山东省青岛市2022届高三上学期物理教学质量检测试卷

更新时间：2022-09-22 浏览次数：48 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高三上·青岛期末) “快中子增殖反应堆”是一种利用快中子进行核裂变链式反应的反应堆，简称“快堆”。中国实验快堆工程（CEFR）已经成功并网发电，这标志着国家“863”计划重大项目目标的全面实现。中国实验快堆采用钚（ $\text{[math]}$ ）作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀（ $\text{[math]}$ ）；钚-239裂变释放出的快中子，被再生区内的铀-238吸收，铀-238转变为成铀-239，铀-239极不稳定，经过衰变，进一步转变为易裂变的钚-239，从而实现核燃料的“增殖”。关于中国实验快堆，下列说法正确的是（　　）

A . 铀-239转变为钚-239，经过了3次 $\text{[math]}$ 衰变 B . 铀-239发生衰变的实质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子 C . 铀-239发生衰变过程中，电荷数守恒，质量也守恒 D . 钚（ $\text{[math]}$ ）裂变生成为两个中等质量的核，钚核的比结合能大于生成的两个核的比结合能

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2. (2022高三上·青岛期末) 如图甲，两根长度和质量都相同的金属直导线 $\text{[math]}$ 用绝缘丝线连接，再用绝缘丝线将 $\text{[math]}$ 悬挂在水平细杆上， $\text{[math]}$ 中通有相同大小的电流，方向如图所示，两根导线的质量均为m，重力加速度为g。现在两导线所在空间施加与导线垂直斜向上的匀强磁场，磁场方向与竖直方向间夹角为30°，其截面图如图乙。下列说法正确的是（　　）

A . 悬挂导线 $\text{[math]}$ 的丝线向右偏离竖直方向 B . 上下每根丝线上的拉力大小分别为mg、 $\text{[math]}$ C . 若增大匀强磁场的磁感应强度大小，则上面丝线上的拉力大小可能为0 D . 若增大匀强磁场的磁感应强度大小，则下面丝线与竖直方向间夹角将增大

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3. (2022高三上·青岛期末) 如图，为一定质量理想气体状态变化的p—V图像，理想气体由状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ ，再由状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ ，图中虚线为过 $\text{[math]}$ 两点的双曲线。在整个循环过程中，下列说法中正确的是（）

A . 由状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ 过程中，气体温度先降低后升高 B . 由状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ 过程中，气体分子运动的平均速率先增大后减小 C . 在整个循环过程中，气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量 D . 由状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ 过程中，气体内能先增大后减小

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4. (2022高三上·海门开学考) 中国地震台网正式测定：2021年11月17日13时54分在江苏盐城市大丰区海域（北纬33.50度，东经121.19度）发生5.0级地震，震源深度17千米。地震波既有横波也有纵波。地震发生后南京监测站监测到了一列沿x轴传播的地震横波，t=0时刻x轴上在-3km~3km区间内的波形图如图甲所示；x轴上 $\text{[math]}$ 处质点的振动图象如图乙所示，t=0.2s时刻该质点到达波峰，下列说法正确的是（　　）

A . 该地震波沿x轴正向传播 B . 该地震波沿x轴传播的速度可能为25km/s C . 该地震波沿x轴传播10km距离所需的最长时间为0.8s D . 当x=2km处质点到达波谷时，x=1km处质点将到达波峰

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5. (2022高三上·青岛期末) 2021年6月17日，“神舟十二号”载人飞船搭载着聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员成功飞天，开启历时三个月的太空驻留。9月17日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道I返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于P、Q两点，轨道I、III的半径分别为r₁、r₃；返回舱从轨道III上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。已知地球半径为R，地面重力加速度为g，返回舱的质量为m。关于返回舱返回地面过程，下列说法正确的是（　　）

