山東省青島市第七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省青島市第七中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）某同學(xué)畫出“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的假想圖如圖所示，A代表“天宮一號(hào)”，B代表“神舟八號(hào)”，虛線為各自的軌道。由此假想圖，可以判定下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是(

)

A．“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率

B．“天宮一號(hào)”的周期小于“神舟八號(hào)”的周期

C．“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟八號(hào)”的向心加速度

D．“神舟八號(hào)”適度加速有可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：ABC2.如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為A．mg和mg

B．mg和mgC．mg和μmg

D．mg和μmg參考答案：A3.(單選)如圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖像．下列說法錯(cuò)誤的是 ()A．這列波的傳播方向沿x軸的正方向B．這列波的傳播速度是20m/sC．經(jīng)過0.15s，質(zhì)點(diǎn)P沿x軸的正方向傳播了3mD．經(jīng)過0.35s，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離D．從到，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為參考答案：C4.如圖所示，水平放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正負(fù)極相連，a、b板的中央各有一小孔。一帶負(fù)電的液滴從小孔的正下方p點(diǎn)以一定的初速度豎直向上運(yùn)動(dòng)，先后穿過兩個(gè)小孔到達(dá)a板時(shí)速度為，現(xiàn)使a板不動(dòng)，保持開關(guān)K打開或閉合，b板向上或向下移動(dòng)一小段距離，相同液滴仍從p點(diǎn)以相同的初速度豎直向上運(yùn)動(dòng)，先后穿過兩個(gè)小孔到達(dá)a板時(shí)速度。則下列判斷正確的是(

)A.若開關(guān)K保持閉合，向下移動(dòng)b板，則

B.若開關(guān)K保持閉合，向下移動(dòng)b板，則C.若開關(guān)K閉合一段時(shí)間后再打開，向下移動(dòng)b板，則

D.若開關(guān)K閉合一段時(shí)間后再打開，向下移動(dòng)b板，則參考答案：BC5.一氣象探測(cè)氣球，在充有壓強(qiáng)為1.00atm（即76.0cmHg）、溫度為27.0℃的氦氣時(shí)，體積為3.50m3．在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg，氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變．此后停止加熱，保持高度不變．已知在這一海拔高度氣溫為﹣48.0℃．求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；（2）氦氣在停止加熱較長一段時(shí)間后的體積．參考答案：解（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程．根據(jù)玻意耳﹣馬略特定律有：p1V1=p2V2將p1=76.0cmHg，，p2=36.0cmHg帶入得：．

故氦氣在停止加熱前的體積為．

（2）在停止加熱較長一段時(shí)間后，氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同，即T2=225K，這是一等壓過程，根據(jù)蓋﹣呂薩克定律有：將數(shù)據(jù)帶入得：．故氦氣在停止加熱較長一段時(shí)間后的體積為：．【考點(diǎn)】氣體的等溫變化；氣體的等容變化和等壓變化．【分析】（1）該上升過程為等溫變化，因此根據(jù)等溫變化的氣體狀態(tài)方程可直接求解．（2）停止加熱后高度不變，因此為等壓變化，注意經(jīng)過較長一段時(shí)間后，溫度與環(huán)境溫度相等為﹣48.0℃，故根據(jù)等壓變化可直接求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時(shí)的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；4507.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已測(cè)得坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)處的電勢(shì)為3V,那么電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

12008.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球由A處靜止釋放，經(jīng)過B、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小分別為3m/s和4m/s,AB=BC。設(shè)球經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為

，球由A運(yùn)動(dòng)到C的平均速率為

m/s。參考答案：9：7；2.1設(shè)AB=BC＝x，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，AB段有：；BC段有：，聯(lián)立得；根據(jù)平均速率公式可知兩段的平均速率分別為：所以全程的平均速度為。【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、平均速率9.（填空）一列簡諧橫波沿工軸正方向傳播，周期為2s，t=0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2，0.25s．考點(diǎn)： 波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．.分析： 由圖讀出波長λ，由波速公式v=求波速．根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．運(yùn)用波形的平移法研究質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解答： 解：由圖讀出波長λ=4m，則波速根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到a點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．則質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點(diǎn)評(píng)： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點(diǎn)a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，這是常用的方法．10.有兩個(gè)大小相等的力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時(shí)，合力為F，則當(dāng)它們的夾角為120°時(shí)，合力的大小為_____________。參考答案：11.某中學(xué)的實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測(cè)量光電管的電壓以及光電管的電流．當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，用光子能量為2.5eV的光照射光電管的陰極K，理想電流表有示數(shù)，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭，當(dāng)電壓表的示數(shù)小于0.60V時(shí)，理想電流表仍有示數(shù)，當(dāng)理想電流表的示數(shù)剛好為零時(shí)，電壓表的示數(shù)剛好為0.60V．則陰極K的逸出功為1.9eV，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為0.6eV．參考答案：：解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U=0.60V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽極，因此eU=Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此時(shí)最大初動(dòng)能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV；故答案為：1.9eV，0.6eV．12.(選修模塊3－5)（4分）氫原子的能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為

