2021-2022學年山東省青島市高三（上）期末物理試卷

一．單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

• 1．“快中子增殖反應堆”是一種利用快中子進行核裂變鏈式反應的反應堆，簡稱“快堆”。中國實驗快堆工程（CEFR）已經成功并網發電，這標志著國家“863”計劃重大項目目標的全面實現。中國實驗快堆采用钚（

  239

  94

  Pu）作燃料，在堆心燃料钚的外圍再生區里放置不易發生裂變的鈾（

  238

  92

  U）；钚-239裂變釋放出的快中子，被再生區內的軸-238吸收，鈾-238轉變為成鈾-239，鈾-239極不穩定，經過衰變，進一步轉變為易裂變的钚-239，從而實現核燃料的“增殖”。關于中國實驗快堆，下列說法正確的是（　　）

  A．鈾-239轉變為钚-239，經過了3次β衰變

  B．鈾-239發生衰變的實質是原子核內的中子轉化為一個質子和一個電子

  C．鈾-239發生衰變過程中，電荷數守恒，質量也守恒

  D．钚（ 239 94 Pu）裂變生成為兩個中等質量的核，钚核的比結合能大于生成的兩個核的比結合能
  組卷：40引用：1難度：0.7

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• 2．如圖甲，兩根長度和質量都相同的金屬直導線ab、cd用絕緣絲線連接，再用絕緣絲線將ab懸掛在水平細桿上，ab、cd中通有相同大小的電流，方向如圖所示，兩根導線的質量均為m,重力加速度為g。現在兩導線所在空間施加與導線垂直斜向上的勻強磁場，磁場方向與豎直方向間夾角為30°，其截面圖如圖乙。下列說法正確的是（　　）

  A．懸掛導線ab的絲線向右偏離豎直方向

  B．上下每根絲線上的拉力大小分別為mg、 mg 2

  C．若增大勻強磁場的磁感應強度大小，則上面絲線上的拉力大小可能為0

  D．若增大勻強磁場的磁感應強度大小，則下面絲線與豎直方向間夾角將增大
  組卷：64引用：3難度：0.8

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• 3．如圖，為一定質量理想氣體狀態變化的p-V圖像，理想氣體由狀態a變化到狀態b,再由狀態b變化到狀態a,圖中虛線為過a、b兩點的雙曲線。在整個循環過程中，下列說法中正確的是（　　）

  A．由狀態a變化到狀態b過程中，氣體溫度先降低后升高

  B．由狀態b變化到狀態a過程中，氣體分子運動的平均速率先增大后減小

  C．在整個循環過程中，氣體從外界吸收的熱量大于向外界放出的熱量

  D．由狀態b變化到狀態a過程中，氣體內能先增大后減小
  組卷：206引用：2難度：0.5

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• 4．中國地震臺網正式測定：2021年11月17日13時54分在江蘇鹽城市大豐區海域（北緯33.50度，東經121.19度）發生5.0級地震，震源深度17千米。地震波既有橫波也有縱波。地震發生后南京監測站監測到了一列沿x軸傳播的地震橫波，t=0時刻x軸上在-3km～3km區間內的波形圖如圖甲所示；x軸上x=1km處質點的振動圖象如圖乙所示，t=0.2s時刻該質點到達波峰，下列說法正確的是（　　）
  

  A．該地震波沿x軸正向傳播

  B．該地震波沿x軸傳播的速度可能為25km/s

  C．該地震波沿x軸傳播10km距離所需的最長時間為0.8s

  D．當x=2km處質點到達波谷時，x=1km處質點將到達波峰
  組卷：101引用：1難度：0.5

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• 5．2021年6月17日，“神舟十二號”載人飛船搭載著聶海勝、劉伯明、湯洪波三名宇航員成功飛天，開啟歷時三個月的太空駐留。9月17日，“神舟十二號”返回艙在東風著陸場安全降落。返回艙從工作軌道Ⅰ返回地面的運動軌跡如圖，橢圓軌道Ⅱ與圓軌道Ⅰ、Ⅲ分別相切于P、Q兩點，軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為r₁、r₃；返回艙從軌道Ⅲ上適當位置減速后進入大氣層，最后在東風著陸場著陸。已知地球半徑為R，地面重力加速度為g,返回艙的質量為m。關于返回艙返回地面過程，下列說法正確的是（　　）

