2022届山东省济宁市高三上学期备考期末测试物理试题（十）（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（十）

姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列有关物理史实和事实正确的是（　　）

A．力学单位制的基本单位包括米、牛顿、秒

B．物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以恒定

C．牛顿通过扭秤实验测出万有引力常量G

D．一对作用力与反作用力不可能都做正功

2．2022年2月，北京市和张家口市将联合举办第24届冬季奥林匹克运动会，某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红、蓝两只冰壶发生正碰，如图甲所示。若碰撞前后两壶的图像如图乙所示，则（　　）

A．两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒 

B．碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大

C．碰撞后，蓝色冰壶经过停止运动 

D．碰撞后，两壶相距的最远距离为

3．2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的影像图，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星直径约为地球直径的，火星质量约为地球质量的，探测器在地球表面的环绕周期约为，地球表面的重力加速度取。下列说法正确的是（　　）

A．“天问一号”的最小发射速度为

B．火星与地球的第一宇宙速度的比值为

C．火星表面的重力加速度大小为

D．“天问一号”绕火星表面运行的周期为

4．某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，右图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同

B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高

C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同

D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间

5．如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴O′以恒定的角速度ω转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在t=π/2ω时刻（ ）

A．线圈中的电流最大

B．穿过线圈的磁通量为零

C．线圈所受的安培力为零

D．穿过线圈磁通量的变化率最大

6．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A．当磁感应强度B增大时，污水流速将增大

B．当污水中离子浓度升高，MN两点电压将增大

C．只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U，就能够推算污水的流量

D．只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流速

二、多选题

7．有两根长直导线、互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平面内，点为两根导线连线的中点，为两导线连线的中垂线上两点，与点的距离相等，与夹角为．若两导线中通入大小相等、方向相同的恒定电流，单根导线中的电流在处产生的磁感应强度，则下列说法中正确的是

A．点和点的磁感应强度方向一定相同

B．点和点的磁感应强度大小均为

C．点和点的磁感应强度大小均为

D．在线段上各点的磁感应强度都不可能为零

8．如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置。光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R。弹射器固定于A处。某一实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最高点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面。取重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．小球从D处下落至水平面的时间为

B．小球至最低点B时对轨道压力大小为6mg

C．释放小球前弹射器的弹性势能为

D．小球落至水平面时的动能为2mgR

9．如图所示，当滑动变阻器R的滑片Р向上移动时，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡L变亮

B．电容器中原来静止的带电液滴会向上运动

C．电阻消耗的功率将会变小

D．灯泡两端电压的变化量与电流表示数的变化量之比不变

10．如图所示，宽为2L的两平行金属导轨左端接一阻值为R的电阻，一金属棒垂直放置在两导轨上，且始终与导轨接触良好；在CD左侧边长为L的正方形区域中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt，式中k为常量；紧挨CD的右侧区域存在足够长且宽为L的匀强磁场，磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向外。t=0时刻在CD处给金属棒一个向右的初速度v，同时施加一个水平外力F维持金属棒向右匀速运动。金属棒与导轨的电阻及摩擦均可忽略。则此后的运动过程中（　　）

A．若通过R的电流方向从a流向b

B．若通过R的电流方向从a流向b

C．金属棒所受的水平拉力F大小恒定不变

D．金属棒所受的水平拉力F随时间均匀增大

请将选择题答案填入下列表格中

三、实验题

11．用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。

①关于这个实验，下列说法正确的是______；

A．需要补偿小车受到阻力的影响

B．该实验装置可以“验证机械能守恒定律”

C．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行

D．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量

②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第______条（填写“I”或“II”）纸带；

③根据实验数据，在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线，据此图象______（填“能”或“不能”）求出小车的质量。

12正确读出下列各数：

（1）游标卡尺的读数为______mm，螺旋测微器的读数______mm；

（2）某同学对一个表头G进行改装，已知满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=900Ω，先利用定值电阻R1将表头改装成一个1mA的电流表，然后利用定值电阻R2再将此电流表改装成一个3V的电压表V1；则定值电阻R1=______Ω，R2=______Ω；

（3）改装完毕后，他用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V2对此电压表从0开始全范围的刻度进行校准。滑动变阻器R有两种规格：

滑动变阻器A：0~20Ω

滑动变阻器B：0~2000Ω

为了实验中电压调节方便，R应选用______（填A或B）

（4）完成图2中的校准电路图，要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上；

（5）由于表头G上标注的Rg小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数______。填“偏大”或“偏小”

