山東省泰安市東平高級藝術(shù)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省泰安市東平高級藝術(shù)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量M＝100kg的小船靜止在水面上，船首站著質(zhì)量m甲＝40kg的游泳者甲，船尾站著質(zhì)量m乙＝60kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙兩游泳者同時(shí)在同一水平線上甲朝左、乙朝右以3m/s的速率躍入水中，則：______A．小船向左運(yùn)動(dòng)，速率為1m/s

B．小船向左運(yùn)動(dòng)，速率為0.6m/sC．小船向右運(yùn)動(dòng)，速率大于1m/s

D．小船仍靜止參考答案：B2.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是

A.衛(wèi)星距離地面的高度為

B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度

C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為

D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度參考答案：BD3.如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千冶中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（A）A的速度比B的大（B）A與B的向心加速度大小相等（C）懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等（D）懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小參考答案：答案：D解析：當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A與B的角速度相等，A的半徑比B的小，由v＝ωr，可得A的速度比B的小，故A錯(cuò)；由得，A的向心加速度比B的小，故B錯(cuò)；座椅受重力mg和拉力T，mgtanθ=，A與豎直方向的夾角比B的小，故C錯(cuò)；拉力，懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小，故D對。4.（單選）如圖所示，一物體在水平地面上，物體受到水平向右的推力F1=8N，水平向左的推力F2=2N的作用，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下面判斷正確的是

(

)A．若撤去力F1，則物體受到的合力大小6N，方向向左B．若撤去力F1，則物體受到的摩擦力一定是2NC．若撤去力F2，則物體受到的合力一定是大小2N，方向向右D．若撤去力F2，則物體受到的摩擦力一定是8N參考答案：B在水平方向上物體受推力，和摩擦力，物體靜止，由平衡條件得：，解得：，因?yàn)殪o摩擦力小于等于最大靜摩擦力，所以物體與地面間的最大靜摩擦力大于等于5N，當(dāng)撤去推力時(shí)，只剩下推力，此時(shí)物體在水平方向上受推力與靜摩擦力，物體靜止，處于平衡狀態(tài)，所以物體所受合力為0．5.如圖所示，將質(zhì)量為m的石塊從離地面h高處以初速度v0斜向上拋出，以地面為參考平面，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)石塊落地時(shí)（）A．動(dòng)能為mgh B．動(dòng)能為mv02C．重力勢能為mgh D．機(jī)械能為mv02+mgh參考答案：D解：A、B不計(jì)空氣阻力，石塊的機(jī)械能守恒，以地面為參考平面，則物體在地面上的重力勢能為零；根據(jù)機(jī)械能守恒得：石塊落地時(shí)動(dòng)能為：Ek=E1=mgh+mv02，故ABC錯(cuò)誤．D、機(jī)械能等于重力勢能與動(dòng)能之和，則得：石塊落地時(shí)機(jī)械能為：E=Ek=mgh+mv02；故D正確．故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個(gè)波長，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：7.如圖所示，光滑弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，則鋼球到達(dá)軌道末端時(shí)的速度v與h的關(guān)系應(yīng)滿足v=____；(已知重力加速度g)。鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s，不計(jì)空氣阻力，則與h的關(guān)系應(yīng)滿足=____（用H、h表示）。參考答案：8.

設(shè)地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速度為，則太陽的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為__________。太陽圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為__________。參考答案：答案：；解析：地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽對地球的萬有引力充當(dāng)。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有，整理得

太陽繞銀河系運(yùn)動(dòng)也是由萬有引力充當(dāng)向心力。

同理可得。9.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：．方向由a至b10.用如圖甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．蓄電池的電動(dòng)勢約為2V，內(nèi)電阻很小．除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電壓表（量程3V）；B．電流表（量程0.6A）；C．電流表（量程3A）；D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）；E．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）（1）電流表應(yīng)選

；（填器材前的字母代號）．（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象（如圖乙所示），則蓄電池的電動(dòng)勢E=

V，內(nèi)阻r=

Ω．

參考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考點(diǎn)】測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．【分析】（1）由題意可確定出電路中的電流范圍，為了保證電路的安全和準(zhǔn)確，電流表應(yīng)略大于最大電流；（2）由電路及閉合電路歐姆定律可得出函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可得出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）由題意可知，電源的電動(dòng)勢約為2V，保護(hù)電阻為4Ω，故電路中最大電流約為=0.5A，故電流表只能選B；（2）由電路利用閉合電路歐姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）則由數(shù)學(xué)知識可得，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源電動(dòng)勢，故E=2.10V；而圖象的斜率表示保護(hù)電阻與內(nèi)電阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案為：（1）B；（2）2.10；0.2．11.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當(dāng)光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應(yīng)；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時(shí)釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則從躍遷到時(shí)釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與能極差的關(guān)系，即，以及知道光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件。12.為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動(dòng)的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：13.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．⑴該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計(jì)算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過測量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

．參考答案：⑴小車所受合外力大小等于(或約等于)mg……(1分)⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2所用時(shí)間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.1）如圖為“用DIS研究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）（多選）有關(guān)該實(shí)驗(yàn)正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)中小車必須每次從同一位置釋放B．改變鉤碼數(shù)量時(shí)導(dǎo)軌的傾斜角度不需改變C．當(dāng)鉤碼數(shù)量變化時(shí)小車的質(zhì)量應(yīng)保持不變D．鉤碼連接小車的細(xì)線不必平行于軌道（2）（單選）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，得到a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所用小車的質(zhì)量太大 D．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大參考答案：BC

（2）（3分）C

15.（4分）在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油醋酒精溶液的濃度為每1000ml溶液中有純油酸0.6ml，用注射器測得1ml上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方向方格的邊長為1cm，試求：

①油酸膜的面積是

cm3②實(shí)驗(yàn)測出油酸分子的直徑是

m（保留兩位有效數(shù)字）

參考答案：答案：①115~120都對（2分）②6.3×10—10~6.5×10—10都對（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力作用下向上運(yùn)動(dòng)，推力F與小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g=10m/s2。求小環(huán)的質(zhì)量m細(xì)桿與地面間的傾角α。參考答案：（1）0-2s內(nèi)，F(xiàn)1-mgsinα=ma

①

由圖可知a=0.5m/s2

②

2s后，F(xiàn)2=mgsinα

由①②式可得F1-F2=ma,

所以m=0.5/0.5=1(kg)

(2)由②式可得α=30°。17.（13分）如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計(jì)重力。（1）若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時(shí)的動(dòng)能；（2）若粒子離開電場時(shí)動(dòng)能為，則電場強(qiáng)度為多大？參考答案：解析：（1）水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)有L＝v0t，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，L＝＝，所以E＝，qEL＝Ekt－Ek，所以Ekt＝qEL＋Ek＝5Ek。

（2）若粒子由bc邊離開電場，L＝v0t，vy＝＝，－Ek＝mvy2＝＝，所以E＝，若粒子由cd邊離開電場，qEL＝－Ek，所以E＝。18.（18分）如圖甲所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，上端接有電阻R1＝3Ω，下端接有電阻R2＝6Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2m過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示.求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)桿下落0.2m過程中通過電阻R2的電荷量q.

參考答案：（18分）參考解答：(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.0