2022届山西省壶关县高三下学期4月质量调研物理试题

山西省壶关县2022届高三4月质量调研

物理试题

第Ⅰ卷(选择题  共48分)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

1. 下列说法正确的是(　　)

A. 物体的惯性越大，说明该物体的运动状态改变得越快

B. 材料电阻率越小，说明该材料的导电性能越好

C. 电容器的电容越大，说明该电容器储存的电荷量越多

D. 电源电动势越大，说明该电源将电能转化为其它形式的能就越多

2. 我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500km高的轨道上实现两地通信的示意图。若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是(　　)

A. 工作时，两地发射和接收信号的雷达方向一直是固定的

B. 不能估算出“墨子号”卫星绕地球做匀速圆周运动的速度

C. 可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小

D. 可以估算出地球的平均密度

3. 为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度Vx及竖直方向Vy与飞行时间t的关系图像如图甲、图乙所示。关于无人机运动说法正确的是(   )

A. 0~t1时间内，无人机做曲线运动

B. t2时刻，无人机运动到最高点

C. t3~t4时间内，无人机做匀变速直线运动

D. t2时刻，无人机的速度为

4. 如图所示，a、b、c为水平面内的三点，其连线构成一个等边三角形，两根长直导线竖直放置且过a、b两点，两导线中分别通有方向相反的电流I1和I2。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度可用公式B=表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根长导线在c点产生的磁场的磁感应强度方向沿图中虚线由c点指向a点，则电流I1:I2值为(　　)

A. 1:2 B. 1:5 C. 2:1 D. 3:1

5. 如图所示，两根电阻不计的平行光滑长直金属导轨水平放置，导体棒a和b垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，导体棒a的电阻大于b的电阻，匀强磁场方向竖直向下。当导体棒b在大小为F2的水平拉力作用下匀速向右运动时，导体棒a在大小为F1的水平拉力作用下保持静止状态。若U1、U2分别表示导体棒a和b与导轨两个接触点间的电压，那么它们大小关系为(　　)

A. F1=F2，U1> U2 B. F1< F2，U1< U2 C. F1 > F2，U1< U2 D. F1 = F2，U1= U2

6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则(　　)

A. t1时刻A、B两质点相遇

B. t2时刻A、B两质点相遇

C. t2时刻A、B两质点加速度相同

D. t3时刻A、B两质点运动方向相反

7. 如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，在泵体内加入导电剂后，液体的电阻率为ρ，泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。工作时，泵体的上下两表面接电压为U的电源(内阻不计)上。若电磁泵和水面高度差为h，理想电流表示数为I，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是(   )

A. 泵体上表面应接电源正极

B. 电磁泵不加导电剂也能抽取纯水

C. 电源提供总的功率为

D. 若t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-t

8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为，已知木板足够长，g取，则(　　)

A. 小物块与长木板间动摩擦因数

B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量

C. 小物块的初速度为

D. 运动过程中木板所受摩擦力的冲量为

第Ⅱ卷(非选择题共62分)

二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)

(一)必考题

9. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：若打点计时器所接交流电的频率为50赫兹，实验得到甲、乙两条纸带，如图所示，应选______纸带较好。若已测得点2到4间距离为，点0到3间距离为，打点周期为T，验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，、和T应满足的关系为______。

10. 某同学要测量阻值约为59Ω的一段金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：

A.电流表A1(0~0.6A，内阻R1g约1Ω)

B.电流表A2(0~50mA，内阻R2g为5Ω)

C.电压表V(0-15V，内阻Rv约50kΩ)

D滑动变阻器R0(0~5Ω)

E.定值电阻R1(阻值55Ω)

F定值电阻R2阻值5Ω)

G.电池组E(3V，内阻约0.5Ω)

开关一个，导线若干

(1)该同学将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度为d，数出圈数n，如图甲所示，则金属丝的直径为D然后把金属丝拉直。用刻度尺量出长度l=______。

(2)要精确测量金属丝的电阻，该同学思考后设计了部分电路，请你利用所供器材，在如图乙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号，电阻丝用电阻R替代。______

(3)按设计的电路图连接电路，滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，设电压表V两端电压为U，流过A1、A2的电流分别为I1、I2，写出金属丝的电阻的表达式R=______(选择题目给出的物理量表示)。

