2022届山东省济宁市高三上学期备考期末测试物理试题（一）（解析版）

2022届山东省济宁市高三上学期备考期末测试

物理试题（一）

一、单选题

1．甲乙两货车在平直公路上从同一位置同向行驶，两车的v-t图象如图所示，则在0~4s时间内（ ）

A．甲车做曲线运动

B．乙车一直在甲车的后方

C．甲车的平均速度小于6m/s

D．乙车位移的大小为8m

2．如图所示为体操男子吊环比赛中某个动作的模拟图，运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，此时左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为，则下列判断正确的是（　　）

A．是一对作用力和反作用力

B．每根吊带受到吊环的拉力的大小都等于运动员重力的一半

C．在运动员将两吊带再缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的张力缓慢增大

D．两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上

3．中国第一个目标飞行器“天宫一号”再入大气层，落到南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中由于空气阻力的作用烧蚀销毁，对航空活动以及地面造成危害的可能性极小。如图所示，a是“天宫一号”飞行器、b、c是地球同步卫星，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M，半径为R，地球自转的角速度为，若“天宫一号”飞行器a和卫星b均逆时针方向转动，“天宫一号”飞行器a的轨道半径为r，引力常量为G，则（　　）

A．“天宫一号”飞行器a在轨运行的周期大于24小时

B．卫星c加速就一定能追上卫星b

C．从此时起再经时间a、b相距最近

D．“天宫一号”再入大气层过程机械能守恒

4．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（　　）

A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．小电珠L变亮

C．电容器C上电荷量增加 D．电源的效率变小

5．如图所示，在矩形MNQP区域中有一垂直纸面向里匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．从图示轨迹中可以判断(     )

A．a粒子带负电，b粒子带正电

B．c粒子的动量大小大于a粒子的动量

C．b粒子运动的时间大于a粒子运动的时间

D．b粒子的加速度大于c粒子的加速度

6．如图（a），为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图（b）所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，则闭合S（　　）

A．电压表的示数为50V

B．两点火针间电压的有效值一定大于5000V

C．在0~0.5×10-2s时间内，通过原、副线圈导线横截面的电荷量相等

D．当n2:n1>100时，才能点燃燃气

二、多选题

7．排球是我国体育项目中的强项。某同学在体育课上进行排球训练，一次垫球时，他用双臂将排球以原速率斜向上垫回，球在空中运动一段时间后落地。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A．垫球过程该同学对球的冲量为零

B．垫球过程该同学对球做功为零

C．球在上升过程中处于超重状态

D．球在下落过程中处于失重状态

8．如图所示，在真空中M、N两点处分别固定有两等量的异种点电荷，两电荷连线的中点为O，实线是连线的中垂线，a、b、c、d分别是连线延长线和中垂线上的点，其中a与b、c与d均关于O点对称，取无穷远处电势为零，则（　　）
 

A．a、b两点场强相同、电势相等

B．c、d两点场强相同、电势相等

C．将一正电荷沿实线从c点移动到d点的过程中，电场力不做功

D．将一正电荷沿虚线从a点移动到O点的过程中，电势能逐渐增大

9．如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连放置于倾角为的光滑固定斜面上，物块B与垂直于斜面的挡板C接触，物块A系一轻质细绳，细绳绕过斜面顶端的定滑轮系一轻质挂钩，细绳与轻弹簧均与斜面平行，物块A、B保持静止．现在挂钩上挂一重物D，平衡时物块B恰好不离开挡板．已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，某一瞬间剪断细绳，则下列说法正确的是（  ）

A．重物D的重力为2

B．物块A下滑过程中机械能守恒

C．剪断细绳瞬间，物块A的加速度大小为gsina

D．物块A下滑过程中的最大速度为

10．如图甲所示，间距为L的U型导轨abcd与水平面成θ角固定，质量为m的导体棒PQ平行导轨底边ab放在导轨上，PQ到ab的距离为x。电阻为R，导轨电阻不计。垂直导轨平面施加方向斜向上的磁场，磁场磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，PQ始终处于静止状态。已知t1时刻PQ所受摩擦力沿斜面向下，下列说法正确的是（　　）