eV?，F(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

種。

參考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）13.本世紀(jì)最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應(yīng)為__________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）全自動(dòng)洗衣機(jī)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、洗滌等工序。洗衣機(jī)的進(jìn)水是通過控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。如圖所示為一種洗衣機(jī)水位控制器的原理示意圖，洗衣機(jī)進(jìn)水前粗細(xì)均勻的塑料管內(nèi)充滿空氣，當(dāng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣桶內(nèi)的水位上升，塑料管中空氣的壓強(qiáng)________（選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)，水位控制器根據(jù)壓強(qiáng)傳感器向外輸出的信號(hào)，切斷進(jìn)水閥電磁線圈的電路，使進(jìn)水停止并轉(zhuǎn)入其它工作程序。若不計(jì)細(xì)塑料管下部水平部分長度，當(dāng)洗衣桶內(nèi)的水位達(dá)到一定深度時(shí)，水進(jìn)入塑料管的高度為1.75cm，壓強(qiáng)傳感器測(cè)得的氣體壓強(qiáng)是1.03×105Pa，則塑料管的長度是________cm。（設(shè)水的密度是1.0×103kg/m3，大氣壓強(qiáng)是1.0×105Pa）參考答案：答案：增大；60cm

15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．裝置中的氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)可使滑塊懸浮起來，以減小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的阻力．實(shí)驗(yàn)前已調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座保持水平，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上遮光條由圖示初始位置到光電門的距離x．（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為d，實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則可計(jì)算出滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為．（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，除了已經(jīng)測(cè)量出的物理量外還需要已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）本實(shí)驗(yàn)通過比較mgx和在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號(hào)表示），即可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．參考答案：解：（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，可知滑塊經(jīng)過光電門的速度大?。?、3）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，其重力勢(shì)能的減小量為mgx，系統(tǒng)動(dòng)能的增量為，可知還需要測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?yàn)證重力勢(shì)能的減小量為mgx和動(dòng)能的增加量是否相等．故答案為：（1）

（2）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

（3）mgx，．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）有人設(shè)計(jì)了一種新型伸縮拉桿秤。結(jié)構(gòu)如圖，秤桿的一端固定一配重物并懸一掛鉤，秤桿外面套有內(nèi)外兩個(gè)套筒，套筒左端開槽使其可以不受秤紐阻礙而移動(dòng)到掛鉤所在的位置（設(shè)開槽后套筒的重心仍在其長度中點(diǎn)位置）。秤桿與內(nèi)層套筒上刻有質(zhì)量刻度?？蛰d（掛鉤上不掛物體，且套筒未拉出）時(shí)。用手提起秤紐，桿桿秤恰好平衡。當(dāng)物體掛在掛鉤上時(shí)，往外移動(dòng)內(nèi)外套筒可使桿秤平衡，從內(nèi)外套筒左端的位置可以讀得兩個(gè)讀數(shù)，將這兩個(gè)讀數(shù)相加，即可得到待測(cè)物體的質(zhì)量。已知秤桿和兩個(gè)套稠的長度均為16cm，套筒可移出的最在距離為15cm，秤紐到掛鉤的距離為2cm，兩個(gè)套筒的質(zhì)量均為0.1kg。取重力加速度g=9.8m/s2。求：(1)當(dāng)桿秤空載時(shí)，秤桿、配重物及掛鉤所受重力相對(duì)秤紐的合力矩；(2)當(dāng)在秤鉤上掛一物體時(shí)，將內(nèi)套筒向右移動(dòng)5cm，外套筒相對(duì)內(nèi)套筒向右移動(dòng)8cm，桿秤達(dá)到平衡，物體的質(zhì)量多大？

(3)若外層套筒不慎丟失，在稱某一物體時(shí)，內(nèi)層套筒的左端在讀數(shù)為1kg外桿恰好平衡，則該物體實(shí)際質(zhì)量多大？參考答案：解析：（1）套筒不拉出時(shí)桿秤恰好平衡，此時(shí)兩套筒的重力相對(duì)秤紐的力矩與所求的合力矩相等，設(shè)套筒長度為L，合力矩

①

②

（2）力矩平衡

③

④

⑤

（3）正常稱衡1kg重物時(shí)，內(nèi)外兩個(gè)套筒可一起向外拉出

力矩平衡

⑥

⑦

外層套筒丟失后稱物，此時(shí)內(nèi)套筒左端離秤紐距離為

力矩平衡

⑧

⑨17.矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l，短邊的長度為l，在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻，其余部分電阻均不計(jì)。導(dǎo)線框的位置如圖所示，線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖，大小為。一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好。起初導(dǎo)體棒處于x=0處，從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中，試求：（1）某一時(shí)刻t產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；（2）某一時(shí)刻t所受的外力F；（3）整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。參考答案：

（1）在t時(shí)刻AB棒的坐標(biāo)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2)回路總電阻回路感應(yīng)電流棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有解得：（3）導(dǎo)體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個(gè)周期的正弦交流電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為回路產(chǎn)生的電熱通電時(shí)間解得18.如圖，粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑圓弧軌道