2022-2023學(xué)年山東省臨沂市蒙陰縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山東省臨沂市蒙陰縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.乒乓秋在我國(guó)有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有“國(guó)球”的美譽(yù)，中國(guó)乒乓球的水平也處于世界領(lǐng)先地位?，F(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題，已知球臺(tái)長(zhǎng)L、網(wǎng)高h(yuǎn)，假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方某高度處以一定的速度被水平發(fā)出球恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)，則根據(jù)以上信息可以求出

A、發(fā)球的初速度大小

B、球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間

C、發(fā)球時(shí)的高度

D、球從發(fā)出到對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間參考答案：ABC2.（多選）已知雨滴下落過(guò)程中受到的空氣阻力與雨滴下落速度的平方成正比，用公式表示為f=kv2。假設(shè)雨滴從足夠高處由靜止豎直落下，則關(guān)于雨滴在空中的受力和運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是

A．雨滴受到的阻力逐漸變小直至為零

B．雨滴受到的阻力逐漸變大直至不變C．雨滴的速度逐漸變小直至為零

D．雨滴的速度逐漸變大直至不變參考答案：BD3.（多選）如圖所示，L1、L2是理想變壓器的兩個(gè)線(xiàn)圈，如果把它當(dāng)做降壓變壓器，則當(dāng)接負(fù)載正常工作后，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．L1接電源B．L2接電源C．L1、L2兩端電壓之比為4∶1D．L1、L2電流之比為4∶1參考答案：BD4.下列描述的運(yùn)動(dòng)中，不可能存在的是（

）A、速度變化很大，加速度卻很小B、速度方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù)C、速度變化越來(lái)越快，加速度卻越來(lái)越小D、速度越來(lái)越大，加速度卻越來(lái)越小參考答案：C5.甲、乙兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)，它們間的分子力為零，當(dāng)它們逐漸接近到不能再接近的全過(guò)程中，分子力大小的變化和分子勢(shì)能大小的變化情況，正確的是（）A．分子力先增大，后減?。环肿觿?shì)能一直減小B．分子力先增大，后減小；分子勢(shì)能先減小，后增大C．分子力先增大，再減小，后又增大；分子勢(shì)能先減小，再增大，后又減小D．分子力先增大，再減小，后又增大；分子勢(shì)能先減小，后增大參考答案：D【考點(diǎn)】分子勢(shì)能；分子間的相互作用力．【分析】開(kāi)始時(shí)由于兩分子之間的距離大于r0，因此分子力為引力當(dāng)相互靠近時(shí)分子力做正功，分子勢(shì)能減小動(dòng)能增大，當(dāng)分子間距小于r0，分子力為斥力，相互靠近時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大動(dòng)能減?。窘獯稹拷猓悍肿娱g距大于r0，分子力為引力，隨距離的減小，引力先增大后逐漸減?。环肿娱g距小于r0，分子力為斥力，隨距離的減小，分子斥力增大；分子間距大于r0，分子力為引力，因此引力做正功使分子動(dòng)能逐漸增大，分子勢(shì)能逐漸減小；分子間距小于r0，分子力為斥力，因此斥力做負(fù)功使分子動(dòng)能逐漸減小，分子勢(shì)能逐漸增大，故分子勢(shì)能先減小后增大．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.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬(wàn)有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽(yáng)質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×10307.沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在第1s內(nèi)以10m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在隨后的2s內(nèi)以7m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么物體在2s末的瞬時(shí)速度為_(kāi)__________，在這3s內(nèi)的平均速度為_(kāi)__________。參考答案：7m/s8m/s8.如圖所示，傾角θ的固定光滑斜面上放置質(zhì)量m的小物塊A。某時(shí)刻用豎直向下的恒力壓物體A使其靜止起加速下滑，同時(shí)B物體從同高度自由落體。兩者同時(shí)到地面，則恒力的大小為

；若B物體質(zhì)量也為m，則兩者落地瞬間，A物體重力的功率PA

B物體重力的功率PB（選填“大于”，“小于”或“等于”）。參考答案：mg/tan2θ；等于9.如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強(qiáng)變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于10.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