A．t1~ t2，时间内，PQ中的电流由Q到P

B．t1~ t2时间内，感应电流逐渐减小

C．t1 ~ t2时间内，导体棒受到的安培力逐渐减小

D．磁感应强度的大小为时，PQ所受摩擦力为零

三、实验题

11．图甲所示为某实验小组测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计）。此外该实验小组还准备了砝码一套（总质量）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

(1)在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h。

(2)取出质量为m的砝码放在A中，剩余砝码都放在B中，让A从位置O由静止开始下降。

(3)记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据计算出A下落到F处的速率________；下落过程中的加速度大小________。

(4)改变m，重复(2)(3)步骤，得到多组m及a的数据，作出图像如图乙所示。

(5)由图像可得，A的质量____，B的质量____（保留两位有效数字，重力加速度大小g取）。

12．国标规定自来水在时电阻率应大于。某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为，内阻可忽略），电压表（量程为，内阻很大），电压表（量程为，内阻很大），定值电阻（阻值），定值电阻（阻值），电阻箱（最大阻值），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。

实验步骤如下：

A．用游标卡尺测量玻璃管的内径；

B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度；

C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；

D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值；

E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤，记录每一次水柱长度和电阻箱阻值；

F．断开S，整理好器材。

（1）玻璃管内水柱的电阻的表达式为______（用 表示）；

（2）测玻璃管内径时游标卡尺示数如图乙，则______；

（3）利用记录的多组水柱长度和对应的电阻箱阻值的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。自来水的电阻率______（保留两位有效数字）。

四、解答题

13．如图所示，半径为l的金属圆环水平放置，圆心处及圆环边缘通过导线分别与两条平行的倾斜金属轨道相连，圆环区域内分布着磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场，圆环上放置一金属棒a，一端在圆心处，另一端恰好在圆环上，可绕圆心转动，倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小也为B，金属棒b放置在倾斜平行导轨上，其长度与导轨间距均为2l，当棒a绕圆心以角速度顺时针（俯视）匀速旋转时，棒b保持静止，已知棒b与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；棒b的质量为m，棒a、b的电阻分别为R、2R，其余电阻不计，斜面倾角为θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，求：

(1)金属棒b两端的电压；

(2)为保持b棒始终静止，棒a旋转的角速度大小的范围；

14．如图甲所示，DA为倾角的足够长粗糙斜面，与水平轨道光滑连接与A点。半径的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点与AB相切。有两个可视为质点的小物块静止在水平面上，左边物块甲质量为1.6 kg，右边物块乙质量为2 kg，两者之间有一被压缩的微型弹簧。某时刻将压缩的弹簧释放，使两物体瞬间分离，乙从A点向右运动，通过粗糙平面AB后进入轨道BC，经过圆弧轨道的最高点C时乙对轨道的压力是其重力的5倍。已知甲与斜面间的动摩擦因数，乙与水平面间的为μ2，且μ2随离A点的距离按图乙所示规律变化，A、B两点间距离，g取10 m/s2。求：

(1)乙经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；

(2)两物体分离瞬间乙的速度；

(3)甲从滑上斜面到第一次返回A点所用时间。

15．如图甲所示的坐标系中，在x轴上方的区域内存在着如图乙所示周期性变化的电场和磁场，交变电场的场强大小为E0，交变磁场的磁感应强度大小为B0，取x轴正方向为电场的正方向，取垂直纸面向外为磁场的正方向。在0时刻，将一质量为m，带电量为q，重力不计的带正电粒子，从y轴上A点由静止释放。粒子经过电场加速和磁场偏转后垂直打在x轴上。求：

