山東省泰安市2022屆高三上學(xué)期物理期末考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．“氚電池”利用氚核β衰變產(chǎn)生的能量工作，可以給心臟起搏器供電。已知氚核的半衰期為12.5年，下列說法正確的是（）A．氚核衰變放出的β射線是電子流，來源于核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子放出的電子B．氚核衰變放出的β射線是電子流，來源于核外內(nèi)層電子C．2個氚核經(jīng)過12.5年后，衰變一個，還剩一個氚核D．20克氚核經(jīng)過12.5年后，衰變后剩余物的質(zhì)量變?yōu)?0克2．如圖所示為甲、乙兩車在平直公路上做直線運動的位移時間（x-t）或速度時間（v-t）圖像，t1時刻兩車恰好到達同一地點。關(guān)于兩車在t1～t2時間內(nèi)運動的正確說法是（）A．若是x-t圖像，則當(dāng)甲車速度為零時，兩車間的距離最大B．若是x-t圖像，則甲、乙兩車的速度相等時，兩車間的距離最小C．若是v-t圖像，則兩車間的距離先增大后減小D．若是v-t圖像，則兩車間的距離不斷增大3．路邊小吃烤“熱狗”的截面簡化示意圖如圖所示，兩根水平的表面光滑的平行金屬圓柱支撐著“熱狗”，圓柱半徑都為R，圓心間距為2.4R。“熱狗”可視為圓柱體，生“熱狗”截面半徑為R，重力為G，熟“熱狗”半徑變大，重力不變。生“熱狗”和熟“熱狗”靜止時，下列說法正確的是（）A．生“熱狗”對單根金屬圓柱的壓力大小為5B．生“熱狗”對單根金屬圓柱的壓力大小為5C．兩根金屬圓柱對生“熱狗”的合力大于對熟“熱狗”的合力D．單根金屬圓柱對生“熱狗”的彈力小于對熟“熱狗”的彈力4．如圖實驗裝置，單色線光源S垂直紙面水平放置，平面鏡水平放置在桌面上。單色線光源S發(fā)出的光有一部分直接入射到豎直放置的光屏上，一部分通過平面鏡反射后再入射到光屏上，光屏上會出現(xiàn)明暗相間的條紋，下列說法正確的是（）A．光屏上的條紋與水平面垂直，是光的干涉現(xiàn)象B．光屏上的條紋與水平面平行，是光的衍射現(xiàn)象C．將光屏沿水平方向遠離線光源S，相鄰條紋間距增大D．將線光源S沿豎直方向靠近平面鏡，相鄰條紋間距減小5．一邊長為L、質(zhì)量分布均勻的正方形板ABCD重為G，現(xiàn)將此板的右下方裁去邊長為L2A．(7216C．(516?6．如圖所示，一網(wǎng)球運動員將網(wǎng)球從O點水平向右擊出，網(wǎng)球恰好擦網(wǎng)通過落在對方場地的A點，A點到球網(wǎng)的水平距離是擊球點到球網(wǎng)的水平距離的2倍。已知球網(wǎng)的高度為h，重力加速度為g，不計空氣阻力，則網(wǎng)球擊出后在空中飛行的時間為（）A．3hg B．32hg C．7．如圖x=12m處有一質(zhì)點做簡諧運動，其運動方程為y=32sin(πA．2.5s B．4.5s C．3s D．5s8．如圖所示，間距為L的平行光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，傾角θ=30°，虛線ab、cd垂直于導(dǎo)軌，在ab、cd間有垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。質(zhì)量均為m、阻值均為R的金屬棒PQ、MN并靠在一起垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上。釋放金屬棒PQ，當(dāng)PQ到達ab瞬間，再釋放金屬棒MN；PQ進入磁場后做勻速運動，當(dāng)PQ到達cd時，MN剛好到達ab。不計導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g。則MN通過磁場過程中，PQ上產(chǎn)生的焦耳熱為（）A．2m3g2R2B4L二、多選題9．2020年7月31日上午，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，標(biāo)志著工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略取得決戰(zhàn)決勝，我國成為世界上第三個獨立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球同步靜止軌道衛(wèi)星、與同步靜止軌道衛(wèi)星具有相同周期的地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，以及比它們軌道低一些的中軌道衛(wèi)星組成。它們均為圓軌道衛(wèi)星，軌道分布情況如圖所示，根據(jù)以上信息，下列說法正確的有（）A．地球同步傾斜軌道衛(wèi)星運行的速度大于第一宇宙速度B．可以發(fā)射一顆地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過北京上空同一位置C．中軌道衛(wèi)星與同步軌道衛(wèi)星相比，中軌道衛(wèi)星速度較小D．所有衛(wèi)星繞地球做圓周運動的圓心都一定是地球的地心10．如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC處于水平面內(nèi)，O點為AB邊的中點，D點位于O點正上方，且到A、B兩點的距離均為L。在A、B兩點分別固定等量異種點電荷＋Q和-Q（Q>0），現(xiàn)用外力F使一電荷量為q的正試探電荷靜止于D點。已知靜電力常量為k，忽略空氣阻力及試探電荷重力，則下列說法正確的是（）A．C點和D點電場強度方向相反 B．C點和D點電場強度方向相同C．外力F的大小為kQqL211．如圖為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=1∶5，每根輸電線的電阻r=1Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3∶n4=10∶1，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，“用電設(shè)備”兩端的電壓為U4=220V，消耗的電功率為11kW，兩變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A．T1的原線圈兩端電壓為442V B．T1的原線圈兩端電壓為441VC．輸電線上損失的電功率為50W D．輸電線上損失的電功率為25W12．如圖甲所示，空間有一水平向右的勻強電場，電場中有一個豎直圓軌道，圓心為O，圓上A點所在的半徑與豎直直徑BC成37°角。A與B、A與C間分別用直管道相連，質(zhì)量為m=0.08kg，電荷量為q=6×10-5C的光滑帶電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止釋放，分別沿管道AB和AC到達圓周的運動時間相同。現(xiàn)去掉管道AB和AC，如圖乙所示，在A點沿圓周切線方向給小球一個初速度讓小球恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運動，軌道都是絕緣的，小球運動過程中電荷量不變。（cos37°=0.8，g=10m/s2）下列說法正確的是（）A．勻強電場的電場強度大小為E=1×104N/CB．勻強電場的電場強度大小為E=1×105N/CC．小球做圓周運動過程中對環(huán)的壓力最大值為5ND．小球做圓周運動過程中對環(huán)的壓力最大值為6N三、實驗題13．某興趣小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度。一個四邊都為d的等寬“口”字型鐵片、一個光電門和游標(biāo)卡尺等器材。⑴如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得“口”字型鐵片遮光寬度d=3.30mm，該讀數(shù)是游標(biāo)尺中第6格刻度線與主尺第mm刻度線對齊得到的；⑵測出鐵片上下兩邊中線間距離L（L?d）；⑶用絲線將鐵片懸掛于光電門正上方，讓鐵片平面與光電門發(fā)射接收方向垂直，燒斷懸線，鐵片自由下落；⑷讀出鐵片通過光電門時第一次擋光時間Δt1和第二次擋光時間Δt2；⑸“口”形鐵片下邊通過光電門的速度近似為v=（用L、d、Δt1、Δt2中的字母表示）⑹由此可測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=（用L、d、Δt1、Δt2中的字母表示）。14．某實驗小組利用以下實驗器材測量電阻Rx的阻值：待測電阻Rx多用電表一只電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=10Ω）電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻約為5Ω）電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流為1A）滑動變阻器R2（0～500Ω，額定電流為0.3A）電池E（電動勢為2V，內(nèi)阻約為1Ω）開關(guān)S及導(dǎo)線若干實驗過程如下：（1）先用多用電表的歐姆擋“×1”擋粗測待測電值的阻值，多用電表的面板如圖1所示，則待測電阻的阻值約為Ω。（2）為更精確的測量Rx的阻值，實驗小組經(jīng)過商討設(shè)計了圖2所示的電路，請在圖中填上相應(yīng)電表的符號。（3）實驗中所用的滑動變阻器為（選填“R1”或“R2”）。（4）若電流表A1、電流表A2和電壓表V的示數(shù)分別用I1、I2和U表示，根據(jù)所選器材，待測電阻阻值Rx=（用題中所給物理量的字母表達）。四、解答題15．某三棱鏡的橫截面為直角三角形，∠B=30°，AC邊長為L。一束光沿平行于BC方向射到AB上的M點，MB=12（1）光從AC邊射出時的折射角大小；（2）光從M點進入三棱鏡到從AC邊射出，在三棱鏡中傳播的時間。16．如圖甲所示，傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運行。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，1.4s末物體到達B端，取沿傳送帶向下為正方向，g=10m/s2，求此過程中：（1）小物體運動的平均速度（保留1位小數(shù)）；（2）小物體與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱。17．如圖，質(zhì)量為1kg的滑塊A放在光滑水平面上，其上表面有長L=1m的水平軌道和半徑R=0.2m的四分之一圓弧軌道，兩部分軌道平滑連接。質(zhì)量為1kg的光滑小球B（可視為質(zhì)點）放在滑塊A水平軌道的最左端。給A施加水平向左的恒定推力F作用，當(dāng)A的位移為L時撤去F。重力加速度大小取10m/s2。（1）要使B能從圓弧軌道上端躍出，求F的最小值；（2）若B能上升到高出水平軌道0.25m處，求B在空中的運動時間；（3）滿足（2）中的條件，B落回A上后的運動過程中，A對水平面壓力的最大值。18．如圖，xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限存在垂直坐標(biāo)平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0；第二象限存在沿x軸正方向的勻強電場，場強為E0；第四象限存在沿x軸負方向的勻強電場，場強大小未知。帶電粒子1從A（?L，L）點由靜止開始運動，經(jīng)y軸上的C（0，L）點進入第二象限的磁場，從D（L，0）點垂直x軸進入第四象限的電場中，從N（0，?2L）點再次經(jīng)過y軸。帶電粒子2也從A點由靜止開始運動，從P（2L，0）經(jīng)過x軸。不計粒子重力，不考慮兩粒子間的相互作用，sin53°=45（1）粒子1的比荷；（2）第四象限中勻強電場的場強大小；（3）粒子2從A運動到P的時間；（4）粒子2從第四象限經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo)。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】AB．氚核衰變放出的β射線是電子流，來源于核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子放出的電子，A符合題意，B不符合題意；C．半衰期是針對大量放射性元素的統(tǒng)計規(guī)律，不適用于個別原子核，C不符合題意；D．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)氚核發(fā)生衰變轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌雍耍⒉皇强傎|(zhì)量變?yōu)樵瓉硪话耄珼不符合題意。故答案為：A。

