2022届山东省济宁市高三上学期备考期末测试物理试题（四）（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（四）

一、单选题

1．将一矩形玻璃板MN水平固定，另一矩形玻璃板放在MN玻璃板上，一端放入两张纸片，侧视如图所示。用单色平行光a从上方竖直射入，从上方可以观察到明暗相间的条纹。换用单色平行光b从上方竖直射入，观察到条纹间距变小，下列说法正确的是（　　）

A．明暗条纹与MN平行

B．抽去一张纸片，条纹间距变小

C．a光的频率大于b光的频率

D．遇到相同障碍物时，a光比b光产生的衍射现象更明显

2．如图所示，P为圆柱体，Q为四分之一圆柱体，两者半径相同且表面光滑。将圆柱体P放在由水平地面和竖直墙壁所形成的墙角处，P和Q紧靠在一起。用水平力F向右缓慢推Q，从P离开地面到Q接触墙壁前。下列说法正确的是（　　）

A．推力F逐渐变大 B．墙壁的弹力先变大后变小

C．Q对P的弹力逐渐变小 D．地面对Q的支持力逐渐变大

3．如图所示，圆柱形汽缸开口向上，活塞和汽缸中间的固定隔板将汽缸分为两个气室，分别密封等质量的同种气体甲、乙，汽缸、活塞绝热，隔板导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞处于静止状态，两气柱长度相等。现将一重物放在活塞上，大气压强保持不变，内部气体可视为理想气体，则（　　）

A．活塞达到新的平衡过程中，甲气体吸热 

B．活塞达到新的平衡过程中，甲内能减小

C．活塞达到新的平衡后，甲内能比乙小 

D．活塞达到新的平衡后，甲的压强比乙大

4．如图所示，正方体透明玻璃砖，从底部挖去一部分，挖去部分恰好是以底边为直径的半圆柱。平行单色光垂直于玻璃砖上表面射入，半圆柱面上有光线射出的部分为其表面积的，不计光线在玻璃砖中的多次反射，则该单色光在玻璃砖中的折射率为（　　）

A． B． C． D．

5．天体物理学家为寻找适合人类生存的星球（简称类地行星）一直进行着探索，中国“天眼”射电望远镜在2016年启用以来，在该领域也取得了重大进展。类地行星除了具有生命赖以生存的水和空气之外，还应有适宜的温度，为此，行星正对恒星部分单位面积上接受到的热辐射功率应和地球接受到太阳的辐射功率相当。已知行星单位面积接受到恒星的辐射功率与其到恒星距离的平方成反比。假设在银河系的某处有一颗恒星，其质量为太阳的500倍，热辐射总功率为太阳的25倍，则其类地行星的公转周期与地球的公转周期之比为（　　）

A．0.25 B．0.5 C．1 D．2

二、多选题

6．如图所示，正方形abcd边长为L，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。a点有一粒子源，沿对角线ac方向发射速度不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e，下列说法正确的是（　　）

A．电子可能从bc边射出

B．垂直cd边射出的电子速度大小为

C．电子在磁场中运动的最长时间为     D．从ad边射出的电子动量相同

7．如图甲所示，光滑细杆竖直固定，套在杆上的轻弹簧下端固定在地面上，套在杆上的小滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.05m处，滑块与弹簧不拴接。由静止释放滑块，地面为零势能面，滑块上升过程中的机械能E和离地面的高度h之间的关系如图乙所示，g= 10m/s2，不计空气阻力。由图像可知（　　）

A．小滑块的质量为0.2kg 

B．轻弹簧原长为0.1m

C．弹簧的最大弹性势能为0.5J 

D．滑块距地面的最大高度为0.3m

8．如图所示，平面直角坐标系xoy在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，坐标系内存在平行于x轴的匀强电场（图中未画出）。将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从原点以初速度v0斜向上抛出，a（1.5，1.0）是小球上升的最高点，b（2.0，0）是小球在y轴右侧运动过程中离y轴最远的点。已知重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　）

A．小球初速度方向与x轴成30°角 

B．匀强电场的场强为

C．小球在b点时的动能 

D．小球回到y轴时的动能为

三、实验题

9．某小组通过实验探究空气阻力的大小与运动速率的关系。实验中所使用的器材如下∶铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机。

