山東省淄博市尚莊聯(lián)辦中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

山東省淄博市尚莊聯(lián)辦中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.（單選）關(guān)于繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越小B．衛(wèi)星運(yùn)行的瞬時(shí)速度可以大于7.9km/sC．同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆星，線速度大小可能不同D．地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過地球兩極上空參考答案：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，由此可知，距離越遠(yuǎn)，角速度越小，故A正確．B、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑最小等于地球半徑時(shí)，速度最大等于7.9km/s，故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)可知，軌道相同，則線速度一定大小相等，故C錯(cuò)誤．D、地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過地球兩極上空．故D錯(cuò)誤．故選：A．2.用氣筒給自行車打氣，筒壁的溫度會(huì)升高，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是A．氣筒的活塞與筒壁摩擦而生熱B．筒中氣體從筒外吸熱后升溫，將熱量傳遞給筒壁C．筒壁外周圍的空氣溫度高于筒壁，將熱量傳遞給筒壁D．氣筒活塞壓縮筒內(nèi)氣體做功，使氣體溫度升高，將熱量傳遞給筒壁

參考答案：D3.如圖所示，光滑絕緣水平面上有一矩形圈沖入一勻強(qiáng)磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，其動(dòng)能恰好等于它在磁場外面時(shí)的一半，設(shè)磁場寬度大于線圈寬度，那么（）A、線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B、線圈一定在磁場中某位置停下C、線圈在末完全離開磁場時(shí)即已停下D、線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停下參考答案：D4.（多選題）如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，開始時(shí)A靜止在彈簧上面．今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面．設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為E，B剛要離開地面時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為E，則關(guān)于E、E大小關(guān)系及系統(tǒng)機(jī)械能變化△E的說法中正確的是（）A．E=E B．E＞EC．△E＞0 D．△E＜0參考答案：AC【考點(diǎn)】功能關(guān)系；彈性勢(shì)能．【分析】無論A怎樣運(yùn)動(dòng)，B剛要離地時(shí)彈簧彈力等于B的重力，所以彈簧的伸長量相同，根據(jù)胡克定律即可求解上升的位移，緩慢運(yùn)動(dòng)，不計(jì)動(dòng)能，拉力做功轉(zhuǎn)化為A的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，加速運(yùn)動(dòng)，拉力做功轉(zhuǎn)化為A的重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和A的動(dòng)能，且加速上升時(shí)時(shí)間較短．【解答】解：A、B、無論A怎樣運(yùn)動(dòng)，B剛要離地時(shí)彈簧彈力等于B的重力．由于AB的質(zhì)量相等，所以彈簧的變化量相等，所以彈性勢(shì)能的變化量相同．故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面的過程中A的重力勢(shì)能增大，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增大，△E＞0．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：AC【點(diǎn)評(píng)】本題是含有彈簧的平衡問題，關(guān)鍵是分析兩個(gè)狀態(tài)彈簧的狀態(tài)和彈力，再由幾何關(guān)系研究A上升距離與彈簧形變量的關(guān)系．5.關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，以下說法正確的是（

）A．伽利略認(rèn)為在同一地點(diǎn)，重的物體和輕的物體下落快慢不同B．伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證C．伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比D．伽利略用小球在斜面上運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)速度與位移成正比參考答案：C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，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o。現(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為____________。

參考答案：4：3，（或0.559）7.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO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。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測(cè)量光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；8.傾角為30°的直角三角形底邊長為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌．現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的點(diǎn)電荷q沿斜邊頂端A滑下（不脫離斜面）．測(cè)得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為υ，加速度為a，方向沿斜面向下．該點(diǎn)電荷滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度為g）參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系．專題：電場力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)幾何知識(shí)分析得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)的電勢(shì)相等，電荷q從D到C過程中只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度．分析質(zhì)點(diǎn)q在C點(diǎn)的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)加速度．解答：解：由題，BD⊥AC，O點(diǎn)是BC的中點(diǎn)，根據(jù)幾何知識(shí)得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中是等勢(shì)點(diǎn)，所以，q由D到C的過程中電場中電場力作功為零．由動(dòng)能定理得：mgh=而h==，所以vC=質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)受三個(gè)力的作用；電場F，方向由O指向D點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①質(zhì)點(diǎn)在C受三個(gè)力的作用；電場F，方向由O指向C點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案為：；g﹣a．點(diǎn)評(píng)：本題難點(diǎn)在于分析D與C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，根據(jù)動(dòng)能定理求速度、由牛頓第二定律求加速度都常規(guī)思路．9.如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：10.如圖7所示為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，其中ABCDEF是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的6個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量A點(diǎn)到各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）則：①圖中五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_______，應(yīng)即為_______cm；②在紙帶上打出D點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為_______m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是_______m/s2；③根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以估計(jì)紙帶是該同學(xué)做下列那個(gè)實(shí)驗(yàn)打出的紙帶（

）A．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”C．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律D．用斜面和小車研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）11.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s。①該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？

（填“需要”或“不需要”）

①實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d，如圖所示d=

mm。

②某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的當(dāng)光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是

。參考答案：12.有兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

②4：113.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請(qǐng)你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對(duì)應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場，電場方向水平向左．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強(qiáng)為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；=2d、=3d，離子重力不計(jì)．（1）求加速電場的電壓U及離子在P點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）若離子恰好能打在Q點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E0的值；（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場，換為垂直紙面向里、大小為B勻強(qiáng)磁場，求離子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)半徑．參考答案：：解：（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，有：qU=mv2離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：qE=m聯(lián)立解得：v=U=ER（2）離子做類平拋運(yùn)動(dòng)，故：

2d=vt

3d=at2由牛頓第二定律得：qE0=ma則E0=（3）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故：qvB=m解得：R=答：（1）加速電場的電壓U為ER，離子在P點(diǎn)時(shí)的速度大小為；（2）若離子恰好能打在Q點(diǎn)上，矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E0的值為；（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場，換為垂直紙面向里、大小為B勻強(qiáng)磁場，離子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)半徑為．17.如圖15所示，有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為x。求：

（1）金屬棒速度為v時(shí)的加速度為多大?

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R的電量q；

（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生的