江蘇省常州市2022屆高三上學(xué)期物理期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測試卷

江蘇省常州市2022屆高三上學(xué)期物理期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、單選題1．中科院近代物理所將1226Mg原子核加速后轟擊95243Am原子核，成功合成了超重元素A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．氨核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，將探頭放在磁場中，可以很方便的測量磁場的強(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?？諝庵拈L度由刻度尺讀取、氣體的壓強(qiáng)通過柱塞與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取。為得到氣體的壓強(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)測得柱塞受到的重力4．天問一號(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的的光電流恰減小到零.已知UA．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e(D．逸出功為e(6．如圖為驗(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（）A．0.17 B．4.0 C．0.62 D．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)場強(qiáng)都為零B．M、O、N三點(diǎn)中O點(diǎn)電勢最高C．N點(diǎn)場強(qiáng)大小為kQD．過M點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓是一條等勢線8．往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)利用迪塞爾循環(huán)來工作，該循環(huán)由兩個(gè)絕熱過程、一個(gè)等壓過程和一個(gè)等容過程組成.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過程中，外界對(duì)其做的功全部用于增加內(nèi)能C．a(chǎn)→c過程中增加的內(nèi)能小于c→d過程中減少的內(nèi)能D．在一次循環(huán)過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（）A． B．C． D．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，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（）A． B．C． D．二、實(shí)驗(yàn)題11．在“測量金屬絲的電阻率”時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組選用的主要儀器有：待測金屬絲（接入電路的長度為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）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量結(jié)果如圖甲所示，讀數(shù)應(yīng)為mm；（2）請用筆畫線代替導(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)如表所示，請?jiān)趫D丙中作出U一I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出的直徑偏大B．開關(guān)閉合時(shí)間過長導(dǎo)致測出的電阻偏大C．電壓表內(nèi)阻不夠大導(dǎo)致測出的電阻偏大D．滑動(dòng)變阻器阻值偏小導(dǎo)致測量范圍偏小三、解答題12．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.求此硅鋼薄片中：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E；（2）發(fā)熱功率P13．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，瓶內(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），發(fā)現(xiàn)外部有氣體進(jìn)入瓶內(nèi)。求：（1）當(dāng)瓶內(nèi)氣體升高到環(huán)境溫度后，瓶內(nèi)氣體的氣壓；（2）準(zhǔn)備輸液時(shí)，從進(jìn)氣口A進(jìn)入瓶內(nèi)的空氣與瓶內(nèi)原有空氣的質(zhì)量之比。14．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)為k=20mg（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）輕桿與豎直方向夾角為從37°變化到53°的過程中，豎直轉(zhuǎn)軸對(duì)裝置所做的功W。15．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，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。（-R2（1）當(dāng)速度選擇器處于圖示y軸對(duì)稱位置時(shí)，求通過速度選擇器離子的速度大??；（2）當(dāng)速度選擇器處于圖示y軸對(duì)稱位置時(shí)，求速度選擇器中電場強(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

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可得12所以放出中子。故答案為：A。

【分析】利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以求出粒子為中子。2．【答案】C【解析】【解答】將探頭放在磁場中，可以很方便的測量磁場的強(qiáng)弱和方向，將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，所以探頭可能是霍爾元件。故答案為：C.

【分析】將磁信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，探頭可能為霍爾元件。3．【答案】B【解析】【解答】A．柱塞上涂油是為了防止漏氣，并不是為了減小摩擦力，A不符合題意；B．實(shí)驗(yàn)中為了使氣體能夠做等溫變化，改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞，B符合題意；C．用手握住注射器，會(huì)使氣體溫度變高，C不符合題意；D．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)測量柱塞的橫截面積，并不是測量重力，這樣才能得到空氣柱的體積，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】柱塞涂油是為了防止漏氣；手握住注射器會(huì)影響氣體的溫度；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該測量柱塞的橫截面積。4．【答案】D【解析】【解答】根據(jù)v=則天問一號(hào)的軌道半徑為R=根據(jù)萬有引力提供向心力，有G可得火星的質(zhì)量為M=因天問一號(hào)的軌道半徑并不為火星的半徑，所以求不出火星的半徑，根據(jù)密度公式ρ=因火星半徑未知，所以火星的密度同樣求不出來，根據(jù)重力等于萬有引力，有mg=G可得g=因火星半徑未知，所以火星表面重力加速度同樣求不出。故答案為：D。