120011.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

端通過(guò)夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因

。參考答案：12.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為

（粒子的重力忽略不計(jì)）。參考答案：答案：13.一條細(xì)線(xiàn)下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為_(kāi)_______。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.04三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；（2）從O點(diǎn)到（1）問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=1.88J，動(dòng)能增加量△Ek=1.84J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；（3）若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象是圖2中的A．參考答案：考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．.專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題．分析：該實(shí)驗(yàn)的原理是驗(yàn)證物體下降的距離從O點(diǎn)到B點(diǎn)，動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等．根據(jù)△Ep=mg△h求重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而求出動(dòng)能的增加量．解答：解：（1）因?yàn)橥ㄟ^(guò)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可以求出B點(diǎn)的速度，所以取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（2）重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=mg△h=9.80×0.192=1.88J．B點(diǎn)的速度=1.92m/s，則B點(diǎn)的動(dòng)能=1.84J．所以動(dòng)能的增加量△Ek=1.84J．（3）根據(jù)mgh=得，，即與h成正比．故A正確．故答案為：（1）B（2）1.881.84（3）A點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，掌握重力勢(shì)能減小量和動(dòng)能增加量的求法．15.圖１中電源電動(dòng)勢(shì)為Ｅ，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無(wú)限大，Ｓ為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，Ｒ為待測(cè)電阻。當(dāng)Ｓ向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)Ｓ向Ｒ一側(cè)閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2。（1）根據(jù)已知條件與測(cè)量數(shù)據(jù)，可以得出待測(cè)電阻R＝______________。（2）根據(jù)圖1所給出的電路，在圖2的各器件實(shí)物圖之間畫(huà)出連接的導(dǎo)線(xiàn)。參考答案：答案：（1）（2）連線(xiàn)如圖

解析：

當(dāng)Ｓ向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1。根據(jù)閉合電路歐姆定律有

整理得

當(dāng)Ｓ向Ｒ一側(cè)閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2。根據(jù)閉合電路歐姆定律有

整理得四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線(xiàn)與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長(zhǎng)均為L(zhǎng)，ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ較小），由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止?？臻g有方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，重力加速度為g。

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，給ab棒一個(gè)垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動(dòng)方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過(guò)程ef棒上產(chǎn)生的熱量；（2）在（1）問(wèn)過(guò)程中，ab棒滑行距離為d，求通過(guò)ab棒某橫截面的電量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng)，并在NQ位置時(shí)取走小立柱1和2，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ef棒始終靜止。求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場(chǎng)下ab棒運(yùn)動(dòng)的最大距離。參考答案：（1）Qef＝；（2）q＝；⑶Bm＝，方向豎直向上或豎直向下均可，xm＝試題分析：（1）由于ab棒做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)出感應(yīng)電流，感應(yīng)電流流經(jīng)電阻R和ef棒時(shí)，電流做功，產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)功能關(guān)系及能的轉(zhuǎn)化與守恒有：＝QR＋Qef

①根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和焦耳定律Q＝I2Rt可知，電阻R和ef棒中產(chǎn)生的焦耳熱相等，即QR＝Qef

②由①②式聯(lián)立解得ef棒上產(chǎn)生的熱量為：Qef＝（2）設(shè)在ab棒滑行距離為d時(shí)所用時(shí)間為t，其示意圖如下圖所示：

該過(guò)程中回路變化的面積為：ΔS＝[L＋（L－2dcotθ）]d

③根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在該過(guò)程中，回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：＝④根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，流經(jīng)ab棒平均電流為：＝

⑤根據(jù)電流的定義式可知，在該過(guò)程中，流經(jīng)ab棒某橫截面的電量為：q＝

⑥由③④⑤⑥式聯(lián)立解得：q＝⑶由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)ab棒滑行x距離時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e＝B（L－2xcotθ）v2

⑦根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，流經(jīng)ef棒的電流為：i＝

⑧根據(jù)安培力大小計(jì)算公式可知，ef棒所受安培力為：F＝iLB

⑨由⑦⑧⑨式聯(lián)立解得：F＝

⑩由⑩式可知，當(dāng)x＝0且B取最大值，即B＝Bm時(shí)，F(xiàn)有最大值Fm，ef棒受力示意圖如下圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，在沿導(dǎo)軌方向上有：Fmcosα＝mgsinα＋fm

