天津市五校聯(lián)考2022屆高三上學(xué)期物理期末考試試卷

天津市五校聯(lián)考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．—質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示。質(zhì)點(diǎn)在t＝0時位于x＝5m處，開始沿x軸正向運(yùn)動。當(dāng)t＝8s時，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為（）A．x＝3m B．x＝8m C．x＝9m D．x＝14m2．掛燈籠的習(xí)俗起源于1800多年前的西漢時期，已成為中國人喜慶的象征。如圖所示，由五根等長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個質(zhì)量相等的燈籠，中間的細(xì)繩是水平的，另外四根細(xì)繩與水平面所成的角分別θ1和θ2。設(shè)懸掛端繩子拉力大小為F1，水平段繩子拉力大小為F2，燈籠質(zhì)量為m，下列關(guān)系式中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＝2F2 C．F1=2mg3．如圖所示為雷雨天一避雷針周圍電場的等勢面分布情況，在等勢面中有A、B、C三點(diǎn)。其中A、B兩點(diǎn)位置關(guān)于避雷針對稱。下列說法中正確的是（）A．A，B兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同B．C點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)C．某正電荷從C點(diǎn)移動到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功D．某負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢能小于B點(diǎn)的電勢能4．在赤道處，將一小球向東水平拋出，落地點(diǎn)為a；給小球帶上電荷后，仍以原來的速度拋出，考慮地磁場的影響，下列說法正確的是（）A．無論小球帶何種電荷，小球仍會落在a點(diǎn)B．無論小球帶何種電荷，小球下落時間都會延長C．若小球帶負(fù)電荷，小球會落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)D．若小球帶正電荷，小球會落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)5．如圖所示，直流電路中，R1、R2是定值電阻，R3是光敏電阻，其阻值隨光照增強(qiáng)而減小。當(dāng)開關(guān)S閉合，電容器兩板間的M點(diǎn)的帶電液滴恰好能保持靜止。現(xiàn)用強(qiáng)光照射電阻R3時（）A．電源的總功率減小 B．液滴向下運(yùn)動C．A板的電勢降低 D．電容器所帶電荷量增加二、多選題6．如圖所示，彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接，一個質(zhì)量也為m的小球從槽上高h(yuǎn)處由靜止開始自由下滑（）A．在下滑過程中，小球?qū)Σ鄣淖饔昧ψ稣．在下滑過程中，小球和槽組成的系統(tǒng)動量守恒C．被彈簧反彈后，小球和槽都做速率不變的直線運(yùn)動D．被彈簧反彈后，小球能回到槽上高h(yuǎn)處7．我國首個火星探測器“天問一號”，于2020年7月23日在海南文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射，計(jì)劃于2021年5月至6月?lián)駲C(jī)實(shí)施火星著陸，開展巡視探測，如圖為“天問一號”環(huán)繞火星變軌示意圖。已知地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g；火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，半徑約為地球半徑的1A．“天問一號”探測器環(huán)繞火星運(yùn)動的速度應(yīng)大于11.2m/sB．若軌道Ⅰ為近火星圓軌道，測得周期為T，則火星的密度約為3πMC．“天問一號”在軌道Ⅱ運(yùn)行到Q點(diǎn)的速度大于在圓軌道Ⅰ運(yùn)行的速度D．著陸器在火星表面所受重力約為48．在大型物流貨場，廣泛應(yīng)用著傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖甲所示，與水平面成θ角傾斜的傳送帶以恒定速率運(yùn)動，皮帶始終是繃緊的，將m＝1kg的貨物放在傳送帶上的A處，經(jīng)過1.2s到達(dá)傳送帶的B端。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化圖像如圖乙所示，已知重力加速度g＝10m/s2，由v－t圖像可知（）A．貨物從A運(yùn)動到B過程中，摩擦力恒定不變B．貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5C．貨物從A運(yùn)動到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8JD．A，B兩點(diǎn)的距離為2.4m三、實(shí)驗(yàn)題9．某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)來探究加速度與力的關(guān)系。用M表示小車質(zhì)量，m表示沙和沙桶的質(zhì)量，滑輪和細(xì)線質(zhì)量不計(jì)。該小組按照圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材后，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟：A．用天平測出小車的質(zhì)量MB．將空的沙桶和紙帶安裝好，長木板一端墊高，啟動打點(diǎn)計(jì)時器，平衡摩擦力C．在桶中加適量的沙子，用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量mD．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)E．根據(jù)打出的紙帶計(jì)算小車加速度的大小①改變桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)步驟C、D、E。以上操作不必要或有錯誤的步驟是（選填步驟前的字母）②圖乙為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T。