【分析】氚核衰變放出的β射線是電子流，是由中子衰變?yōu)橘|(zhì)子放出的電子，半衰期是針對大量放射性元素的統(tǒng)計規(guī)律，結(jié)合半衰期的表達式進行分析判斷。2．【答案】D【解析】【解答】AB．若是x-t圖像，則甲、乙兩車的速度相同時，相對速度為零，距離最遠，AB不符合題意；CD．若是v-t圖像，因為圖像與橫軸所圍面積是位移，則兩車在t1～t2時間內(nèi)兩車間的距離不斷增大，C不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】x-t圖像的斜率表示速度，兩圖像的交點表示兩車相遇，v-t圖像的斜率表示物體的加速度，與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示物體的位移。3．【答案】A【解析】【解答】C．對熱狗進行受力分析，受到重力G、兩金屬圓柱對熱狗的支持力N1、NN1、ND．單根金屬圓柱對熱狗的彈力N生熱狗截面半徑為R，熟熱狗半徑變大，則對應(yīng)的θ角變小，根據(jù)三角函數(shù)知識知，單根金屬圓柱對生熱狗的彈力大于對熟熱狗的彈力，D不符合題意；AB．對于生熱狗，有sinθ=2單根金屬圓柱對生熱狗的彈力NA符合題意，B不符合題意。故答案為：A。