(1)粒子第一次在磁场中运动的半径；

(2)粒子打在x轴负半轴上距O点的最小距离；

(3)起点A与坐标原点间的距离d应满足的条件；

(4)粒子打在x轴上的位置与坐标原点O的距离跟粒子加速和偏转次数n的关系。

物理期末测试（一）

参考答案

1．C【详解】A．由图可知，甲车做加速度减小的减速直线运动，乙车做匀加速直线运动，故选项A不符合题意；B．开始时乙的速度小于甲的速度，由图形的“面积”代表位移可知，开始一段时间内乙车在甲车后方，但是在整个4s内，通过面积分析可知乙车位移大于甲车位移，即乙车没有一直在甲车的后方，只是开始一段时间内是在甲车后方，后来乙车又超过了甲车，故选项B不符合题意；

C．若甲车一直做匀减速直线运动，则图像如图所示

则此时平均速度为

但是通过图形面积可知，甲车的实际位移小于匀减速的位移，故甲车实际的平均速度小于6m/s，故选项C符合题意；

D．由图形的“面积”代表位移可知，乙车的位移为故选项D不符合题意。

2．D【详解】运动员的受力简化为如图所示

由平衡条件可知：在竖直方向上解得

A．都是作用在运动员上，不可能成为一对作用力和反作用力，故A错误；

B．由公式可知，由于每根吊带所受的拉力大小都大于等于运动员重力的一半，故B错误；

C．在运动员将两吊带再缓慢向两边撑开的过程中，角度减小，故两根吊带的拉力均减小，故C错误；

D．运动员受绳子的拉力及重力而处于平衡状态三力为共点力，根据共点力平衡的特点可知，两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上，故D正确；故选D。

3．C【详解】A．根据开普勒第三定律

可知，卫星轨道半径越大卫星周期越大，而卫星b为同步卫星，故卫星a的周期小于同步卫星的周期，即小于24h，故A错误；
B．卫星c加速将做离心运动脱离原来的轨道，则不能追上卫星b，选项B错误；

C．根据万有引力提供向心力有可得a卫星的角速度

可知半径越大角速度越小，卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，所以

ωat-ωt=2π可得经历的时间 故C正确。

D．“天宫一号”再入大气层过程由于阻力做负功，则“天宫一号”飞行器的机械能将减小，故D错误；

4．C【详解】

ABD．当滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律得知，总电流减小，路端电压增大，则电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L变暗，根据

可知电源的效率变大，ABD错误；

C．电容器的电压I减小，其它量不变，则U增大，由可知电容器C上电荷量Q增加，C正确。故选C。

5．D【详解】根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，因c的轨道半径小于a，则c粒子的动量大小小于a粒子的动量，选项B错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=相同，粒子在磁场中的运动时间：，由于m、q、B都相同，粒子a转过的圆心角θ大于b，则b粒子运动的时间小于a粒子运动的时间，故C错误；根据qvB=ma，b的速度最大，则b粒子的加速度大于c粒子的加速度，选项D正确；故选D.
6．D【详解】A．电压表测量的是转换之后的正弦交流电的有效值，所以示数为，故A错误；

B．两点火针间的瞬时电压大于5000V即可产生电火花，所以有效值一定大于，不一定大于5000V，故B错误；

C．在0~0.5×10-2s时间内，原线圈中持续流过了正弦式交变电流，副线圈中只有当感应电动势大于5000V时才有电流流过，所以通过原、副线圈导线横截面的电荷量不相等，故C错误；

D．原、副线圈的电压关系为，由于原线圈最大电压为50V，副线圈最大电压要大于5000V，所以，故D正确。故选D。

7．BD【详解】A．根据I=Ft可知，垫球过程该同学对球的冲量不为零，选项A错误；

B．垫球过程中，排球以原速率斜向上垫回，则排球的动能变化为零，则该同学对球做功为零，选项B正确；

CD．球在上升过程中和下降过程中只受重力作用，加速度向下，则处于失重状态，选项D正确，C错误。

8．BC【详解】A．等量异种电荷周围电场线和等势面分布如图：由图可知a、b两点场强相同，但由于正电荷周围的电势大于负电荷周围的电势，所以a、b两点电势不等，选项A错误；

