嘉积第二高级中学2021-2022学年高三下学期期中考试
物理科试题
（时间：90分钟 满分：100分）
欢迎你参加这次测试，祝你取得好成绩！
—、单项选择题（本题包括８小题，每小题３分，共２４分。每小题四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请把答案写在答题卡中）
1．甲乙两个物体同时从同一位置沿同一直线运动,其速度一时间图像如图所示,2s后两条图线重合,以下说法正确的是( )
A. 0-1s甲乙间距离越来越小 B. 1-2s甲乙间距离越来越小
C. 1s末甲乙间距离达到最大 D. 2s末甲乙间距离达到最大
2．如图所示，一倾角θ=30°的斜面放置于粗糙水平地面上，现将一质量m=1kg的物体放于斜面上，并对物体施加一水平向左、大小F=2N的恒力，物体与斜面继续保持静止状态，则地面施加给斜面的摩擦力为（ ）
A.0 B. 2N，水平向右
C.2N，水平向左 D. 1N，水平向左
3．习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传， “慧眼”卫星邀游太空。“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了 射线的流量上限。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r（r>R），运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A． “慧眼”卫星的线速度大于7.9km/s B．地球的质量大小为
C．地球表面的重力加速度大小为 D．“慧眼”卫星的向心加速度大小为
4．导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子．现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类为N型半导体，它的载流子是电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直．长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M，N的电势分别为φM、φN ， 则该种材料（ ）
(
N
) (
M
)
A. 如果是P型半导体，有φM＞φN B. 如果是N型半导体，有φM＜φN
C. 如果是P型半导体，有φM＜φN D. 如果是金属导体，有φM＜φN
5．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是（ ）
A. 轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大
B. 轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关
C. 轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小
D. 轨道半径变化时，滑块动能、对轨道的正压力都不变
6．如图所示，一细束红蓝复色光垂直与AB边射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束。若用V1和V2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）
A. V1C. V1>V2 单色光束为红色 D. V1>V2 单色光束为蓝色
7．在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中的电流大小关系为，切断哪一导线中的电源能使O点点为四根导线所围正方形的中心的磁感应强度减为最弱（ ）
A．切断 B．切断
C．切断 D．切断
8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，。两电表均为理想电表，其中电流表的示数为0. 4A，则（ ）
A．电阻中通过的电流的有效值为1A
B．原线圈的输入功率为40W
C．电压表V的示数为20V
D．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为5：1
二、多项选择题（本题共５小题，每小题４分，共2０分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得４分；选对但不全的，得２分；有选错的，得0分）
9．如图所示的电路中，K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极。现用光入射到K，发现电流表有读数。调节滑动变阻器滑片的位置，可以改变K、A两极间电压。下列说法不正确的是（ ）
A．保持入射光不变，滑片从O点向B点滑动的过程中，电流表读数会逐渐增大继而几乎不变
B．保持入射光不变，滑片从B点向O点滑动到某一位置，电流
表读数可能为零
C．用频率不同的光入射，电流表读数为零时的电压表读数相同
D．用频率相同但光强不同的光入射，电流表读数的最大值相同
10．在各处温度相等的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡的体积不断增大，则气泡在浮起过程中（ ）
A．压强减小 B．吸收热量 C．压强增大 D．放出热量
11．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正确的是（ ）
A．U1/I不变，△U1/△I变大 B．U2/I变大，△U2/△I变大
C．U2/I变大，△U2/△I不变 D．U3/I变大，△U3/△I不变
12．一电子射入固定在O点的点电荷的电场中，电子仅在电场力的作用运动，其运动轨迹如图中虚线所示图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆，c是粒子运动轨迹与最小圆的切点，a、b是粒子运动轨迹与另外两个圆的交点，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电子的加速度 B. 电子的电势能EpA>EpB > EpC
C. 电势 D. 电势差
13．如图所示，一半圆形铝框处在垂直纸面向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By＝，y为各点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，空气阻力不计，铝框由静止释放下落的过程中（ ）
A．铝框回路磁通量不变，感应电动势为0
B．回路中感应电流沿顺时针方向.