【分析】對熱狗進行受力分析，根據(jù)力的分解以及共點力平衡得出生“熱狗”對單根金屬圓柱的壓力和兩根金屬圓柱對生“熱狗”的合力。4．【答案】C【解析】【解答】AB．平面鏡的反射光相當(dāng)于從S的像點發(fā)出的光，所以該裝置類似于雙縫干涉裝置，所以能在光屏上觀察到與鏡面平行的干涉條紋，不是光的衍射現(xiàn)象，AB不符合題意；C．將光屏沿水平方向遠離線光源S，即L增大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=可知屏上的兩個相鄰暗條紋間的距離增大，C符合題意；D．若將線光源S沿豎直方向靠近平面鏡平移，相當(dāng)于減小了兩束干涉光的間距d，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=可知屏上的兩個相鄰暗條紋間的距離增大，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)雙縫干涉的原理以及雙縫干涉相鄰亮條紋的表達式進行分析判斷。5．【答案】C【解析】【解答】如圖所示：設(shè)將板的右下方裁去邊長為L2的小正方形后，板的重心在AO的連線上點E處，由杠桿平衡原理可知解得OE=將此板從圖示位置由靜止釋放，則板從開始運動直至靜止的過程中，重心下降的高度為h=AE?EG=由動能定理得3則板從開始運動直至靜止的過程中阻力所做的功為W故答案為：C。