  A．返回艙在Ⅰ軌道上P點點燃反推發動機進入Ⅱ軌道前后，其加速度減小

  B．返回艙在Ⅱ軌道上從P點運動到Q點經歷的最短時間為 π （ r 1 + r 3 ） 2 R r 1 + r 3 2 g

  C．返回艙從Ⅰ軌道轉移到Ⅲ軌道過程中，發動機做的功為 mg R 2 （ r 3 - r 1 ） 2 r 1 r 3

  D．返回艙在Ⅱ軌道上經過P點時的速率可能等于在Ⅲ軌道上運動速率
  組卷：217引用：1難度：0.2

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• 6．分光器是光纖通信設備中的重要元件，主要用來分配光纖通信中的不同鏈路。如圖，為某一型號分光器的原理示意圖，一束由兩種不同頻率單色光組成的復色光，從空氣射向平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面鍍有反射層，光束經兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面射出a、b兩束單色光。已知兩種色光由玻璃射向空氣發生全反射的臨界角均小于42°，下列說法正確的是（　　）

  A．a光在玻璃磚中的傳播時間大于b光在玻璃磚中的傳播時間

  B．從玻璃磚上表面射出的a、b兩束單色光不平行

  C．若用a、b光分別照射某金屬均能發生光電效應，則a光照射產生的光電子最大初動能小于b光照射產生的光電子最大初動能

  D．用同一雙縫干涉實驗裝置進行干涉實驗，a光干涉條紋間距大于b光干涉條紋間距
  組卷：74引用：2難度：0.4

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三.非選擇題：本題共6小題，共60分。

• 17．如圖甲，空間直角坐標系Oxyz中，界面M、從熒光屏N均與Oxy平面平行，界面M將空間分為區域Ⅰ和區域Ⅱ兩部分，界面M與Oxy平面間距離為L，z軸與界面M相交于O₁，與熒光屏N交于O₂，在熒光屏上建立圖示坐標系O₂x′y′。區域Ⅰ空間有與y軸平行向上的勻強電場，區域Ⅱ空間先后有沿z軸正方向和x軸正方向的勻強磁場，磁感應強度大小隨時間變化規律如圖乙（B₀已知，界面在磁場中）。兩個電荷量均為q、質量均為m的帶正電粒子a、b分別從y軸正半軸上的兩點沿z軸正方向先后射出，a、b兩粒子射出位置的y坐標之比

  y

  a

  y

  b

  =

  9

  16

  ，經過區域Ⅰ，兩粒子同時到達O₁點，其中a粒子到達O₁點時速度大小為v₀，與z軸正方向間夾角θ=60°；在O₁點有一調速裝置，使經過O₁點的a、b粒子只保留y軸方向的速度分量；t=0時刻兩粒子從O₁點沿y軸負向射出，經過區域Ⅱ，a粒子剛好能打到熒光屏N上，b粒子在t=

  5

  πm

  3

  q

  B

  0

  時刻打到熒光屏上。不計粒子重力，不考慮場的邊緣效應，求：
  （1）區域Ⅰ內電場強度E的大小；
  （2）界面M與熒光屏N間的距離d；
  （3）b粒子打在熒光屏上的位置坐標（x′，y′）。
  
  組卷：52引用：1難度：0.4

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• 18．如圖，固定在豎直面內的導軌PQR，由半徑為r的光滑半圓環和足夠長水平導軌組成，水平導軌上的N點左側部分光滑，右側部分粗糙，半圓環與水平軌道在Q點相切。一根自然長度為r、勁度系數k=

  8

  mg

  3

  r

  的輕質彈性繩，一端固定在圓環的頂點P，另一端與一個穿在圓環上、質量為m的小球a相連；在水平軌道的Q、N兩點間依次套著質量均為2m的b、c、d三個小球，所有小球大小相同。開始時將小球a移到某一位置M，使彈性繩處于原長且伸直狀態，然后由靜止釋放小球a,當小球a在圓環上達到最大速度時，彈性繩自動脫落。已知彈性繩的彈性勢能E_p與其伸長量x間滿足E_p=

  1

  2

  kx²，各個小球與導軌粗糙部分間的動摩擦因數均μ=0.1，小球間的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞時間極短，重力加速度為g。求：
  （1）釋放小球a瞬間，圓環對小球a的作用力F_N1大小；
  （2）彈性繩自動脫落時，小球a沿圓環下滑的速率v_m；
  （3）彈性繩自動脫落前的瞬間，圓環對小球a作用力F_N2的大小和方向；
  （4）最終a、d兩球間的距離x_ad。
  組卷：79引用：3難度：0.4

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