C．铝框下落的加速度大小不一定小于重力加速度g
D．直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小不可能等于g
三、实验题：（本题共2小题，共18分。第14题6分，第15题12分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）
14．如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．
（1）为完成实验，还必需的实验器材是 ；
（2）图（b）是弹簧所受弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求弹簧的劲度系数k= ．N/m．
（3）图线不过原点，原因可能是 ．
A．测出弹簧水平状态下的自由长度作为原长 B．所选的弹簧劲度系数太大
C．所选的弹簧太长 D．钩码的质量太小．
15．某同学想设计一个实验测量某金属棒的电阻率，提供的器材有：
A．电流表A1（满偏电流=200μA，内阻=100Ω）
B．电流表A2（量程为0.6A，内阻约为0.4Ω）
C．电阻箱 R0（0～99999.9Ω）
D．滑动变阻器R（0～5Ω，最大允许电流2A）
E．干电池组（电动势6V，内阻约为0.05Ω）
F．一个开关k和导线若干
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测得金属棒的直径D=______mm； 如图乙所示，用20分度游标卡尺测得金属棒的长度L=______ mm．
（2）该同学找来一个多用表，用欧姆档“×10Ω”粗测金属棒的电阻，发现指针偏转角度过大，他应换用_______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡后欧姆调零再次测量时指针静止如图丙所示，则金属棒的阻值Rx约为_____Ω．
（3）为了精确地测量金属棒的电阻，从而计算出电阻率，该同学将电流表A1与阻值调为R0=____Ω的电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，并在虚线框画出测量原理图．
四、计算题(本题共3小题，共38分。16题10分，17题13分，18题15分。把解答写在答题卷中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
16．（10分）如图甲所示,水平面上质量为0.2 kg的物块A以初速度9 m/s向右运动,1 s后与静止的物块B发生弹性碰撞,碰后物块A滑动0.4 m停止,已知重力加速度g= 10 m/s2.物体A的速度-时间图象如图乙所示,求:
（1）物块A与地面间的动摩擦因数;
（2）物块B的质量.
17.（1）（5分）关于热现象和热学规律，下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A. 给自行车打气时气筒压下后被反弹，是由于空气分子间存在分子斥力
B. 温度一定时，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C. 雨水没有透过布雨伞，是因为水分子表面有张力
D. 晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的微粒在不停地运动
E. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
（2）（8分）如图所示，质量为3m、开口竖直向下的薄壁汽缸放在水平地面上，质量为m、横截面积为S的光滑活塞密封了一定质量的理想气体A，竖直轻弹簧上端与活塞相连，下端固定在地面上，活塞下方与外界相通。开始时，缸内气体的热力学温度为T1，活塞到缸底的距离为L1，弹簧恰好处于原长。现对气体A缓慢加热，已知弹簧的劲度系数（g为重力加速度大小），大气压强。求：
（i）当汽缸恰好离开桌面时气体A的热力学温度T2；
（ii）当气体A的热力学温度为1. 2T2时，活塞到缸底的距离L3。
18．（15分）某种工业上用质谱仪将铀离子从其他相关元素中分离出来，如图所示，铀离子通过U＝100kV的电势差加速后进入匀强磁场分离器，磁场中铀离子的路径为半径r＝1.00m的半圆，最后铀离子从狭缝出来被收集在一只杯中，已知铀离子的质量m＝3.92×10－25kg，电荷量q＝3.20×10－19C，如果该设备每小时分离出的铀离子的质量M＝100mg，则：（为便于计算≈2）
（1）求匀强磁场的磁感应强度；
（2）计算一小时内杯中所产生的内能；
（3）计算离子流对杯产生的冲击力。嘉积第二高级中学2021-2022学年高三下学期期中考试
物理科试题答案
—、单项选择题（本题包括８小题，每小题３分，共２４分。每小题四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请把答案写在答题卡中）