其实验步骤如下∶

A．测出气球及钩码的总重力G；

B．吹好气球，用细绳将气球扎紧，另一端系上钩码；

C．将刻度尺竖直固定在铁架台上，将气球（含钩码）从较高位置释放，使其经过刻度尺附近时能匀速下落；

D．用手机连拍功能，拍摄气球匀速运动时的多张照片；

E．计算出相邻两帧照片间重物下落的平均位移；

F.改变所悬挂的钩码质量，重复以上步骤；

G.记录并处理数据

请回答以下问题∶

（1）某次拍摄中的两张照片如图甲、乙。甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90cm，图乙是甲之后的第2帧照片，由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l=________cm。

（2）记录每次实验中气球（含钩码）重力G和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l，如表所示。图丙中已描出了部分数据，请将其它数据描出并画出G-l关系图像。(      )

（3）根据图像，可以得到的结论是∶_____________________________。

10．多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A 两个档位，电压有2.5V、10V 两个档位，欧姆表有两个档位。

（1）通过一个单刀多掷开关S， B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。

①图甲中B是___________（选填 “红”或“黑”）表笔；

②当S接触点_______（选填“1、2、3、4、5、6”）时对应多用电表2.5A档；

③当S接触点3时，测量倍率比S接触点4时小，则E1________E2（选填“>”“<”或“=”）；

（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有∶待测电源（电动势约为9V），定值电阻R0=8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中S接触点_______（选填 “1、 2、3、4、5、6”）；改变电阻箱阻值R，测得并记录多组数据后，得到对应的图像如图丙所示，则电源电动势E=________V，内阻r=_______Ω （结果保留两位有效数字）。

四、解答题

11．为防止文物展出过程中因氧化而受损，需将存放文物的展柜中的空气抽出，充入惰性气体，营造低氧环境。如图所示为用活塞式抽气筒将放入青铜鼎的展柜内空气抽出的示意图，已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出气体的体积为，抽气一次后展柜内压强传感器显示内部压强为，不考虑抽气引起的温度变化。求∶

（1）青铜鼎的体积；

（2）抽气两次后剩余气体与开始时气体的质量之比。

12．2021年4月23日，首届成都国际工业博览会轨道交通馆内，一辆外形炫酷的新一代高速磁悬浮列车吸引不少眼球，这是我国研制的时速600公里新一代自主知识产权的高速磁浮列车，填补了航空与高铁速度的空白，如图所示。在某次制动性能测试中，列车先在平直轨道上以额定功率P由静止启动，经时间t达到最大速度v，之后匀速率进入水平面内的圆形转弯轨道。已知列车质量为m，运动中阻力恒定，重力加速度为g。

（1）求列车由静止开始加速至最大速度v的过程通过的路程x；

（2）为了使列车以速率D无侧向挤压通过弯轨道，轨道向内侧倾斜，倾斜角度为θ，求圆形轨道的设计半径r。

13．如图所示，平行光滑金属导轨间距为L，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，两个相同的金属棒ab、cd 垂直导轨平行放置，与导轨始终接触良好，每个金属棒质量为m，接入电路的电阻均为R0开始时cd棒锁定在轨道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F，经时间t棒ab的速度达到最大值v，此时撤去拉力，同时解除对cd的锁定，导轨足够长且电阻不计。求∶

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）撤去拉力前棒ab前进的距离；

（3）全过程中回路产生的焦耳热。

高三物理一模备考试题（四）参考答案

1．D

A．薄膜干涉的光程差（d为薄膜厚度），厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与沿着倾斜玻璃板向里，而不是与MN平行，故A错；