?在垂直于導(dǎo)軌方向上有：FN＝mgcosα＋Fmsinα

?根據(jù)滑動(dòng)摩擦定律和題設(shè)條件有：fm＝μFN

?由⑩???式聯(lián)立解得：Bm＝顯然此時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向上或豎直向下均可由⑩式可知，當(dāng)B＝Bm時(shí)，F(xiàn)隨x的增大而減小，即當(dāng)F最小為Fmin時(shí)，x有最大值為xm，此時(shí)ef棒受力示意圖如下圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，在沿導(dǎo)軌方向上有：Fmincosα＋fm＝mgsinα

在垂直于導(dǎo)軌方向上有：FN＝mgcosα＋Fminsinα

聯(lián)立解得：xm＝考點(diǎn)：功能關(guān)系、串并聯(lián)電路特征、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，和臨界狀態(tài)分析與求解極值的能力17.如圖所示，水平放置的汽缸A和容積為VB=3.6L的容器B由一容積可忽略不計(jì)的長(zhǎng)細(xì)管經(jīng)閥門(mén)C相連。汽缸A內(nèi)有一活塞D，它可以無(wú)摩擦地在汽缸內(nèi)滑動(dòng)，A放在溫度恒為T(mén)1=300K、壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa的大氣中，B放在T2=400K的恒溫槽內(nèi)，B的器壁導(dǎo)熱性能良好。開(kāi)始時(shí)C是關(guān)閉的，A內(nèi)裝有溫度為T(mén)1=300K、體積為VA=2.4L的氣體，B內(nèi)沒(méi)有氣體。打開(kāi)閥門(mén)C，使氣體由A流入B，等到活塞D停止移動(dòng)一段時(shí)間后，求以下兩種情況下氣體的體積和壓強(qiáng)：①汽缸A、活塞D和細(xì)管都是絕熱的；②A的器壁導(dǎo)熱性能良好，且恒溫槽溫度調(diào)高為500K。參考答案：①3.6L

8.89×104Pa

②3.84L

1.0×105Pa【詳解】①設(shè)活塞D最終停止移動(dòng)時(shí)沒(méi)有靠在汽缸A左壁上，此時(shí)氣體溫度為，壓強(qiáng)設(shè)為，體積為，則對(duì)活塞，由平衡條件，有：①解得由理想氣體狀態(tài)方程可如②①②聯(lián)立，解得:小于，由此可知活塞D最終停止移動(dòng)時(shí)靠在了汽缸A左壁上，則此時(shí)氣體體積為。設(shè)此時(shí)氣體壓強(qiáng)為，由理想氣體狀態(tài)方程可知③解得內(nèi)。②設(shè)活塞D最終停止移動(dòng)時(shí)靠在汽缸A左壁上，此時(shí)氣體溫度為，壓強(qiáng)設(shè)為，體積為，由理想氣體狀態(tài)方程可知:④解得大于由此可知活塞D最終停止移動(dòng)時(shí)沒(méi)有靠在汽缸A左壁上，則此時(shí)氣體壓強(qiáng)為。設(shè)此時(shí)氣體體積為，由理想氣體狀態(tài)方程可知⑤解得18.如圖所示，寬為L(zhǎng)=2m、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和M’N’放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N’之間連有一個(gè)0.8Ω的電阻R。在導(dǎo)軌上AA’處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻的金屬滑桿，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。用輕繩通過(guò)定滑輪將電動(dòng)小車(chē)與滑桿的中點(diǎn)相連，繩與滑桿的連線(xiàn)平行于斜面，開(kāi)始時(shí)小車(chē)位于滑輪的正下方水平面上的P處（小車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn)），滑輪離小車(chē)的高度H=4.0m。在導(dǎo)軌的NN’和OO’所圍的區(qū)域存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，此區(qū)域外導(dǎo)軌是光滑的（取g=10m/s2）。若電動(dòng)小車(chē)沿PS以v=1.2m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，滑桿由AA’滑到OO’位置過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量q=。g取10m/s2，求：（1）位置AA’到OO’的距離；（2）若滑桿在細(xì)繩作用下通過(guò)OO’位置時(shí)加速度為；求此時(shí)細(xì)繩拉力；（3）若滑桿運(yùn)動(dòng)到OO'位置時(shí)繩子突然斷了，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，若滑桿返回到AA'后恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求從斷繩到滑桿回到AA'位置過(guò)程中，電阻R