四、解答题

13．物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究。最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为的小球以速度的竖直向上抛出，重力加速度为。

（1）若忽略空气阻力影响，求物体经过多长时间回到抛出点；

（2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的倍（），求小球回到抛出点的速度大小；

（3）若空气阻力与速度成正比，小球运动的图像如图所示，小球经过时间落回抛出点时速度大小为，求整个过程中加速度的最大值。

14．如图所示，倾角θ= 的光滑斜面固定在地面上，质量为0.5kg的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离d=3m．现释放A，一段时间后A与B发生碰撞，A、B碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去A，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0；

（2）若B沿斜面向下运动到速度为零时（此时B与C未接触，弹簧仍在弹性限度内），弹簧的弹性势能增量Ep=10.8J，求B沿斜面向下运动的最大距离x；

（3）若C刚好要离开挡板时，B的功能Ek=8.7J，求弹簧的劲度系数

15．如图所示，有两块垂直纸面的带电平行金属板竖直放置，一带正电的粒子自A点经电场加速后从M、N两板下端之间的中点C垂直射入M、N两极板间，偏转后通过竖直极板N上的小孔O离开电场，粒子在O点时的速度大小为v，方向与x轴成角斜向上．在N板右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的下边界到O点的距离为d，磁场的磁感应强度为B，粒子经过磁场偏转后垂直打在N板上的P点．M、N板间距离为2d，粒子重力不计，求：

（1）O点到P点的距离；

（2）两极板M、N之间的电势差；

（3）粒子从C点运动到P点所用的时间．

物理期末测试十参考答案

1．B

A．力学单位制的基本单位是米、秒、千克，故A错误；

B．物体做曲线运动时，加速度一定不为零，但可以恒定也可以不恒定，如平抛运动加速度恒定，圆周运动加速度不恒定，故B正确；

C．万有引力常量G是由卡文迪许通过扭秤实验测出的，故C错误；

D．一对作用力与反作用力的做功情况，是没有必然关系的，可以都做正功，故D错误。

故选B。

2．C

A．两壶碰撞，动量守恒，有由图可知，碰后蓝壶速度为 因为该碰撞不是弹性碰撞，两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒，A错误；

B．由图可知，红壶减速的加速度较大，结合两壶质量相同，所以红壶摩擦力较大。B错误；

CD．由图可知，蓝壶停止的时刻与红壶不碰时停止的时刻相同，所以有

解得，碰撞后，蓝色冰壶经过停止运动；当蓝壶停止时，两壶相距最远，有

  D错误，C正确。

3．C

A．“天问一号”探测器已经离开地球。所以其发射速度要大于第二宇宙速度，A错误；

B．根据万有引力提供向心力，则有解得

代入两星球质量之比、半径之比，则可得火星与地球的第一宇宙速度的比值

C．在地球表面有 解得

则火星表面的重力加速度C正确；

D．探测器绕地球表面做圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有

解得

探测器绕火星表面运行的周期解得

4．D

A．滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间更长，故A错误；

B．原地推铅球方式的初速度更小，由

可知，原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更小，故B错误；

C．由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但初速度大小不同，水平分速度与不相同，故C错误；

D．滑步推铅球时的铅球的初速度更大，由动量定理可知，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间，故D正确。

5．C

时刻 ，线圈转过的角度为，此时线圈平面和磁感线垂直，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，此时的安培力为零，选项C 正确．

6．C

A．电磁流量计可用电压测出污水的流速，而不能通过改变磁感应强度B来改变污水的流速，故A错误；废液流速稳定后，粒子受力平衡，有解得，废液流量 解得只需要测量磁感应强度B、直径d及MN两点电压U，就能够推算污水的流量，故C正确，D错误；

B．由可知 可知MN两点电压与磁感应强度B、流量Q、直径d有关，而与离子的浓度无关，故B错误；

7．ACD

A.根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向右，N点磁场向右，方向相同，故A正确；

BC.两根导线在M点产生的磁感应强度的方向如图所示，根据平行四边形定则进行合成，得到M点和N点的磁感应强度大小为．同理，N点的磁感应强度大小也为，故B错误，C正确．

D.只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，根据矢量的合成可知，线段MN上的磁感应强度不可能为零，故D正确；

