江苏省南通市海安市2022届高三上学期期末学业质量监测物理试卷（含答案）

2021~2022学年度第一学期学业质量监测高三物理
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1. 本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。
2. 答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3. 请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4. 作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。
一、单选题：本题共10小题，每小题4分，共计40分，每小题只有一个选项符合题意。
1. 神舟十三号飞船首次采用径向端口对接：飞船从空间站下方的停泊点进行俯仰调姿和滚动调姿后与天宫空间站完成对接。飞船在完成对接后与停泊点相比（　　）
A. 线速度变大 B. 绕行周期增大 C. 万有引力变大 D. 向心加速度增大
2. 如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开而自由下落，A、B两球同时开始运动，则（　　）
A. B球先落地 B. A、B两球可以选用泡沫小球
C. 小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长 D. 实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点
3. 绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布由状态①变为②，如图所示。则（　　）
A. 气体的内能一定减小 B. 气体的体积一定增大
C. 气体的压强一定增大 D. 气体一定对外界做功
4. 实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）
A. B.
C. D.
5. 图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从、点射出。下列说法正确的是（　　）
A. 光线的频率
B. 光线在玻璃中传播速度
C. 光线在玻璃中传播时间
D. 增大复色光入射角，光线将会在半圆面上发生全反射
6. 手摇式发电机的简化图如图所示：发电机线圈内阻，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路，则（　　）
A. 电压表的示数为
B. 线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零
C. 线框由图示位置转圈，回路中消耗的电能
D. 线框由图示位置转圈，通过灯泡的电荷量为
7. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿轴正方向传播，乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形如图所示。已知波速，下列说法正确的是（　　）
A. 波的频率
B. 两列波波源的起振方向相同
C. 在时刻，处质点第一次到达处
D. 两列波相遇时，处质点第一次到达处
8. 一轻弹簧悬挂在点，下端静止悬挂一质量为小物块A。现将质量同为的小物块B无初速度悬挂在A下方，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）
A. 挂上B瞬间，弹簧中的弹力变大 B. 挂上B的瞬间，B对A的拉力为
C. A对B最大拉力为 D. 弹簧中的最大拉力为
9. 某研究小组在实验室内做外力作用下落体运动的研究，得到物体在竖直向下运动时的速度随下降高度变化关系，如图所示。已知，重力加速度。则（　　）
A. 物体做匀变速直线运动 B. 下落过程中物体的加速度不断减小
C. 下落过程中物体的机械能一直减小 D. 物体在和处的机械能可能相等
10. 一点电荷固定在空间点，在点上下空间内分别有、两点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。、两点电荷的电量分别为、，质量为、，不计重力作用。则（　　）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组设计了如图（a）所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）请用笔画线代替导线，在图（b）中完成实验电路连接。______
（2）合上开关S1，S2接图（a）中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图（a）中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；
（3）某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流______，电压______；
（4）在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图（d）所示，两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、。
①S2接2位置时，作出的图像是图（d）中的______线（选填“A”或“B”）；
②使用S2接2位置时的数据，测出的电池电动势和内阻，存在系统误差的原因是______表（选填“电压”或“电流”）的示数偏______（选填“大”或“小”）；
③根据图像（d）中给出信息，能否求出电源内阻的真实值，若能请写出结果，若不能说明理由。______
12. 光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为，光速为，电子质量为。若用波长为的单色光B照射该金属板，求：
（1）光电子的最大初动能；
（2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。
13. 如图所示，两条平行光滑导轨相距，水平导轨足够长，导轨电阻不计。水平轨道处在竖直向上匀强磁场中，磁感应强度。金属棒放在水平导轨上，金属棒从斜轨上高处自由滑下。已知金属棒、质量均为，金属棒、电阻均为，整个过程中金属棒、始终未相撞。求：
（1）金属棒的最大加速度；
（2）金属棒最多产生的热量。
14. 如图所示，一个工作台由水平传送带与倾角的斜面体组成，传送带间的长度，皮带顺时针匀速转动，现让质量的物块以水平速度从A点滑上皮带，恰好能滑到斜面上高度的点，物块与斜面体和传送带之间的动摩擦因数均为，传送带与斜面平滑连接，取。（，）
（1）求物块由A运动到时的速度；
（2）求物块由A运动所需要的时间；
（3）若改变传送带转速，物块以初动能从A点水平滑上皮带，滑上斜面后恰好能返回出发点A，求物块初动能的可能值。
15. 如图所示，在轴上方有竖直向下匀强电场，轴下方的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有质量为、电量为的带电粒子（不计重力），从点处沿轴正方向以初速度射出，粒子第一次从点进入磁场后恰好能够从磁场返回电场。
（1）求磁感应强度；
（2）让两个相同该粒子先后从点以初速度射出，要使两粒子在电场中相遇，求两粒子射出的时间差（不计两粒子间的相互作用）；
（3）增大粒子在点的发射速度，若粒子还能返回电场，求粒子的最大发射速度。
答案
1-10 BDCBC DCCDA
11. ①. ②. 0.40 ③. 1.30 ④. B ⑤. 电流 ⑥. 小 ⑦.
12. (1)依题意，用波长为的单色光A照射某金属板时，根据光电效应方程，有
同理，用波长为的单色光B照射该金属板，有
联立，可得
(2)根据德布罗意波关系，有
又
金属表面逸出光电子的物质波的最短波长
13. （1）当金属棒a刚进入磁场时速度最大，产生的感应电动势最大，回路中感应电流最大，金属棒b所受安培力最大，加速度最大。设金属棒a刚进入磁场时的速度大小为v1，根据机械能守恒定律有
解得
此时金属棒a产生的感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律可得此时回路中的感应电流大小为
此时金属棒b所受安培力大小为
根据牛顿第二定律可得金属棒的最大加速度为
（2）金属棒a和b组成的系统动量守恒，易知二者最终将以共同速度运动，设此速度大小为v2，根据动量守恒定律有
解得
两金属棒电阻相同，通过的电流大小相等，所以产生的总焦耳热相同，根据能量守恒定律有
解得
14. (1)物块从B运动到C过程，由动能定理可得
解得
(2)设物块从A运动到B过程中相对传送带的位移是，由动能定理可得
解得
即物块在传送带上先匀加速到，然后匀速运动。设物块在传送带上匀加速时间为，有
解得
设物块在传送带上匀速时间为，有
解得
设物块从B运动到C所用时间为，由牛顿第二定律可得
又
联立，可得
物块由A运动所需要的时间为
(3)物块以初动能从A点水平滑上皮带，设到达B点动能为，相对传送带位移为x，则有
物块从B运动到斜面最高点，设上滑距离为s，有
物块从B上滑后又返回B过程，有
其中是物块返回B时动能，从B经传送带返回A过程，有
联立，可得
15. （1）粒子在电场中做类平抛运动，有
解得
又
解得
粒子在磁场中，做匀速圆周运动，轨迹如图，洛伦兹力提供向心力，有
由几何关系，可得
联立，可得
（2）第一个从开始进入电场到与第二个粒子相遇共经历三个过程，首先在电场中类平抛，设运动时间为t1，有
然后在磁场中做匀速圆周运动，设运动时间为t2，有
最后再次进入电场，做类平抛运动的逆运动，设运动时间为t3，根据对称性可得
即第一个粒子的运动总时间为
第二个粒子从进入电场，到相遇设时间为，有
两粒子射出的时间差为
（3）设粒子以最大发射速度进入电场，类平抛与x轴正方向成角进入磁场做匀速圆周运动，其轨迹恰好与磁场下边界相切，由几何关系可得
其轨道半径为
联立可得