山東省濟(jì)南市燕山中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省濟(jì)南市燕山中學(xué)2022-2023學(xué)年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如上右圖所示，兩個完全相同的小車質(zhì)量為，放在光滑的水平面上，小車橫梁上用細(xì)線各懸掛一質(zhì)量為的小球，若分別施加水平恒力，整個裝置分別以加速度做勻加速運(yùn)動，但兩條細(xì)線與豎直方向夾角均為，則下列判斷正確的是（

）A．兩細(xì)線的拉力大小不相同B．地面對兩個小車的支持力相同C．水平恒力D．兩個小車的加速度參考答案：B2.如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下相關(guān)說法正確的是：（

）A．猴子受到三個力的作用B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C．地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大參考答案：AC3.如圖所示，物體a、b用一根不可伸長的細(xì)線相連，再用一根輕彈簧跟a相連，彈簧上端固定在天花板上，已知物體a、b的質(zhì)量相等。當(dāng)在P點處剪斷繩子的瞬間A．物體a的加速度大小為g

B．物體a的加速度大小為0

C．物體b的加速度大小為0

D．物體b的加速度大小為2g參考答案：A4.如圖甲所示，用n條相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉一質(zhì)量為m的物塊。改變橡皮條條數(shù)進(jìn)行多次實驗，保證每次橡皮條的伸長量均相同，則物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖乙所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)做這個實驗，則圖乙中直線與水平軸線間的夾角將

。A.變小

B.不變

C.變大

D.與水平面的材料有關(guān)參考答案：B5.（多選）如圖所示電路中，電源內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片向左滑動，電流表和電壓表示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列結(jié)論正確的是(AD)A．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小B．電阻R1被電流表短路參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，正方形的邊長之比為2：1。通過這兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則這兩個導(dǎo)體電阻之比為R1：R2=

。你認(rèn)為這種關(guān)系對電路元件改進(jìn)的意義是

。參考答案：7.為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動。測出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；(2)在實際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動比較困難，有同學(xué)對該實驗進(jìn)行了改進(jìn)：實驗裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機(jī)相連接，從計算機(jī)上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動時，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動時，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動時，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對物塊的拉力是一對平衡力。不管木板B向左如何拉動，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。8.如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t=0時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運(yùn)動，虛線為經(jīng)過0.02s時第一次出現(xiàn)的波形圖，則波沿x軸▲

(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速為

▲

m/s。參考答案：正

509.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：10.如圖所示，OB桿長L，質(zhì)量不計，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動。桿上每隔處依次固定A、B兩個小球，每個小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時小球B的動能為_____________，小球A的機(jī)械能的變化量為___________。參考答案：，11.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s12.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39：11513.磁場對放入其中的長為l、電流強(qiáng)度為I、方向與磁場垂直的通電導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝

，在物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有

等。參考答案：答案：，電場強(qiáng)度解析：磁場對電流的作用力，所以。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是用電流受的力與導(dǎo)線的長度和通過導(dǎo)線的電流的比值，電場強(qiáng)度等于電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.24．(20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運(yùn)動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；（2）求等勢面C所在處電場強(qiáng)度E的大?。唬?）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。參考答案：（1）電子（帶負(fù)電）做圓周運(yùn)動，電場力方向指向球心，電場方向從B指向A，B板電勢高于A板。（2）據(jù)題意，電子在電場力作用下做圓周運(yùn)動，考慮到圓軌道上的電場強(qiáng)度E大小相同，有： 聯(lián)立解得： （3）電子運(yùn)動時只有電場力做功，根據(jù)動能定理，有

對到達(dá)N板左邊緣的電子，電場力做正功，動能增加，有

對達(dá)到N板右邊緣的電子，電場力做負(fù)功，動能減小，有

（4）根據(jù)電場線特點，等勢面B與C之間的電場強(qiáng)度大于C與A之間的電場強(qiáng)度，考慮到等勢面同距相等，有

即

17.如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置，在距氣缸底部l=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán)，活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體．當(dāng)氣體的溫度T0=300K、大氣壓強(qiáng)時，活塞與氣缸底部之間的距離l0=30cm，不計活塞的質(zhì)量和厚度．現(xiàn)對氣缸加熱，使活塞緩慢上升，求： ①活塞剛到卡環(huán)處時封閉氣體的溫度T1； ②封閉氣體溫度升高到T2=540K時的壓強(qiáng)p2。參考答案：18.在如圖所示的直角坐標(biāo)系xoy中，矩形區(qū)域oabc內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10﹣2T；第一象限內(nèi)有沿﹣y方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=1.0×105N/C．已知矩形區(qū)域oa邊長為0.60m，ab邊長為0.20m．在bc邊中點N處有一放射源，某時刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為υ=2.0×106m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10﹣27kg，電荷量為q=+3.2×10﹣19kg，不計粒子重力，求：（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）粒子在磁場中運(yùn)動的半徑；（2）從x軸上射出的粒子中，在磁場中運(yùn)動的最短路程為多少？（3）放射源沿﹣x方向射出的粒子，從射出到從y軸離開所用的時間．參考答案：：解：（1）粒子運(yùn)動的軌跡如圖，由牛頓第二定律可得：qvB=m解得：R=0.20m；（2）由數(shù)學(xué)知識可知，最短弦對應(yīng)最短的弧長；由圖可知，α=60°；最短的弧長即最短路程s=Rα=m=0.21m；（3）粒子在磁場中的周期T===6.28×10﹣7s；粒子在磁場中沿NP運(yùn)動的時間t1=；粒子在電場中的