8．BC

A．恰好通过C点时，根据牛顿第二定律 解得

从C到D的过程中，满足机械能守恒 解得

落地时的速度，根据 解得

因此从D落到水平地面的所用时间A错误；

B．由于整个过程机械能守恒，落地速度大小等于B点的速度大小，在B点，根据圆周运动向心力公式可得

根据牛顿第三定律，在B点时对轨道压力大小为6mg，B正确；

C．由于整个过程机械能守恒，可知C正确；

D．小球落至水平面时的动能

9．BCD

ABC．当滑动变阻器R的滑片Р向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，整个回路的总电阻减小，电流强度增加，内电压升高，路端电压降低，因此加在R1两端的电压降低，流过R1的电流减小，R1消耗的功率变小；流过R2的电流增加，R2两端的电压升高，R2与电容器并联，因此加在电容器两端的电压升高，电容器内部电场强度增加，电容器内部的带电液滴会向上运动；由于灯泡L与R2串联，灯泡L两端的电压降低，灯泡L变暗，A 错误，BC正确；

D．将滑动变阻器和灯泡并联成一个电阻R，其他电阻等效成电源内阻r，则灯泡两端电压的变化量与电流表示数的变化量也就是这个电阻R两端电压的变化量与电流表示数的变化量,根据闭合电路欧姆定律，初始状态 末态联立可

因等效的电阻r为定值，因此灯泡两端电压的变化量与电流表示数的变化量之比不变，D正确。

10．AC

AB．CD左侧磁场产生的感应电动势为

棒切割磁感线产生的感应电动势为，若即

由楞次定律可知，此时通过R的电流方向从a流向b，故A正确，B错误；

CD．回路中的感应电动势为

恒定，则回路中的电流恒定，安培力恒定，金属棒所受的水平拉力F大小恒定不变，故C正确，D错误。

11．1．ACD    Ⅱ    能   

①[1]A．题中需要将盘和砝码的重力可当作牵引力，所以首先需要补偿小车受到阻力的影响，即抬高长木板右端，小车在不接盘和砝码的情况下，轻推小车，使小车做匀速直线运动，说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向，A正确；

D．然后挂上盘与砝码，根据牛顿第二定律对小车，根据牛顿第二定律两式相比解得绳子拉力当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量，即，盘和砝码的重力可当作牵引力，D正确；

B．实验过程中摩擦阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”故B错误。

C．细线与长木板平行需要平行，保证绳子的拉力与小车运动方向一致，这样盘和砝码的重力可完全当作牵引力，C正确。

②[2]小车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，所以实验打出的纸带是第II条。

③[3]根据动能定理可知，图像的斜率为，据能求出小车的质量。

12． 100.4    1.604    100    2910    A        偏小 

（1）游标卡尺的读数为

螺旋测微器的读数为

（2）由电路图可得

改装后电流表的内阻

把电流表改装成电压表，串联电阻

（3）由题意可知，电压表的电压从零开始，则滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的A；

（4）为了保护电路，闭合开关前，滑片应放在电路最大阻值处，电路图如图所示

（5）表头G上的标称值Rg小于真实值，改装后的电流表内阻偏小，改装后的电压表串联电阻偏大电压表内阻偏大，两电压表并联，由于改装后的电压表内阻偏大，通过改装电压表的电流偏小，改装后的电压表指针偏角较小，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数偏小。

13．（1）；（2）；（3）

（1）由机械能守恒可知：落回出发点的速度为，由 得

（2）上升过程由牛顿第二定律 得  由

由动能定理 得

（3）由图可知小球最终做匀速运动即，

刚抛出时加速度最大，解得

14．（1）6m/s．（2）0.6m．（3）60N/m．

（1）根据机械能守恒定律有：解得：v0=6m/s

（2）设碰撞后瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒定律有：

A、B碰撞过程机械能守恒，有：解得：，

A、B碰撞后，对B沿斜面向下压缩弹簧至B速度为零的过程，根据能量守恒定律有：

解得：x=0.6m

（3）A、B碰撞前，弹簧的压缩量为：当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为：，在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能的改变量为零，根据机械能守恒定律有：

解得：k=60N/m

15．（1）,（2）,（3）.

解：(1)粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系得到，粒子在磁场中运动的轨道半径

所以O点到P点的距离：

 (2)粒子在偏转电场中运动的初速度由动能定理得到：

联立解得：

(3)粒子从c运动到O的时间 从O运动到D的时间

在磁场中的运动时间，，粒子从c运动到P的时间

联立得到：