BCD．由

可得抽去一张纸片后，条纹间距变大，a光的波长大于b光的波长，则a光的频率小于b光的频率，遇到相同障碍物，波长越大的衍射现象更明显，故D正确，BC错误。

2．C

BC．对球P受力分析如图；当Q缓慢右移时，Q对P的弹力F2逐渐减小，墙壁对P的弹力F2逐渐减小，选项B错误，C正确；

AD．对PQ整体受力分析可知，地面对Q的支持力等于PQ的总重力，则大小不变；推力F大小等于墙壁对P的弹力F1，则逐渐减小，选项AD错误。

3．D

ABC．活塞气缸绝热，与外界没有热交换，放上物体后，气体被压缩，外界对气体做功，内能增大，温度升高，热量从甲传向乙，最终甲乙温度相同，内能相等，ABC错误；

D．由理想气体状态方程可知

最终甲乙温度相等，乙的体积大，压强小，甲的体积小，压强大，D正确；

4．A

设恰好发生全反射时的临界角为C，有光线射出的部分圆柱面的面积

得  则

5．B

由题可知，恒星质量为太阳的500倍，类地行星到恒星的距离时地球到太阳距离的,由

可得

代入数据可得类地行星的公转周期与地球的公转周期之比为0.5，故B正确，ACD错误。

6．BC

A．电子沿ac直线射入，电子带负电，由左手定则可知，电子偏向ac左侧，不会从bc边射出，A错误；

B．当电子垂直dc边射出时，由几何关系可知

又得B正确；

C．电子在磁场中偏转角最大时，运动时间最大，从ad边射出时，出射角都等于入射角，偏转角最大为 ，时间为C正确；

D．从ad边射出时，出射角等于入射角，速度方向相同，但速度大小不等，所以动量不同，

故选BC。

7．ACD

A．初始位置时，小滑块静止，动能为0，由解得故A正确。

B．由图乙可知，当h=0.15m时，小滑块的机械最大，则弹簧的弹性势能全部转化为小滑块的机械能，可得此时弹簧处于原长，故弹簧的原长为0.15m，故B错误；

C．由图乙可知，小滑块本身的机械能为0.1J，最大机械能为0.6J，由系统机械能守恒得弹簧的最大弹性势能为0.5J，故C正确。

D．当小滑块的动能为零时，小滑块的机械能则为它的重力势能，由机械能守恒得

h=0.3m所以小滑块的最大高度为0.3m，故D正确。

8．BD

A．由题意知，a点为小球上升的最高点，且由于竖直方向上小球只受到重力的作用，所以小球从0到a运动时间与从a到b运动的时间相等，设小球在a点速度大小为，则有水平方向上

y轴方向上

联立三式求得  所以

故A错误；

B．由题意知，b点为小球在y轴右侧运动过程中离y轴最远的点，由于小球带正电，故可判断知电场方向水平向左，小球在水平方向上做匀减速直线运动到b点，且有

从0到b

又

联立以上式子，代入数据求得

故B正确；

C．由于小球在b点时只有竖直方向上的速度，且大小等于0点时竖直方向的速度大小，故动能大小为

故C错误；

D．小球从b点回到y轴时，在水平方向上的位移大小满足

又联立求得此过程中小球竖直向下发生的位移大小为

设小球从b点回到y轴时的动能为，由动能定理可知

又因为，联立可求得

故D正确。

故选BD。

9．     3.05          空气阻力的大小跟速率成正比

（1）[1]甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90cm，图乙中钩码下沿对应刻度尺的读数为7.00cm，由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为

（2）[2]画出G-l关系图像；

（3）[3]因匀速下落时重力与阻力相等，而相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l与下落的速率成正比，则根据图像，可以得到的结论是空气阻力的大小跟速率成正比；

10．     黑     1     <     6     9.1     2.0

（1）①[1]根据“红进黑出”的原则，电流从欧姆表内部电源正极流出，所以B应该是黑表笔。

②[2]电流表是通过表头并联电阻改装而成的，并联电阻越小，量程越大，所以2.5A档对应1。

③[3]在满偏电流相同的情况下，电源电动势越大，所测电阻就越大，当S接触点3时，测量倍率比S接触点4时小，所以

（2）[4]多用表与变阻箱并联做电压表适用，电源电压9.0V，所以应该选用10V的量程，S接6；

[5][6]由乙图可知变换得

由图可知 ，解得 ，

11．（1）；（2）

（1）由玻意耳定律得解得

（2）设第二次抽气后气体压强为p2   

设剩余气体压强为p0时体积为V，则

剩余气体与原气体的质量比解得

12．（1）；（2）

（1）当机车达到最大速率时，牵引力等于阻力，则机车的额定功率

对从静止开始的加速过程应用动能定理       联立得

（2）在弯轨道处，机车做匀速圆周运动，所受向心力为

受力分析如图所示，可知向心力由重力与弹力的合力来提供

得联立可得

13．（1）；（2）；（3）

（1）设磁感应强度为B，对ab棒由受力平衡 

解得

（2）撤力前，棒ab前进的距离为x，对ab棒达到最大速度0的过程，由动量定理

解得

（3）解除锁定后两棒相互作用过程动量守恒，最后共同运动速度为

对全过程由功能关系

解得