1、【答案】D
【解析】
【详解】由图可知0-1s内，甲沿正方运动，乙沿负方向运动，所以0-1s甲乙间距离越来越大，故A错误；1-2s甲的速度比乙的大，均沿正方向运动，所以两者间距逐渐增大，即2s末甲乙间距离达到最大，故BC错误，D正确。所以D正确，ABC错误。
2【答案】B
【详解】
对斜面体和滑块整体分析，受重力、支持力、推力、静摩擦力，根据平衡条件，有：
f=F=2N，方向向右
A．与分析不符，故A项错误；
B．2N，水平向右与分析相符，故B项正确；
C．2N，水平向左与分析不符，故C项错误；
D．1N，水平向左与分析不符，故D项错误。
3【答案】D
【详解】A.由公式
解得：
“慧眼”卫星的半径大于地球的半径，所以“慧眼”卫星的线速度小于7.9km/s，故A项错误。
DB.两项
设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g
根据万有引力提供向心力可得：
解得：
故D正确，B项错误；
C.地球表面的物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即
解得：
此时分母里的周期应该是绕地表的周期T0，不是在高空中的周期T，故C错误；
4、【答案】A、如果是P型半导体，载流子是正电荷，根据左手定则，正电荷向下偏，则下表面带正电，则φM＜φN．故A错误，C正确．
B、如果是N型半导体，载流子是负电荷，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φM＞φN．故B错误．
D、如果是金属导体，则移动的自由电子，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φM＞φN．故D错误．
故选C．
5、【答案】B
【解析】
【详解】设滑块滑到最低点时的速度为v,由机械能守恒定律得mgR= ,故轨道半径越大,滑块在最低点时的动能越大;滑块对轨道的压力 N=mg+=3mg,与半径的大小无关.故B对；ACD错
故选B
6、答案】C
【解析】红光的折射率小于蓝光，根据v=c/n知，v1＞v2．再根据sinC=1/n，知蓝光的临界角比较小，蓝光发生了全反射，则折射出去的单色光是红光。故C正确，ABD错误。故选C。
7、A【详解】
根据右手螺旋定则来确定通电导线周围磁场的分布，导线1在O点产生的磁场的方向向里，导线2在O点产生的磁场的方向向里，导线3在O点产生的磁场的方向向里，导线4在O点产生的磁场的方向向外，由于，所以合磁场的方向向里，根据磁场的叠加可知，使O点的磁感应强度减为最弱，应切断，A正确，BCD错误；故选A.。
8【答案】C
【详解】
A、根据原副线圈的电流关系可以得到：
有：
故A错误；
B、负载功率为：
原副线圈功率相等，有：
故B错误；
C、电压表的读数为的电压，即为：
故C正确；
D、理想变压器穿过原、副线圈的磁通量的变化率相等，即穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为，故D错误。
二、多项选择题（本题共５小题，每小题４分，共2０分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得４分；选对但不全的，得２分；有选错的，得0分）
9、【答案】BCD
【详解】
A. 保持入射光不变，滑片从O点向B点滑动的过程中，正向电压增大，电流表读数会逐渐增大，当达到饱和电流时，继续增大电压，电流不变，故A项与题意不相符；
B. 保持入射光不变，滑片从B点向O点滑动到某一位置，光电管两端电压减小，即正向电压减小，即使正向电压为0，电流表读数也不为零，故B项与题相符；
C.要使电流表读数为0，在光电管两端为截止电压，由
可知电流表读数为零时的电压表读数不同，故C项与题意相符；
D. 光强不同，即单位时间逸出的光电子数不同，饱和光电流不同，故D项与题意相符。
10、【答案】AB
【解析】本题考查对理想气体热力学过程的应用情况，小气泡里的气体可看做一定质量的理想气体，上升过程中，温度不变，体积增大，则压强减小，气体对外做功，而内能不变，则必然从外界吸热；故AB为正确答案；
11、【答案】CD
【详解】
A．R1是定值电阻，则
不变。故A错误。
BC．，变大。由U2=E-I（R1+r），得
不变，故B错误C正确。
D．因为
变大。由U3=E-Ir，
不变。故D正确。
12、【答案】AC
【解析】
【详解】A、离O点的点电荷越远，该处的电场强度越小，电子在该处的受到的电场力也越小，故，故A正确；
BC、由电子轨迹的弯曲方向可知，点电荷和电子的电性一样，均带负电，则离点荷越远，该的电势越高，故电势；
而电子在电势越高处，具有的电势能越小，故E，故C正确；B错误
D、由于点电荷的电场是非匀强电场，故，故D错误。
故选：AC。
【点睛】根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向，即可判断库仑力是引力还是斥力；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，根据这些知识进行分析即可．