A . 返回舱在I轨道上P点点燃反推发动机进入Ⅱ轨道前后，其加速度减小 B . 返回舱在II轨道上从P点运动到Q点经历的最短时间为 $\text{[math]}$ C . 返回舱从I轨道转移到III轨道过程中，发动机做的功为 $\text{[math]}$ D . 返回舱在II轨道上经过P点时的速率可能等于在III轨道上运动速率

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6. (2022高三上·青岛期末) 分光器是光纤通信设备中的重要元件，主要用来分配光纤通信中的不同链路。如图，为某一型号分光器的原理示意图，一束由两种不同频率单色光组成的复色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面镀有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面射出 $\text{[math]}$ 两束单色光。已知两种色光由玻璃射向空气发生全反射的临界角均小于42°，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 光在玻璃砖中的传播时间大于 $\text{[math]}$ 光在玻璃砖中的传播时间 B . 从玻璃砖上表面射出的 $\text{[math]}$ 两束单色光不平行 C . 若用 $\text{[math]}$ 光分别照射某金属均能发生光电效应，则 $\text{[math]}$ 光照射产生的光电子最大初动能小于 $\text{[math]}$ 光照射产生的光电子最大初动能 D . 用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验， $\text{[math]}$ 光干涉条纹间距大于 $\text{[math]}$ 光干涉条纹间距

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7. (2022高三上·青岛期末) 如图甲，白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电，用500千伏特高压向四川远距离输电。在远距离输电中，输电线的电阻是不可忽略的，如图乙，为白鹤滩水电站输电线路原理图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向四川供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n₁、n₂ ， R₁为输电线总电阻，R₂为不断电用户电阻（可视为定值电阻），R为可变用户电阻（可视为可变电阻）。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为△U、△I，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为 $\text{[math]}$ D . 输电线路上损耗的功率为 $\text{[math]}$

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8. (2022高三上·青岛期末) 如图，竖直放置的圆环处于水平向左的匀强电场中，A，B、C、D为圆环上的四个点，AD竖直，AB与AD间夹角 $\text{[math]}$ ， AC为圆环直径，沿AB、AC、AD分别固定光滑细杆。现让质量均为m、带电量均为 + q的带孔小球分别套在细杆AB、AC、AD上（图中未画出），均从A点由静止开始下滑，设小球分别经时间tB、tC、tD到达B、C、D三点。已知匀强电场场强大小 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，关于三个小球的运动时间t_B、t_C、t_D ，下列说法正确的是（）

A . t_B = t_C = t_D B . t_B > t_C > t_D C . t_B < t_C< t_D D . t_D < t_B < t_C

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二、多选题

9. (2022高三上·青岛期末) 在中国共产党成立100周年庆祝大会上释放的气球是充有氦气的可降解气球。释放前工作人员用容积为50L、压强为2.0×10⁷Pa的氦气罐给气球充气，要求充气后气球体积为10L、压强为1.0×10⁵Pa；气球释放后飘向高空，当气球体积膨胀到15L时就会爆裂落回地面。已知高度每升高1000m，大气温度下降6℃，高度每升高10m，大气压减小110Pa，庆祝现场地面空气温度为27℃，大气压为1.0×10⁵Pa，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，下列说法正确的是（　　）

A . 用氮气罐给气球充气过程中，氦气向外界释放热量 B . 用一个氦气罐可以充出995个符合要求的气球 C . 当气球发生爆裂时，气球离地面的高度为3448m D . 要降低气球发生爆裂时的高度，在地面充气时可使充气后的气球体积适当减小

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10. (2022高三上·青岛期末) 如图甲，均匀带电固定圆环的圆心为O，OO’为圆环轴线；以O为原点沿轴线建立Ox坐标轴，x轴上各点电势 $\text{[math]}$ 随x坐标变化的 $\text{[math]}$ 关系图像如图乙，图线上坐标x₁处的P点为图线拐点，P点切线与x轴交点处坐标为x₂。现让一电子从圆心O以初速度v₀沿x轴正向运动，电子最远能到达x₃处。电子质量为m，电量绝对值为e，不计电子重力，下列说法正确的是（　　）