【分析】根據(jù)幾何關(guān)系以及杠桿平衡原理和動能定理得出板從開始運動直至靜止的過程中阻力所做的功。6．【答案】B【解析】【解答】設(shè)網(wǎng)球擊出后在空中飛行的時間為t，因為A點到球網(wǎng)的水平距離是擊球點到球網(wǎng)的水平距離的2倍，所以擊球點到球網(wǎng)的時間為t3，則H?h=解得t=故答案為：B。

【分析】網(wǎng)球從O點水平拋出后做平拋運動，結(jié)合平拋運動的規(guī)律得出網(wǎng)球擊出后在空中飛行的時間。7．【答案】B【解析】【解答】由運動方程可得周期為T=故波速為v=由題意知振動剛好傳播到x=4m處，所以波向左傳播，由上下坡法可知x=4m處的質(zhì)點起振方向向上，所以從x=4m處傳播到原點處需要時間為t又原點處質(zhì)點開始向上振動，由圖可得x=0處質(zhì)點第一次到達y=?3cm處還需要t故從該時刻起，x=0處質(zhì)點第一次到達y=?3cm處需要t=故答案為：B。

【分析】結(jié)合簡諧運動的周期和角速度的關(guān)系以及波長和波速的關(guān)系得出該波傳播的速度，通過質(zhì)點振動的周期性得出x=0處質(zhì)點第一次到達y=?3cm處需要的時間。8．【答案】D【解析】【解答】由題意知PQ進入磁場后做勻速運動，則由平衡條件得安培力為F=mg又因為F=BIL=解得金屬棒速度為v=電流為I=因為金屬棒從釋放到剛進入磁場時做勻加速直線運動，由牛頓第二定律知mg所以加速時間為t=由題意知當(dāng)PQ到達cd時，MN剛好到達ab，即金屬棒穿過磁場的時間等于進入磁場前的加速時間，且MN在磁場中運動情況和PQ一致，故MN通過磁場過程中，PQ上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=解得Q=故答案為：D。

【分析】PQ進入磁場后根據(jù)共點力平衡以及安培力的表達式得出導(dǎo)體棒運動的速度和電流的表達式，通過牛頓第二定律以及勻變速直線運動的速度表達式得出加速的時間，通過焦耳定律得出PQ上產(chǎn)生的焦耳熱。9．【答案】B,D【解析】【解答】A．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度，則知同步傾斜軌道衛(wèi)星的運行速度一定小于第一宇宙速度，A不符合題意；B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期是24h，與地球的自轉(zhuǎn)周期是相等的，所以能發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過北京上空，B符合題意；C．根據(jù)G解得v=可知所有同步衛(wèi)星繞地球運動的速率都一定小于軌道半徑較小的中軌道衛(wèi)星繞地球運動的速率，C不符合題意；D．人造地球衛(wèi)星受地球萬有引力提供向心力，由于萬有引力指向地心，所以人造地球衛(wèi)星的圓心必定與地心重合，D符合題意。故答案為：BD。

【分析】地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度，地球同步衛(wèi)星的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，結(jié)合萬有引力提供向心力從而得出線速度的表達式，并判斷大小關(guān)系。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB．C點和D點位于等量異種點電荷的中垂面上，且到A點、B點距離相等，所以兩點電場強度大小相等，方向相同，則A不符合題意，B符合題意；CD．由庫侖定律得，A、B兩點處點電荷對D點處電荷的庫侖力大小均為kQqL2，且互成120°角，則合力大小也為kQqL故答案為：BC。