根據(jù)紙帶上的信息，寫出小車加速度大小的表達(dá)式a=。③以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，作出的a-F圖像是一條直線，如圖丙，圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為（用題中給定的字母符號表示）。10．小明對2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值。（1）圖甲是部分連接好的實(shí)物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖中畫出；（2）小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的電壓與對應(yīng)的電流，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U－I圖上，如圖乙所示。請你確定由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)，在U－I圖中畫出相應(yīng)的圖像，求出這段鉛筆芯的電阻為Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、解答題11．跳臺滑雪是冬奧會的比賽項(xiàng)目之一，如圖為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB為斜坡，BC為R=10m的圓弧面，二者相切于B點(diǎn)，與水平面相切于C，AC間的豎直高度差為h1=40m，CD為豎直跳臺。運(yùn)動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過C點(diǎn)水平飛出，飛行一段時間落到著陸坡DE上的E點(diǎn)。運(yùn)動員運(yùn)動到C點(diǎn)時的速度是20m/s，CE間水平方向的距離x=40m。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）運(yùn)動員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程中阻力做的功；（2）運(yùn)動員到達(dá)C點(diǎn)時對滑道的壓力大?。唬?）運(yùn)動員落到E點(diǎn)時的瞬時速度大小。12．如圖甲，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，空間存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，直線L1和L2為磁場的上、下邊界，磁場的磁感強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框abcd有一半處在磁場中，0~t0時間內(nèi)線框在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，t0時刻撤去外力，線框沿斜面向下運(yùn)動，線框離開磁場前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，ab=l，bc=2l，L1和L2之間的距離為x0，重力加速度為g。求∶（1）0~t0時間內(nèi)，線框中的電流I1的大小和方向；（2）t=0時線框所受到的外力F外的大?。?）線框從開始運(yùn)動到離開磁場，線框中產(chǎn)生的熱量Q。13．磁聚焦式霍爾推進(jìn)器可作為太空飛船的發(fā)動機(jī)，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體，經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I內(nèi)。當(dāng)柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關(guān)閉區(qū)域I系統(tǒng)（關(guān)閉粒子進(jìn)入通道、撤去磁場B1）。區(qū)域Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與B1相等、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓（圓與下板相切于極板中央A）。放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小為v的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出。在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力（不計(jì)氙原子核、等離子體的重力。不計(jì)粒子之間相互作用與相對論效應(yīng)）。設(shè)單位時間噴射出的氙粒子數(shù)為N，磁場B1=B2=B，極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質(zhì)量為m、電荷量為q，求：（1）當(dāng)柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場時，兩極間的電勢差U多大；（2）探測器獲得的平均推力F推的大小。（3）因區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場發(fā)生器故障，導(dǎo)致區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進(jìn)入?yún)^(qū)域I的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數(shù)的百分比。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】在v-t圖象中圖線與時間軸所圍的面積表示了質(zhì)點(diǎn)的位移，由v-t圖象可知，在0～4s內(nèi)圖線位于時間軸的上方，表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動，其位移為正，在4～8s內(nèi)圖線位于時間軸的下方，表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，其位移為負(fù)，8s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為：6m－3m＝3m，又由于在t＝0時質(zhì)點(diǎn)位于x＝5m處，因此t＝8s時，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為x＝8m，B符合題意。故答案為：B