【分析】利用線速度和周期的關(guān)系可以求出軌道半徑的大小，結(jié)合引力提供向心力可以求出火星的質(zhì)量；利用密度公式可以判別不能求出火星的半徑；利用引力形成重力結(jié)合火星半徑未知不能求出重力加速度的大小。5．【答案】D【解析】【解答】AB．當(dāng)電壓表示數(shù)分別為U1、U2時(shí)，λ1、λ2的的光電流恰減小到零.已知U1<U2所以λ兩種單色光光子的動(dòng)量p=所以p光電子的最大初動(dòng)能E所以EAB不符合題意；CD．根據(jù)eU1解得W0=C不符合題意D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用光電效應(yīng)方程結(jié)合動(dòng)能定理及遏止電壓的大小可以比較光的頻率大小，利用光頻率的大小可以比較光波長的大??；利用波長的大小可以比較光子動(dòng)量的大小；利用動(dòng)能定理可以比較最大初動(dòng)能的大??；利用光電效應(yīng)方程可以求出逸出功和普朗克常量的大小。6．【答案】A【解析】【解答】實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證m根據(jù)圖中估算m解得m故答案為：A。

【分析】利用動(dòng)量守恒定律結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，利用位移的大小及表達(dá)式可以求出質(zhì)量之比。7．【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)矢量合成及對(duì)稱性可知，在O點(diǎn)，圓環(huán)上各對(duì)稱點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相互抵消，合場強(qiáng)為零，而M點(diǎn)合場強(qiáng)不為零，A不符合題意；B．根據(jù)沿電場線電勢降低可知，M、O、N三點(diǎn)中M點(diǎn)電勢最高，B不符合題意；C．設(shè)圓環(huán)上各點(diǎn)與N點(diǎn)連線和x軸夾角為θ，根據(jù)矢量合成N點(diǎn)場強(qiáng)大小為E=kC不符合題意；D．根據(jù)等量正點(diǎn)電荷的電場線分布可知，連線中點(diǎn)場強(qiáng)最小，且連線上電場從點(diǎn)電荷出發(fā)指向中點(diǎn)。故過M點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓是一條等勢線，D符合題意。故答案為：D.

【分析】利用電場強(qiáng)度的疊加可以判別合場強(qiáng)的大小；利用電場線的方向可以比較電勢的大??；利用電場強(qiáng)度的表達(dá)式可以求出場強(qiáng)的大??；利用電場線方向可以判別等勢線的分布。8．【答案】B【解析】【解答】A．狀態(tài)c到d是絕熱過程，體積增大，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，狀態(tài)c到d內(nèi)能減小，A不符合題意；B．在a→b過程中為絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功W＞0，Q=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知△U=W即外界對(duì)其做的功全部用于增加內(nèi)能，B符合題意；CD．從b→c過程系統(tǒng)從外界吸收熱量，從c→d系統(tǒng)對(duì)外做功，從d→a系統(tǒng)放出熱量，從a→b外界對(duì)系統(tǒng)做功，根據(jù)p-V圖像“面積”即為氣體做功大小，可知c到d過程氣體做功，圖像中b→c→d→a圍成的圖形的面積為氣體對(duì)外做的功，整個(gè)過程氣體能內(nèi)能變?yōu)榱?，則△W=△Q，即Q吸-Q放=△W＞0即在一次循環(huán)過程中吸收的熱量大于放出的熱量；因?yàn)閺膁到a，做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，完成一次循環(huán)內(nèi)能不變，所以在整個(gè)循環(huán)過程中，a→c過程中增加的內(nèi)能大于c→d過程中減少的內(nèi)能，CD不符合題意；故答案為：B。

【分析】當(dāng)氣體從c到d的過程，利用體積變化可以判別氣體對(duì)外做功，結(jié)合熱力學(xué)第一定律可以判別氣體內(nèi)能減?。划?dāng)氣體從a到b的過程，利用熱力學(xué)第一定律可以判別外界對(duì)氣體做功等于內(nèi)能的變化量；氣體從b到c的過程中；利用圖象面積結(jié)合熱力學(xué)第一定律可以判別氣體熱傳遞的情況；利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合外界對(duì)系統(tǒng)做功的大小可以比較內(nèi)能的變化量。9．【答案】C【解析】【解答】因空氣對(duì)纜繩的阻力不可忽略，則纜繩受到水平向左的空氣阻力，且纜繩各段所受空氣阻力相同，所以纜繩應(yīng)為傾斜的直線。故答案為：C。

【分析】利用纜繩受力平衡結(jié)合阻力的方向可以判別其纜繩受到拉力的方向。10．【答案】B【解析】【解答】AC．設(shè)導(dǎo)軌間距為L，釋放后電容器充電，電路中充電電流i，棒受到向上的安培力，設(shè)瞬時(shí)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得mg-BiL=mai=由此得mg-BLCBLa=ma解得a=可見棒的加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)v=at，UAC不符合題意；B．根據(jù)EB符合題意；D．根據(jù)q=C與時(shí)間成正比，而棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，故與位移不是正比關(guān)系，D不符合題意；故答案為：B。

