山東省青島市第七中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析

山東省青島市第七中學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.（多選）某同學畫出“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的假想圖如圖所示，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道。由此假想圖，可以判定下列選項錯誤的是(

)

A．“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率

B．“天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期

C．“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度

D．“神舟八號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接參考答案：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摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為，則斜面對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刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖像．下列說法錯誤的是 ()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P沿x軸的正方向傳播了3mD．經(jīng)過0.35s，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離D．從到，質(zhì)點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，分別與電源的正負極相連，a、b板的中央各有一小孔。一帶負電的液滴從小孔的正下方p點以一定的初速度豎直向上運動，先后穿過兩個小孔到達a板時速度為，現(xiàn)使a板不動，保持開關(guān)K打開或閉合，b板向上或向下移動一小段距離，相同液滴仍從p點以相同的初速度豎直向上運動，先后穿過兩個小孔到達a板時速度。則下列判斷正確的是(

)A.若開關(guān)K保持閉合，向下移動b板，則

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

D.若開關(guān)K閉合一段時間后再打開，向下移動b板，則參考答案：BC5.一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00atm（即76.0cmHg）、溫度為27.0℃的氦氣時，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間后的體積為：．【考點】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，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為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兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s,AB=BC。設球經(jīng)過B點前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為

，球由A運動到C的平均速率為

m/s。參考答案：9：7；2.1設AB=BC＝x，根據(jù)勻變速直線運動的規(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?！究键c】勻變速直線運動的規(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時刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2，0.25s．考點： 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)點的運動方向沿y軸向上，當此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．運用波形的平移法研究質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間．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)點的運動方向沿y軸向上，當此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．則質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點評： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間，這是常用的方法．10.有兩個大小相等的力F1和F2，當它們的夾角為90°時，合力為F，則當它們的夾角為120°時，合力的大小為_____________。參考答案：11.某中學的實驗小組利用如圖所示的裝置研究光電效應規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測量光電管的電壓以及光電管的電流．當開關(guān)打開時，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)，移動滑動變阻器的觸頭，當電壓表的示數(shù)小于0.60V時，理想電流表仍有示數(shù)，當理想電流表的示數(shù)剛好為零時，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能為0.6eV．參考答案：：解：設用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當反向電壓達到U=0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此eU=Ekm由光電效應方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此時最大初動能為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）氫原子的能級如圖所示，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功為

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

種。

參考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）13.本世紀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動的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應為__________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、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）全自動洗衣機可以自動實現(xiàn)進水、洗滌等工序。洗衣機的進水是通過控制器實現(xiàn)自動控制的。如圖所示為一種洗衣機水位控制器的原理示意圖，洗衣機進水前粗細均勻的塑料管內(nèi)充滿空氣，當洗衣機進水時，洗衣桶內(nèi)的水位上升，塑料管中空氣的壓強________（選填“增大”、“減小”或“不變”），當水位上升到一定高度時，水位控制器根據(jù)壓強傳感器向外輸出的信號，切斷進水閥電磁線圈的電路，使進水停止并轉(zhuǎn)入其它工作程序。若不計細塑料管下部水平部分長度，當洗衣桶內(nèi)的水位達到一定深度時，水進入塑料管的高度為1.75cm，壓強傳感器測得的氣體壓強是1.03×105Pa，則塑料管的長度是________cm。（設水的密度是1.0×103kg/m3，大氣壓強是1.0×105Pa）參考答案：答案：增大；60cm

15.某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．裝置中的氣墊導軌工作時可使滑塊懸浮起來，以減小滑塊運動過程中的阻力．實驗前已調(diào)整氣墊導軌底座保持水平，實驗中測量出的物理量有：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）若用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，實驗時掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t，則可計算出滑塊經(jīng)過光電門時的速度為．（2）要驗證系統(tǒng)的機械能守恒，除了已經(jīng)測量出的物理量外還需要已知當?shù)氐闹亓铀俣龋?）本實驗通過比較mgx和在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．參考答案：解：（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，可知滑塊經(jīng)過光電門的速度大小．（2、3）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgx，系統(tǒng)動能的增量為，可知還需要測量當?shù)氐闹亓铀俣龋炞C重力勢能的減小量為mgx和動能的增加量是否相等．故答案為：（1）

（2）當?shù)氐闹亓铀俣?/p>

（3）mgx，．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）有人設計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)外兩個套筒，套筒左端開槽使其可以不受秤紐阻礙而移動到掛鉤所在的位置（設開槽后套筒的重心仍在其長度中點位置）。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。用手提起秤紐，桿桿秤恰好平衡。當物體掛在掛鉤上時，往外移動內(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讀數(shù)，將這兩個讀數(shù)相加，即可得到待測物體的質(zhì)量。已知秤桿和兩個套稠的長度均為16cm，套筒可移出的最在距離為15cm，秤紐到掛鉤的距離為2cm，兩個套筒的質(zhì)量均為0.1kg。取重力加速度g=9.8m/s2。求：(1)當桿秤空載時，秤桿、配重物及掛鉤所受重力相對秤紐的合力矩；(2)當在秤鉤上掛一物體時，將內(nèi)套筒向右移動5cm，外套筒相對內(nèi)套筒向右移動8cm，桿秤達到平衡，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，內(nèi)層套筒的左端在讀數(shù)為1kg外桿恰好平衡，則該物體實際質(zhì)量多大？參考答案：解析：（1）套筒不拉出時桿秤恰好平衡，此時兩套筒的重力相對秤紐的力矩與所求的合力矩相等，設套筒長度為L，合力矩

①

②

（2）力矩平衡

③

④

⑤

（3）正常稱衡1kg重物時，內(nèi)外兩個套筒可一起向外拉出

力矩平衡

⑥

⑦

外層套筒丟失后稱物，此時內(nèi)套筒左端離秤紐距離為

力矩平衡

⑧

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

（1）在t時刻AB棒的坐標為感應電動勢(2)回路總電阻回路感應電流棒勻速運動時有解得：（3）導體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個周期的正弦交流電感應電動勢的有效值為回路產(chǎn)生的電熱通電時間解得18.如圖，粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑圓弧軌道