【分析】利用面積代表位移結(jié)合初位置可以求出質(zhì)點(diǎn)的末位置。2．【答案】D【解析】【解答】ABC．對左邊兩個燈籠的整體受力分析可知FF解得FF則F1不等于F2，F(xiàn)1也不一定是2F2，ABC不符合題意。D．對左邊第2個燈籠受力分析可知TT解得FD符合題意。故答案為：D。

【分析】合理利用整體法以及隔離法結(jié)合平行四邊形法則可以求出各個作用力。3．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)電場線與等勢面垂直，可知A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，A不符合題意；B．因B點(diǎn)的等勢面較C點(diǎn)密集，可知B點(diǎn)場強(qiáng)大于C點(diǎn)場強(qiáng)，B不符合題意；C．因B點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)，根據(jù)E則正電荷在B點(diǎn)的電勢能較大，則正電荷從C點(diǎn)移動到B點(diǎn)，電勢能增大，電場力做負(fù)功，C符合題意；D．因B點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)，根據(jù)負(fù)電荷在電勢低處電勢能大，則負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢能大于B點(diǎn)的電勢能，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】等勢面電勢相等，等勢面密集地方場強(qiáng)大。由功能關(guān)系可以判斷電場力做功情況。4．【答案】D【解析】【解答】若小球帶負(fù)電荷，根據(jù)左手定則知道小球受斜向左向下方的洛倫茲力，這樣小球偏折更厲害，會落在a的左側(cè)若小球帶正電荷，根據(jù)左手定則知道小球受斜向右上方的洛倫茲力，這樣小球會飛的更遠(yuǎn)，落在更遠(yuǎn)的b點(diǎn)故答案為：D

【分析】運(yùn)動帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力，利用運(yùn)動合成與分解求解。5．【答案】D【解析】【解答】強(qiáng)光照射電阻R3時，R3的阻值減小，電路總電阻減小，電流增大。A．電源的總功率P=EI將變大。A不符合題意；BCD．R1上的電壓增大，帶電液滴受到的電場力增大，液滴將向上運(yùn)動。電容器下極板電勢為零，保持不變，所以上極板電勢將升高。根據(jù)Q=CU，電容器所帶電荷量增加。BC不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】極板間電壓等于R1兩端電壓，極板電容不變，電壓增大，電荷量增大。6．【答案】A,C【解析】【解答】A．在下滑過程中，槽要向左運(yùn)動，動能增加，小球和槽之間的相互作用力與槽的速度不垂直，所以對槽要做正功，A符合題意；B．小球在下滑過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向不受力，只有水平方向動量守恒，B不符合題意；CD．小球與槽組成的系統(tǒng)動量守恒，球與槽的質(zhì)量相等，小球沿槽下滑，球與槽分離后，小球與槽的速度大小相等，小球被反彈后球與槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能達(dá)到高度h處，因此都做勻速直線運(yùn)動，C符合題意，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】力的效果促進(jìn)物體運(yùn)動，則力做正功。外力為零，系統(tǒng)動量才守恒。光滑，機(jī)械能守恒。7．【答案】B,D【解析】【解答】A．根據(jù)G可得星球的第一宇宙速度為v=則火星的第一宇宙速度為v則“天問一號”探測器環(huán)繞火星運(yùn)動的速度小于11.2m/s，A不符合題意；B．在地球表面G在火星表面G根據(jù)密度表達(dá)式得ρ=聯(lián)立解得ρ=B符合題意；C．在軌道Ⅱ上的Q點(diǎn)處作半徑為r的外切圓，因?yàn)閺能壍愧虻腝點(diǎn)進(jìn)入外切圓軌道時需點(diǎn)火加速，所以在外切圓時的速度v根據(jù)萬有引力提供向心力得G解得v=因?yàn)檐壍纋的半徑小于軌道外切圓的半徑，所以v即v故“天問一號”在軌道Ⅱ運(yùn)行到Q點(diǎn)的速度小于在圓軌道Ⅰ運(yùn)行的速度，C不符合題意；D．在火星表面有G又G聯(lián)立可得g著陸器在火星表面所受重力約為49故答案為：BD。

