，求：

(1)、粒子从A射出到达O点所用时间 $t_{0}$ ；

(2)、粒子经O点开始计时，t时刻的速度大小；

(3)、粒子经O点开始计时，t时刻z轴的位置坐标。

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18. 如图所示，在光滑水平面上放置一端带有挡板的长直木板A，木板A左端上表面有一小物块B，其到挡板的距离为 $d = 2$ m，A、B质量均为 $m = 1$ kg，不计一切摩擦。从某时刻起，B始终受到水平向右、大小为 $F = 9$ N的恒力作用，经过一段时间，B与A的挡板发生碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞时间极短。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、物块B与A挡板发生第一次碰撞后的瞬间，物块B与木板A的速度大小；

(2)、由静止开始经多长时间物块B与木板A挡板发生第二次碰撞，碰后瞬间A、B的速度大小；

(3)、画出由静止释放到物块B与A挡板发生3次碰撞时间内，物块B的速度v随时间t的变化图像；

(4)、从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内，物块B运动的距离。

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