A . 圆环带负电 B . 电子经过x₁处时的加速度大小为 $\text{[math]}$ C . x₃处的电势为 $\text{[math]}$ D . 电子返回过程中，经过x₁处时的速度大小为 $\text{[math]}$

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11. (2022高三上·青岛期末) 如图，两辆完全相同的小车A和B静止在光滑水平面上，两小车紧靠在一起而不粘连，在小车A上竖直固定一轻质细杆，长 $\text{[math]}$ 的轻质细绳的一端系在细杆顶端，另一端拴一质量m=1kg的小球，已知小车的质量M=2m，重力加速度g=10m/s² ，细杆的高度大于绳长。现将小球向右拉至细绳水平且绷直后由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A . 小球与两小车组成的系统动量守恒 B . 释放小球后到小球第一次到达最低点过程中，小车A对小车B的弹力一直增大 C . 小球第一次到达最低点后能向左上升的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 小球第二次到达最低点时小球与小车A的速率之比为8∶7

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12. (2024高二上·大连期末) 如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ，导轨电阻忽略不计。与导轨垂直的虚线 $\text{[math]}$ 之间区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN从导轨上不同位置同时由静止释放，PQ棒释放高度小于MN棒释放高度，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ棒进入磁场时加速度恰好为零。从PQ棒进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是（　　）

A . B . C . D .

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三、实验题

13. (2022高三上·青岛期末) 为了消除空气阻力对实验结果的影响，某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验，牛顿管竖直固定在铁架台上，光电门固定在牛顿管的外侧，紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺（图中未画出），启动抽气泵，将牛顿管内的空气抽出，已知橡胶球的质量为m，当地重力加速度为g。
⑴先用游标卡尺测量橡胶球直径d，如图乙所示，则小球直径d = mm；
⑵从刻度尺上读取橡胶球球心和光电门中心对应的刻度值l₁、l₂。将小橡胶球由静止释放，记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间Δt₁；
⑶要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒，只需比较与是否相等即可；（用上面测得数据符号表示）
⑷该小组要利用该装置进一步探究橡胶球与管底第一次碰撞前后球的机械能损失情况，他们记录了橡胶球第二次通过光电门的挡光时间Δt₂ ，则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为。

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14. (2022高三上·青岛期末) 某实验小组要测量干电池的电动势和内阻及金属丝的电阻率，实验室提供下列实验器材：
两节干电池
定值电阻R₀（阻值为 $\text{[math]}$ ）
电流表A（量程0.6A，内阻约为 $\text{[math]}$ ）
电压表V（量程3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）
金属丝R（带有鳄鱼夹和刻度尺）
开关S及导线若干
请回答下列问题：
1. （1）该小组设计如图甲所示实验电路，请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图连接成完整电路；
2. （2）闭合开关S，移动鳄鱼夹的夹线位置，得到多组电压表示数U和电流表示数I，用描点法作出U—I图像，如图乙，则每节干电池的电动势E=V，电池的内阻r= $\text{[math]}$ ；（结果保留3位有效数字）
3. （3）用螺旋测微器测量金属丝直径d时，示数如图丙所示，则d=mm；
4. （4）现将电流表两端用导线短路，移动鳄鱼夹的夹线位置，测得多组电压表示数U和相应的金属丝接入电路部分的长度x，用描点法作出 $\text{[math]}$ 图像，如图丁所示，则金属丝的电阻率 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 。（结果保留3位有效数字）
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四、解答题