【分析】利用棒的牛頓第二定律結(jié)合電容的表達(dá)式可以判別棒的加速度保持不變，結(jié)合速度公式可以判別速度和時(shí)間的關(guān)系；利用動(dòng)生電動(dòng)勢的表達(dá)式可以判別電壓與時(shí)間的關(guān)系；結(jié)合動(dòng)能的表達(dá)式可以判別動(dòng)能與距離的關(guān)系；利用電容的定義式可以判別電荷量與位移的關(guān)系。11．【答案】（1）0.400（2）如圖所示：（3）如圖所示：（4）1（5）A；B【解析】【解答】（1）螺旋測微器讀數(shù)為0mm+0（2）兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢大約3V，所以電壓表的量程選擇0～3V的，通過滑動(dòng)變阻器的最大電流為0.6A，所以電流表量程選擇0～0.6A的，且根據(jù)題意可知R所以電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器選用限流式接法，則實(shí)驗(yàn)的電路圖為（3）圖線如圖所示（4）由圖可知，圖線的斜率大約為5.0，則金屬絲的電阻為R根據(jù)電阻定律有ρ=（5）A．金屬絲粗細(xì)不均勻?qū)е聹y出的直徑偏大會(huì)導(dǎo)致測得的電阻率偏大，A符合題意；B．開關(guān)閉合時(shí)間過長導(dǎo)致測出的電阻偏大會(huì)導(dǎo)致測得的電阻率偏大，B符合題意；C．由于電壓表分流，導(dǎo)致電流表測量值偏大，電阻測量值偏小，則電阻率測量值會(huì)偏小，C不符合題意；D．滑動(dòng)變阻器阻值偏小導(dǎo)致測量范圍偏小，這與結(jié)果的精確度無關(guān)，D不符合題意。故答案為：AB。

【分析】（1）利用螺旋測微器的結(jié)構(gòu)可以讀出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；

（2）由于待測電阻為小電阻所以電流表使用外接法；其滑動(dòng)變阻器使用限流式接法；；

（3）利用表格數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)連線；

（4）利用圖像斜率可以求出電阻的大小，結(jié)合電阻定律可以求出電阻率的大??；

（5）利用電阻率的表達(dá)式結(jié)合歐姆定律可以判別電阻率測量值偏大的原因。12．【答案】（1）解：通過圓柱面的截面磁場在變化，所以每一個(gè)環(huán)形截面都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律E=NΔΦΔt正弦式交變電流的有效值是其最大值的12，所以硅鋼薄片中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為（2）解：將硅鋼薄片展開，是一長為2πr，橫截面積為hd的立方體電阻，根據(jù)電阻定律，其電阻為R=ρ則此硅鋼薄片發(fā)熱功率P為P=【解析】【分析】（1）已知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的表達(dá)式，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出電動(dòng)勢的表達(dá)式，利用電動(dòng)勢的表達(dá)式可以求出電動(dòng)勢的峰值，利用電動(dòng)勢的峰值可以求出有效值的大?。?/p>

（2）將硅鋼薄片展開時(shí)，利用電阻定律可以求出電阻的大小，結(jié)合電功率的表達(dá)式可以求出發(fā)熱功率的大小。13．【答案】（1）解：由查理定律可得p其中p1=0.825解得p（2）解：設(shè)開始輸液，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p解得ΔV=0從進(jìn)氣口A進(jìn)入氣室E的空氣Δm與瓶內(nèi)原有氣體質(zhì)量m之比為Δm聯(lián)立解得Δm【解析】【分析】（1）當(dāng)瓶內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，利用等容變化的狀態(tài)方程可以求出氣體的壓強(qiáng)；

（2）準(zhǔn)備輸液時(shí)，利用等溫變化的狀態(tài)方程可以求出質(zhì)量之比。14．【答案】（1）解：裝置靜止時(shí)，設(shè)桿對(duì)A、B的作用力為F，由平衡條件，對(duì)BF對(duì)A，由平衡條件F聯(lián)立可得f=mg（2）解：由于豎直轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)裝置由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以B處于動(dòng)平衡狀態(tài)，合力始終為零，A的任一狀態(tài)都可看作是一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)輕桿與豎直方向夾角為53°時(shí)，對(duì)B有F設(shè)彈簧彈力為T，對(duì)A，由牛頓第二定律T+又T=kLf聯(lián)立可得ω=（3）解：輕桿與豎直方向夾角為從37°變化到53°的過程，由動(dòng)能定理W+又vW由（2）中分析知在桿與豎直方向夾角θ變化過程中摩擦力大小不變f=μ所以有WW聯(lián)立可得W=【解析】【分析】（1）當(dāng)裝置處于靜止時(shí)，利用A和B的平衡方程可以求出A環(huán)受到的摩擦力大小；

（2）當(dāng)A開始做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，利用B的平衡方程結(jié)合A的牛頓