B．由等量异种电荷周围电场线和等势面分布图可知c、d两点场强相同、电势相等，选项正确；

C．c、d两点在同一等势面上，所以将一正电荷沿实线从c点移动到d点的过程中，电场力不做功，选项C正确；

D．将一正电荷沿虚线从a点移动到O点的过程中，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，选项D错误。故选BC。

9．AD【详解】平衡时物块B恰好不离开挡板，则对ABD系统，由平衡知识可知：mDg=2mgsinα，解得mD=2msinα，选项A对；下滑过程中物块 A 受到弹簧弹力做功，故A机械能不守恒，故B错误；剪断细线之前细线的拉力为T=2mgsinα，则剪断细绳瞬间，弹簧的弹力不变，则物块A的加速度大小为2mgsinα=ma，解得a=2gsinα，选项C错误；A的速度最大时，加速度为零，此时弹簧压缩量为x1=，已知当B刚要离开挡板时弹簧的拉伸量为x2=，两个位置弹簧的形变量相同，则弹性势能相同；从开始到A速度最大，A下落的位移为x=x1+x2=，根据机械能守恒知mgxsinα=mv2，即v=2gsinα ，故D正确；故选D．

10．ACD【详解】A．磁感应强度垂直于轨道平面向上，由图乙所示可知，在t1～t2时间内穿过回路的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场的方向垂直于轨道平面向上，由安培定则可知，感应电流由Q到P，故A正确；
B．PQ始终处于静止状态，由法拉第电磁感应定律得，感应电动势

感应电动势E不变，感应电流不变，故B错误；
C．导体棒所受安培力F=BIL由于I、L不变而B逐渐减小，则安培力逐渐减小，故C正确；
D．当PQ所受摩擦力为零时，设磁感应强度为B′，导体棒静止，对导体棒，由平衡条件得

B′IL=mgsinθ解得故D正确。故选ACD。

11．               

 (3)[A下落到F处的速率为v    由速度位移公式得

(5)m 、A、B作为一个系统解得

由图象可知，   解得，

12．    30.00    14   

（1）根据串联电路中电压的分配规律，由题意得故

（2）由图可知，游标尺上零刻度与主尺刻度线对齐，则读数为。

（3根据电阻定律得故   根据图中的斜率代入数据可得

13．(1)；(2)。

 (1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势为，

金属棒两端的电压，联立解得；

(2)感应电流，b棒受到的安培力，  由以上式子解得：，

为保持b棒始终静止，棒a旋转的角速度最小为，最大为，则有，

，解得：。

14．(1)220N；(2)；(3)

 (1)乙通过C点，由牛顿第二定律可得 

从B点到C点，由动能定理可得

在B点由牛顿第二定律可得   解得

由牛顿第三定律可得乙通过B点时对轨道压力的大小为220N

(2)由图像得摩擦力对物块做的功为

物块从A到B，由动能定理得   解得

(3)两物抉分离时，由动量守恒得：

上滑过程下滑过程

由运动学公式得       下滑时    联立解得

15．(1)；(2)；(3) （n=1，2，3…）；(4)（n=1，2，3…）

 (1)粒子第一次在电场中qE0=ma    v1=at0  粒子第一次进入磁场中

联立方程，解得

(2)可知粒子经2次加速和偏转后打在x轴负半轴上距O点的距离最小，如图所示

第一次加速的位移为  第二次加速的位移

(3)分析带点粒子运动，如图所示

可知A与坐标原点间的距离d应满足（n=1，2，3…）

(4)若粒子经过n次加速和偏转后打在x轴上

（n=1，2，3…