4)移动滑动变阻器的潜片，多测几组数据，求出金属丝的电阻平均值R，则金属丝的电阻率的表达式为ρ＝____(用d、n、R、l表示)。

11. 空间存在如图所示的相邻磁场，磁场I垂直纸面向内，磁感应强度为B，磁场II垂直纸面向外，宽度为。现让质量为m带电量为q的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中，当粒子a从磁场II边缘C处射出时，速度也恰好水平。若让质量为2m、带电量为q的粒子b从a下方处水平射入磁场I中，最终粒子b也恰好从C处水平射出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场II中运动的时间的2倍，且，不计粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求

(1)粒子a在磁场中运动的时间；

(2)粒子a、b的速度大小之比。

12. 如图所示，一辆长L =8m的载货卡车质量为M = 1500kg，车箱载有m =500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l =4m。卡车以v0 =8m/s的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道S0=25m处时发现绿灯还有t0 =4s转为黄灯，司机决定让车以a = 1m/s2加速度加速通过这个路口，重力加速度g = 10m/s2：

(1)请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x =5m宽的人行横道；

(2)当卡车刚加速行驶t =2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车所受阻力恒为f=1.2×104N而做减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头(不计钢锭与车厢间的摩擦)，求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间；

(3)在第(2) 问情形中，若钢锭与车头碰撞时钢锭没有反弹，且相撞时间极短可忽略不计。请通过计算判断卡车停止运动时车头是否压上人行横道线。

(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

【物理-选修3-3】

13. 如图，一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，ABCD位于矩形的四个顶点上。下列说法正确的是        。

A. 状态C的温度为

B. 从A→B，分子的平均动能减少

C. 从C→D，气体密度增大

D. 从D→A，气体压强增大、内能减小

E. 经历A→B→C→D→A一个循环，气体吸收的热量大于释放的热量

14. 如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，用质量m = 10kg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器内侧的底面积S = 50cm2，开始时气体的温度t =27°C，活塞到容器底的距离L = 20cm。在气体从外界吸收Q =60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。巳知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。求：

①活塞停止上升时容器内气体的温度t2；

②密闭气体内能的增加量∆U。

【物理-选修3-4】

15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为__________s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为___________m/s；若波速为50m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为____________(选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”)。

16. 如图所示，半径为的圆柱形水池，O为池中水面中心，水深为，池边有高为的立柱AB。在池底中心M处(O的正下方)有单色点光源，从F处射出的光线恰好照射到立柱的顶端B处。已知O、F、A在同一半径上，AF距离为。求：

(i)水对该光的折射率n；

(ii)光能从水面射出的水域面积(可用圆周率和分数表示)。

参考答案

一.选择题

1. B  2. D  3. D  4. A  5. D  6. BC  7. AD  8. AC 

二. 非选择题

9. (1). 甲   

(2). 或

10. (1). 7.80   

(2).    

(3).    

(4).

11. 解：(1)粒子a在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，

粒子a、b均从C处水平射出，则可知粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ中偏转的圆心角相同。设粒子a在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子b在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子a在磁场Ⅰ中运动的时间是磁场Ⅱ中运动的时间的2倍，则磁场Ⅰ的宽度为d。

代入数据得

设磁场Ⅱ中磁场为B：

由集合关系可知

则

则

粒子a在磁场中运动的时间为

代入数据得

(2)设粒子b速度为v，在磁场Ⅰ、Ⅱ中的半径分别为、，由

得

同理有

粒子a、b均从C处水平射出，运动轨迹如图所示，则有

由集合关系可知

代入数据得

解得a、b两粒子的速度之比

12. 解:(1)设载货卡车在时间内做匀加速运动的位移为，由运动学公式可得

解得

由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行横道。

(2)设当卡车加速行驶时速度为，位移为，由运动学公式可得

设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动的时间为t'，卡车速度为v2，位移为s2，钢锭位移为，卡车匀减速运动的加速度大小为a1，由运动学公式及它们间的位移关系可得

解得

(3)设卡车和钢锭发生完全非弹性碰撞后的共同速度为v3，对碰撞过程由动量守恒定律可得

设卡车和钢锭一起再次做匀减速运动的加速度大小为，位移为，由动力学方程和运动学公式可得

解得

由于，所以卡车停止运动时车头压上了人行横道线。

13. ACE

14. 解:①活塞缓慢上升过程发生等圧変化

由盖·吕萨克定律可得

解得

t2=57°C

②设活塞封闭气体的压强为p，活塞缓慢上升过程中受力平衡，则有

气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得

由热力学第一定律可得

解得

15. (1). 0.4   

(2). 30   

(3). 沿y轴负方向

16. 解：(i)光线在空气中的折射角为，则

光线在水中的入射角为，则

由折射定律

解得

(ii)设光在水中临界角为C，则

恰好有光线射出的水域半径为r，由几何关系可得

水域面积

解得