【分析】熟記地球表面三個宇宙速度。萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，星球表面，萬有引力等于重力。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．由圖像可知，傳送帶的速度為2m/s，在物體到達(dá)與傳送帶共速之前，即0~0.2s內(nèi)，貨物受沿斜面向下的摩擦力；在此之后，貨物受沿斜面向上的摩擦力，則A不符合題意；B．由圖像可以看出貨物做兩段勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=mmgsinθ?μmgcosθ=m由圖像得到aa解得θ=37°μ=0B符合題意；C．貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量分兩段來求，有Q=f△Q=0C符合題意。D．AB兩點(diǎn)的距離就是貨物的位移，求出貨物的v?t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積即可。所以有SD不符合題意；故答案為：BC。

【分析】vt圖像斜率表示加速度。摩擦力大小不變但方向可能會變。熱量等于摩擦力大小乘以相對位移大小。9．【答案】ABC；(x5【解析】【解答】①A．某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)來探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)該保證小車的質(zhì)量不變，不必測出小車的質(zhì)量M，A不符合題意；B．平衡摩擦力時，安裝紙帶，不安裝沙桶，B不符合題意；C．有彈簧測力計(jì)測量繩的拉力，不必測出沙和沙桶的質(zhì)量m，C不符合題意；D．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，D符合題意；E．根據(jù)打出的紙帶計(jì)算小車加速度的大小，E正確；故答案為：ABC。②小車加速度大小的表達(dá)式為a=③根據(jù)牛頓第二定律得2F=Ma解得a=根據(jù)圖像得k=解得M=

【分析】①由測力計(jì)讀出力，由紙帶求加速度，所以不用知道質(zhì)量。平衡摩擦力不帶桶。先接通電源，再釋放小車。

②充分利用紙帶，逐差法求解加速度。

③求出加速度和力的等量關(guān)系式，對比圖像，得出小車質(zhì)量。10．【答案】（1）如圖所示：（2）；1.2【解析】【解答】（1）電流表外接法，為了比較精確測量，滑動變阻器連接實(shí)物圖（2）電流表外接法，由于電壓表分流作用，測得的電流值會偏大，根據(jù)歐姆定律則電阻測量值偏小，即U-I圖線的斜率偏小，故由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用×表示的，選擇×數(shù)據(jù)點(diǎn)，作圖法如圖所示這段鉛筆芯的電阻為r=

【分析】（1）大內(nèi)大，小外小，小阻值采用電流表外接。

（2）由歐姆定律表達(dá)式知圖像的斜率對應(yīng)鉛筆芯的電阻。

11．【答案】（1）解：運(yùn)動員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程中，由動能定理可得：mgh+解得：W（2）解：由牛頓第二定律可得：N?mg=m代入數(shù)據(jù)解得：N=4000N由牛頓第三定律可得壓力等于支持力，即N（3）解：運(yùn)動員過C點(diǎn)做平拋運(yùn)動，在水平方向，由x=vt可得運(yùn)動員下落時間為：t=2s在豎直方向，做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動員豎直方向速度：v由運(yùn)動合成得運(yùn)動員落到E點(diǎn)時的瞬時速度大?。簐【解析】【分析】（1）A到C因?yàn)橛幸欢吻€運(yùn)動，為變力做功，最好用動能定理求解阻力做的功。

（2）牛頓第二定律結(jié)合向心力表達(dá)式求解支持力大小。

（3）平拋運(yùn)動水平方向勻速運(yùn)動，豎直方向自由落體運(yùn)動。結(jié)合勾股定理求解合速度。12．【答案】（1）解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E其中S=又I解得I電流沿逆時針方向或者沿abcda方向；（2）解：t=0時安培力大小為F線框靜止F所以F（3）解：勻速運(yùn)動時線框受到的合力為零，設(shè)安培力大小為F2，有mgF又IE解得v由能量守恒得mg解得Q=mg【解析】【分析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律以及歐姆定律求解電流大小，由楞次定律判斷電流方向。

（2）受力平衡狀態(tài)等量關(guān)系求解安培力。

（3）由受力平衡求出安培力大小，求出速度大小，由能量守恒定律求解產(chǎn)生的熱。13．【答案】（1）解：等離子體由下方進(jìn)入?yún)^(qū)域I后，