无锡市普通高中2022届高三期终调研考试卷物理及参考答案

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12～15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；有数据计算时，答案中必须写出数值和单位．

11．（15分）因学校举办文艺汇演，某同学计划利用发光二极管设计一组彩灯，他的设计和操作过程如下：

（1）该同学在网上选择并购买了某种型号的发光二极管，额定电压在3~4V，用欧姆表粗测二极管正向导通电阻，如图甲，选择开关为×10，读数为______Ω；

（2）为了进一步研究发光二极管的性能，该同学选择器材设计电路描绘发光二极管正向导通时的伏安特性曲线。他找到了下面这些实验器材∶

A．电动势为5V的直流电源，内阻忽略不计

B．滑动变阻器R1（0~20Ω）

C．电压表V1（量程0~3V，内阻为3kΩ），

D．电压表V2（量程0~15V，内阻为15kΩ）

E．电流表A1（量程0~30mA，内阻约2Ω），

F．电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.06Ω）

G．定值电阻R0（阻值为1kΩ）

H.开关、导线若干。

电压表选择______，电流表选择______。（填电表符号）

（3）请在虚线框内画出实验电路图：

（4）经过实验测量，绘制出该型号二极管的伏安特性曲线如乙图所示。实验观察得知，该型号二极管在3.4V电压下能够正常工作。为了设计一条发光二极管的灯带，该同学找到一个充电器，可视为电动势为4V，内阻为1Ω的直流电源，这条灯带需并联______个这种型号的发光二极管，可使灯带达到理想的使用效果。

12．（8分）某同学通过实验测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，如图甲所示,O为圆心, AO为半径，长为R。一束极细的光垂直MN照射到半圆柱上。

（1）改变入射光的位置，测出多组入射光线和法线ON的夹角i，折射光线和法线ON的夹角r,作出sini-sinr图像如图乙所示，求该玻璃的折射率n.

（2）平行光垂直MN照射到半圆柱上,光线到达左侧圆弧面后,有部分光线能从该表面射出,求能射出光线对应入射光在底面上的最大半径为多少?（不考虑光线在透明物体内部的反射。）

13．（8分）如图甲所示，一正方形单匝闭合线框放置于粗糙的水平桌面上，边长a=cm，质量m=10g、电阻R=0.1Ω，虚线是线框对角线，虚线左侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数µ=0.10。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2求：

(1)t=0.1s时刻线框所受安培力的大小和方向；

(2)线框在滑动前所产生的焦耳热。

14．（13分）如图所示，质量为M=100g的木板左端是一半径为R=10m的1/4光滑圆弧轨道，轨道右端与木板上表面水平相连。质量为m1=80g的木块置于木板最右端A处。一颗质量为m2=20g的子弹以大小为v0=100m/s的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出。已知子弹打进木块的时间极短，木板上表面水平部分长度为L=10m，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g。

（1）求子弹打进木块过程中系统损失的机械能；

（2）若木板固定，求木块刚滑上圆弧时对圆弧的压力；

（3）若木板不固定，地面光滑，求木块上升的最大高度。

15．（16分）如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中，在第一、第二象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场，在y>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，磁感应强度和电场强度大小均未知。在第四象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的匀强电场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E。一个带电小球从图中y轴上的M点，沿与x轴成角度斜向上做直线运动，由x轴上的N点进入第一象限并立即做匀速圆周运动，已知O、N点间的距离为L，重力加速度大小为g。求：

（1）小球的比荷和第一象限内匀强电场场强E1的大小；

（2）要使小球能够进入第二象限，求第一象限内磁感应强度B1的大小范围；

（3）若第一象限内磁感应强度大小为，第二象限内磁感应强度大小为，求小球穿过y轴的位置和时间的可能取值（从小球进入第一象限开始计时）。