【分析】等量異種點電荷周圍電場線的中垂面上距離相等的點電場強度大小和方向相同，結(jié)合庫侖定律以及力的合成得出外力的大小。11．【答案】A,C【解析】【解答】AB．由題意得T2的原線圈兩端電壓滿足U解得U又因為用電設(shè)備消耗的電功率為P=所以I又因為I解得I所以輸電線上的電壓為U=則T1的副線圈兩端電壓為U又因為U所以解得T1的原線圈兩端電壓為UA符合題意，B不符合題意；CD．同理輸電線上損失的電功率為P=UC符合題意，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電壓比的關(guān)系得出升壓變壓器原線圈兩端的電壓，通過功率的表達式得出用電設(shè)備消耗的電功率，通過理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電流比的關(guān)系和匝數(shù)比的關(guān)系以及電路的動態(tài)分析進行分析判斷。12．【答案】A,D【解析】【解答】AB．圖甲結(jié)合等時圓知識可知，重力與電場力合力必須指向AO，由共點力平衡條件可得qE=mg解得勻強電場的電場強度大小為E=1×104N/CA符合題意，B不符合題意；CD．由題意知A為等效最高點，等效最低點在AO延長線與圓軌道交點上，則小球從等效最高點到等效最低點過程中，由動能定理得F?2R=在等效最低點小球?qū)A環(huán)壓力最大，滿足F其中等效重力F為F=解得F由牛頓第三定律知，小球做圓周運動過程中對環(huán)的壓力最大值為6N。C不符合題意，D符合題意。故答案為：AD。

【分析】圖甲中，根據(jù)共點力平衡得出勻強電場的電場強度，小球從等效最高點到等效最低點過程中，由動能定理得出等效最低點的速度，結(jié)合牛頓第二定律得出環(huán)對小球的支持力。13．【答案】9；dΔt【解析】【解答】（1）因為游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，每個小格實際長度為0.(（5）由題意鐵片下邊的擋光時間分別為Δt1（6）研究鐵片上下兩邊依次通過光電門的運動過程，根據(jù)公式有2gL=解得g=

【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出游標(biāo)尺中第6格刻度線與主尺對齊的刻度線；

（5）根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出通過光電門的速度；

（6）利用勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系得出重力加速度的表達式。14．【答案】（1）12（12.0）（2）如圖所示：（3）R（4）I【解析】【解答】（1）由圖可得電阻約為R=12Ω（2）由題知電流表A1內(nèi)阻已知，故可當(dāng)做電壓表，故電表相應(yīng)位置如圖所示（3）因為這是分壓式電路，所以實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)該選R1；（4）由電路圖且結(jié)合歐姆定律可得R

【分析】（1）根據(jù)多用電表的讀數(shù)原理得出待測電阻的阻值；

（2）根據(jù)測量電阻Rx的阻值的實驗原理補全電路圖；

（3）根據(jù)滑動變阻器的連接方式得出選擇的滑動變阻器；

（4）結(jié)合閉合電路歐姆定律得出待測電阻的阻值。15．【答案】（1）解：如圖由幾何關(guān)系知i=60°θθ所以r=30°根據(jù)折射定律n=光從AC邊射出時的折射角θ（2）解：由幾何關(guān)系知MN=MB=NP=L光在三棱鏡中的傳播速度v=光在三棱鏡中的最短傳播時間t=【解析】【分析】（1）根據(jù)根據(jù)光在三棱鏡中的光路圖以及折射定律得出光從AC邊射出時的折射角；

（2）利用幾何關(guān)系以及折射率和光速的關(guān)系結(jié)合光的直線傳播得出光三棱鏡中傳播的時間。16．【答案】（1）解：由v?t圖像的面積規(guī)律可知傳送帶A、B間的距離L即為v?t圖線與t軸所圍的面積，設(shè)v1=4ms解得L=5由平均速度的定義可得v（2）解：由v?t圖像可知，0~0.4s和0.4~1.4s內(nèi)物體的加速度分別為aa根據(jù)牛頓第二定律得mgmg由v?t圖像可知傳送帶運行速度為v1=4即x0.4~1.4s內(nèi)物體相對傳送帶的位移x即x則因摩擦而產(chǎn)生的熱為Q=μmg解得Q=7【解析】【分析】（1）v-t圖像與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示物體運動的位移，結(jié)合平均速度的表達式得出小物體的平均速度；

（2）v-t圖像的斜率表示物體的加速度，結(jié)合勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系以及平均速度的定義得出和功能關(guān)系得出小物體與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱。17．【答案】（1）解：設(shè)當(dāng)力為F1時，