本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题属于基础题目．
13、【答案】BD
【详解】
AB．铝环下落过程中，穿过回路的磁通量在增大，依据楞次定律，可知，感应电流方向沿顺时针方向，感应电动势不为零，故A错误，B正确；
C．根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍导体间的相对运动”可知，铝环下落过程中除受重力外还受到向上的安培力，故铝环下落的加速度小于重力加速度，故C错误；
D．由F=BIL知，尽管IL相同，但半圆弧所在处的磁感应强度B小，故直径ab受到的安培力大于半圆弧受到的安培力，导致铝框下落加速度小于g，故D正确。
三、实验题：（本题共2小题，共18分。第１４题6分，第1５题１２分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）
14、【答案】①刻度尺：②200N/m，A
【解析】
考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系．
专题： 实验题；弹力的存在及方向的判定专题．
分析： 本实验的目的探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，得到的F﹣t图象，可由图象的斜率得出弹簧的劲度系数
解答： 解：（1）根据实验原理可知，本实验中应测量弹簧的长度；故应用到刻度尺；
（2）由图象可知，斜率表示弹簧的劲度系数，为：
k===200N/m
图线不过原点的原因是实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重或在弹簧没有处于竖直悬挂状态时测量它的原长．故选：A．
故答案为：①刻度尺：②200N/m，A
点评： 本题考查了胡克定律的基本运用，知道F﹣x图线的斜率表示劲度系数，基础题．
15、【答案】2.150 102.30 ×1 17_ 29900或29900.0
【解析】【来源】重庆市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题
【详解】
(1)[1]由图知，螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度读数为
故金属棒的直径为2.150mm；
[2]游标卡尺的主尺读数为10.2cm=102mm，游标尺第6条和主尺对应最齐，故游标尺读数为
6×0.05mm=0.30mm
故金属棒的长度为102.30mm；
(2)[3]指针偏转角度过大，说明表盘指针刻度值过小，使指针偏转至中间刻度附近应换用小倍率，即换用×1Ω；
[4]由图知，刻度值约为17Ω，又倍率为×1Ω，故金属棒的阻值约为17Ω；
(3)[5]根据电路特点，串联电阻分担电压为：
根据欧姆定律有
[6]测量原理图如图所示
四、计算题(本题共３小题，共３8分。,16题１0分，17题１3分，18题１5分。把解答写在答题卷中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
16、 (1)由图象可知,物块A碰后速度大小为2 m/s,
由 （1分）
解得a=5 m/s2。
由牛顿运动定律（1分）
解得μ=0.5. （1分）
(2)设物块A碰前速度为,碰前物块A匀减速运动,
（1分）
解得
A、.B物体弹性碰撞,动量守恒
（2分）
机械能守恒（2分）
解得: .（2分）
17（1）BCE（5分）
（2）解：（i）加热前气体A的压强为：（1分）
设加热后弹簧的形变量为x1，根据受力平衡条件有（1分）
加热后气体A的压强为：（1分）
由理想气体的状态方程有：（ 1分）
解得：。（1分）
（ii）气体A的热力学温度从T2上升为1. 2T2的过程中，气体A做等压变化，有：
（1分）
解得：。（2分）
18、【详解】
(1)铀离子在加速电场中加速时，由动能定理
qU＝mv2－0（1分）
铀离子做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供
qvB＝（1分）
所以
B＝T＝0.5T。（2分）
(2)每小时加速铀离子的数目
n＝＝＝2.55×1020个，（2分）
每个铀离子加速获得的动能为
Ek＝mv2＝qU（2分）
这些动能全部转化为内能，则n个铀离子全部与杯子碰撞后产生的总的内能为：
Q＝nEk＝nqU＝2.55×1020×3.20×10－19×105J＝8.16×106J。（2分）
(3)经过1小时，把这些铀离子看成一个整体，根据动量定理得－FNt＝0－Mv（2分）
所以求得杯子对这些铀离子的冲击力
FNN＝0.011N（2分）
据牛顿第三定律，离子对杯子的冲击力大小等于0.011N；（1分）