15. (2022高三上·青岛期末) 如图，垂钓者位于平静清澈湖面岸边的A点，他的眼睛距离A点的高度为0.9m，水面上的浮标B离A点的距离为0.9m，发光鱼饵C位于浮标正前方1.8m处水面上D点的正下方，此时垂钓者发现发光鱼饵刚好被浮标挡住，已知水的折射率 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求此时发光鱼饵在水中的深度；
2. （2）发光鱼饵缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵发出的光恰好不能从水面上A、B间射出。
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16. (2022高三上·青岛期末) 2022年北京冬季奥运会，将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举行，其中极具观赏性的跳台滑雪将在张家口赛区举行，准备工作已经全部就绪。如图甲，滑雪运动员从跳台上的A处水平飞出，在斜坡上的B处着陆。运动员飞行过程中在坡面上垂直于坡面的投影到A点的距离x随时间t变化的关系图像如图乙。已知斜坡的倾角 $\text{[math]}$ ，重力加速度g=10m／s² ，空气阻力不计，求：
1. （1）运动员从A点飞出的初速度v₀；
2. （2）运动员飞行过程中距离斜坡的最大距离d；
3. （3）运动员在空中飞行时间t。
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17. (2022高三上·青岛期末) 如图甲，空间直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，界面M、从荧光屏N均与 $\text{[math]}$ 平面平行，界面M将空间分为区域I和区域II两部分，界面M与 $\text{[math]}$ 平面间距离为L， $\text{[math]}$ 轴与界面M相交于O₁ ，与荧光屏N交于O₂ ，在荧光屏上建立图示坐标系 $\text{[math]}$ 。区域I空间有与 $\text{[math]}$ 轴平行向上的匀强电场，区域II空间先后有沿z轴正方向和x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化规律如图乙（B₀已知，界面在磁场中）。两个电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子 $\text{[math]}$ 分别从y轴正半轴上的两点沿z轴正方向先后射出， $\text{[math]}$ 两粒子射出位置的y坐标之比 $\text{[math]}$ ，经过区域I，两粒子同时到达O₁点，其中 $\text{[math]}$ 粒子到达O₁点时速度大小为v₀ ，与z轴正方向间夹角 $\text{[math]}$ ；在O₁点有一调速装置，使经过O₁点的 $\text{[math]}$ 粒子只保留y轴方向的速度分量；t=0时刻两粒子从O₁点沿y轴负向射出，经过区域II， $\text{[math]}$ 粒子刚好能打到荧光屏N上， $\text{[math]}$ 粒子在 $\text{[math]}$ 时刻打到荧光屏上。不计粒子重力，不考虑场的边缘效应，求：
1. （1）区域I内电场强度E的大小；
2. （2）界面M与荧光屏N间的距离d；
3. （3） $\text{[math]}$ 粒子打在荧光屏上的位置坐标（ $\text{[math]}$ ）。
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18. (2022高三上·青岛期末) 如图，固定在竖直面内的导轨PQR，由半径为r的光滑半圆环和足够长水平导轨组成，水平导轨上的N点左侧部分光滑，右侧部分粗糙，半圆环与水平轨道在Q点相切。一根自然长度为r、劲度系数 $\text{[math]}$ 的轻质弹性绳，一端固定在圆环的顶点P，另一端与一个穿在圆环上、质量为m的小球 $\text{[math]}$ 相连；在水平轨道的Q、N两点间依次套着质量均为2m的b、c、d三个小球，所有小球大小相同。开始时将小球 $\text{[math]}$ 移到某一位置M，使弹性绳处于原长且伸直状态，然后由静止释放小球a，当小球 $\text{[math]}$ 在圆环上达到最大速度时，弹性绳自动脱落。已知弹性绳的弹性势能 $\text{[math]}$ 与其伸长量x间满足 $\text{[math]}$ ，各个小球与导轨粗糙部分间的动摩擦因数均 $\text{[math]}$ ，小球间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度为g。求：
1. （1）释放小球 $\text{[math]}$ 瞬间，圆环对小球 $\text{[math]}$ 的作用力F_N1大小；
2. （2）弹性绳自动脱落时，小球 $\text{[math]}$ 沿圆环下滑的速率v_m；
3. （3）弹性绳自动脱落前的瞬间，圆环对小球 $\text{[math]}$ 作用力F_N2的大小和方向；
4. （4）最终 $\text{[math]}$ 两球间的距离 $\text{[math]}$ 。
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