山東省淄博市桓臺中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析

山東省淄博市桓臺中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.許多科學家對物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假說法等等。以下關(guān)于物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是

A．卡文迪許測出引力常量用了放大法

B．伽利略為了說明力是維持物體運動的原因用了理想實驗法

C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法

D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法參考答案：ADB項說法錯誤，伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法，質(zhì)點是一個理想化的物理模型，C項錯，AD符合題意，選項AD正確。2.在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是A.開普勒進行了“月-地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結(jié)論B.哥白尼提出“日心說”，發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律C.伽利略不畏權(quán)威，通過“理想斜面實驗”，科學地推理出“力不是維持物持物體運動的原因”D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類從蒸汽機時代步入了電氣化時代參考答案：C牛頓進行了“月-地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結(jié)論；哥白尼提出“日心說”，認為太陽系中行星沿圓軌道運動，開普勒發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類從蒸汽機時代步入了電氣化時代，故選項ABC錯誤。選項D正確。3.如圖甲所示，兩平行正對的金屬板A、B間加有如圖1－12乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向A板運動，時而向B板運動，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時間段是()A．0<t0<B.<t0<C.<t0<TD．T<t0<參考答案：B4.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g參考答案：B解：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道=mg得出：g=火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g故選B．5.《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進從C點運動到E點的過程中，下列說法正確的是A.工人對繩的拉力一直變大B.繩OD的拉力一直變小C.OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD.當繩CD與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為參考答案：CD【詳解】A.對兜籃、王進及攜帶的設(shè)備整體受力分析如圖所示，繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為θ，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為α。根據(jù)幾何知識知：θ+2α=90°，由正弦定理可得F1增大，F(xiàn)2減小，A錯誤，B.根據(jù)選項A的分析，B錯誤C.兩繩拉力的合力大小等于mg，C正確D.α=30°時，θ=30°，可求出，D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于7.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正8.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案：答案：9.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗?zāi)緣K均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cmKs5u10.19世紀和20世紀之交，經(jīng)典物理已達到了完整、成熟的階段，但“在物理學晴朗天空的遠處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學也有無法解釋的實驗事實，“兩朵烏云”是指

（填“宏觀問題”或“微觀問題”）與

（填“高速問題”或“低速問題”）。參考答案：微觀問題

高速問題11.如圖所示的是用打點計時器記錄小車做勻加速直線運動的紙帶，交流電周期為T＝0.02s，每5個點取一個計數(shù)點，測量得AB＝3.01cm，AC＝6.51cm，AD＝10.50cm，AE＝14.99cm，AF＝20.01cm，AG＝25.50cm，則B點的瞬時速度vB=_____m/s，小車運動的a=____m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

參考答案：

0.326

0.50012.真空中一束波長為6×10﹣7m的可見光，頻率為

Hz，已知光在真空中的速度為3×108m/s．該光進入水中后，其波長與真空中的相比變

（選填“長”或“短”）．參考答案：5×1014；短．【考點】電磁波的發(fā)射、傳播和接收．【專題】定量思想；推理法；光線傳播的規(guī)律綜合專題．【分析】根據(jù)波長求出該可見光的頻率，再分析水相對真空是光密介質(zhì)，所以光進入水中傳播速度減小，但頻率不變，由波長與頻率的關(guān)系，判斷波長的變化．【解答】解：由波長與頻率的關(guān)系得水相對真空是光密介質(zhì)，所以光進入水中傳播速度減小，但頻率不變，由波長與頻率的關(guān)系可知其波長與真空相比變短．故答案為：5×1014；短．13.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力。現(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減??；氣體的壓強減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，QB段是半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段是長度為L=1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量m=1kg（可視為質(zhì)點），P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，若物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點又返回A點時恰好靜止．（取g=10m/s2）求：（1）v0的大??；（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力．參考答案：解：（1）物塊P從A到C又返回A的過程中，由動能定理得：﹣μmg?2L=0﹣mv02

代入數(shù)據(jù)解得：v0==2m/s（2）設(shè)物塊P第一次剛通過Q點時的速度為v，在Q點軌道對P的支持力為FN，由動能定理可得：﹣μmgL=mv2﹣mv02由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：FN=12N由牛頓第三定律可知，物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力大小為12N，方向豎直向下．答：（1）v0的大小為2m/s；（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力為12N，方向豎直向下．【考點】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）在整個過程中由動能定理求的；（2）由動能定理求出到達Q點的速度，再由牛頓第二定律求的作用力；17.如圖甲所示，固定的光滑半圓軌道的直徑PQ沿豎直方向，其半徑R的大小可以連續(xù)調(diào)節(jié)，軌道上裝有壓力傳感器，其位置N始終與圓心O等高。質(zhì)量M=1kg、長度L=3m的小車靜置在光滑水平地面上，小車上表面與P點等高，小車右端與P點的距離s=2m。一質(zhì)量m=2kg的小滑塊以v0=6m/s的水平初速度從左端滑上小車，當小車與墻壁碰撞后小車立即停止運動。在R取不同值時，壓力傳感器讀數(shù)F與的關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊與小車表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)小滑塊到達P點時的速度v1的大??；(2)圖乙中a和b的值。參考答案：(1)4m/s

(2)a=1.25,b=40試題分析：(1)小滑塊滑上小車后將做勻減速直線運動，小車將做勻加速直線運動；算出到兩者速度相等時，小車及滑塊的位移；發(fā)現(xiàn)速度相等時，小物塊恰到小車的最右端且此時車與墻相碰，可得小滑塊到達P點時的速度；(2)據(jù)機械能守恒求得小滑塊到N點的速度，再對小滑塊在N點時受力分析，據(jù)牛頓第二定律求出對應(yīng)的函數(shù)表達式，從而求出圖乙中a和b的值。解：(1)小滑塊滑上小車后將做勻減速直線運動，小車將做勻加速直線運動，設(shè)小滑塊的加速度大小為，小車加速度的大小為，由牛頓第二定律得：對小滑塊，則對小車，則設(shè)小車與滑塊經(jīng)時間速度相等，則：滑塊的位移小車的位移代入數(shù)據(jù)解得：、、由于、，說明小滑塊恰到小車的最右端時，車與墻相碰，即小滑