山東省濰坊市2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期期末統(tǒng)考物理試題 附答案

高三物理試卷一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.綠水青山就是金山銀山，為加大生態(tài)環(huán)保力度，打贏污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，某工廠堅(jiān)決落實(shí)有關(guān)節(jié)能減排政策，該工廠“水平的排水管道滿管徑工作，減排前、后，水落點(diǎn)距出水口的水平距離分別為x0、xA.x1x0 B.x0x1【答案】B【解析】【詳解】設(shè)水下落的高度為h與水下落的時(shí)間關(guān)系為?=故下落高度相同，水流入下方的時(shí)間相同根據(jù)平拋運(yùn)動水平方向的位移與時(shí)間關(guān)系x=vt減排前、后水的流速比就等于水平位移之比所以減排前、后相同時(shí)間內(nèi)的排水量之比就等于水平位移之比即x0x1，ACD故選B。2.如圖所示，abc是玻璃制成的柱體的橫截面，玻璃的折射率n=2，ab是半徑為R的圓弧，ac邊垂直于bc邊，∠aOc=60°。一束平行光垂直ac入射，只有一部分光從abA.πR12 B.πR6 C.πR4【答案】C【解析】【詳解】由題意作光路圖如圖所示，該介質(zhì)的臨界角是C，則有：sin∠C在α≥45°時(shí)，均發(fā)生全反射，圖中d點(diǎn)為入射角等于臨界角的臨界點(diǎn)，所以在ab部分表面只有s=R×故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3.兩塊標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃板形成一個(gè)劈形空間，內(nèi)部為空氣時(shí)，用單色光垂直照射玻璃板上表面，產(chǎn)生等間距的明暗相間的干涉條紋。若在劈形空間內(nèi)充滿水，則相鄰的條紋間距將（）A.變小 B.變大 C.不變 D.無法確定【答案】A【解析】【詳解】從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δ即光程差為空氣層厚度的2倍，當(dāng)光程差Δ時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為12λΔ同理加入水后Δ由于n>1在劈形空間內(nèi)充滿水，則相鄰的條紋間距將變小。故選A。4.一列簡諧波在初始時(shí)刻的全部波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d對應(yīng)x坐標(biāo)分別為1m、1.5m、3m、4m。從此時(shí)開始，質(zhì)點(diǎn)d比質(zhì)點(diǎn)b先到達(dá)波谷。下列說法正確的是（）

A.波源的起振方向沿y軸向上 B.振動過程中質(zhì)點(diǎn)a、c動能始終相同C.波沿x軸負(fù)方向傳播 D.此時(shí)b點(diǎn)加速度沿y軸正方向【答案】B【解析】【詳解】AC．質(zhì)點(diǎn)d比質(zhì)點(diǎn)b先到達(dá)波谷，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)d正在沿y軸向下振動，所以波源的起振方向沿y軸向下，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，可知波沿x軸正方向傳播，故AC錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)a、c的平衡位置之間相差半個(gè)波長，振動速度方向總是相反，大小總是相等，所以振動過程中質(zhì)點(diǎn)a、c動能始終相同，故B正確；D．此時(shí)b點(diǎn)偏離平衡位置位移方向?yàn)檎较?，恢?fù)力方向指向平衡位置，所以加速度沿y軸負(fù)方向，故D錯(cuò)誤。故選B。5.甲、乙兩輛小汽車在平直的路面上同向運(yùn)動，以兩車并排時(shí)的位置為位移起點(diǎn)，其位移x與速度平方v2

A.乙車的加速度逐漸增大 B.甲車的加速度逐漸增大C.甲比乙早到達(dá)x1處 D.兩車在x【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)公式x=易知甲圖線斜率一直增加，其加速度減?。灰覉D線斜率為一定值，其加速度保持不變。故AB錯(cuò)誤；CD．由圖可知，兩車在到達(dá)x1之前，在相同的位移時(shí)甲的速度都比乙的大，甲車的平均速度大于乙車，由公式x=可知甲比乙早到達(dá)x1處。所以兩車不可能在x1處再次相遇。故C正確；故選C。6.光滑水平面上做簡諧運(yùn)動的彈簧振子的系統(tǒng)總能量表達(dá)式為E=12kA2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，A為簡諧運(yùn)動的振幅。若振子質(zhì)量為0.25kg，彈簧的勁度系數(shù)為25N/mA.該振動的振幅為0.16mB.振子經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度為0.4m/sC.振子的最大加速度為8m/sD.若振子在位移最大處時(shí)，質(zhì)量突變?yōu)?.15kg，則振幅變大【答案】C【解析】【詳解】A．彈簧振子振動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有1所以該振動的振幅為A=0.08故A錯(cuò)誤；B．振子經(jīng)過平衡位置時(shí)，動能為1所以速度為v=0.8故B錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律可知振子的最大加速度為a=故C正確；D．振子在位移最大處時(shí)，速度為零，動能為零，所以質(zhì)量突變?yōu)?.15kg，不影響系統(tǒng)的機(jī)械能，所以振幅不變，故D錯(cuò)誤。故選C。7.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行且技術(shù)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球的衛(wèi)星導(dǎo)航功能。如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)包含地球靜止軌道衛(wèi)星a（GEO）和中圓地球軌道衛(wèi)星b（MEO）。若a、b的軌道半徑之比為k，則（）

A.a、b兩衛(wèi)星運(yùn)行線速度大小之比為1B.在相同時(shí)間內(nèi)，a、b與地心連線掃過的面積之比為kC.a、b兩衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)加速度大小之比為1D.a、b兩衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)周期之比為k【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力定律和圓周運(yùn)動規(guī)律G得v=GMr，a=Gv故A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過相同時(shí)間t，衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度θ=S=將周期公式T=SS故B正確；C．由a=GMa故C錯(cuò)誤；D．由T=T故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，“V”形槽兩側(cè)面的夾角為60°，槽的兩側(cè)面與水平面的夾角相同。質(zhì)量為m的圓柱形工件放在“V”形槽中，當(dāng)槽的棱與水平面的夾角為37°時(shí)，工件恰好能勻速下滑，重力加速度為g，sin37°=0.6

A.工件對槽每個(gè)側(cè)面的壓力均為mg B.工件對槽每個(gè)側(cè)面的壓力均為2C.工件與槽間的動摩擦因數(shù)為310 D.工件與槽間的動摩擦因數(shù)為【答案】D【解析】【詳解】AB．工件勻速下滑，在任意方向上合力都為零，將工件的重力分解到沿斜面向下和垂直斜面向下，做出工件受力側(cè)視平面圖如下

根據(jù)平衡條件知FF做出垂直于“V”形槽方向的受力平面圖如下

“V”形槽兩側(cè)面的夾角為60°，所以兩側(cè)面對工件的彈力N夾角120°，則合力FN=N=mg故AB都錯(cuò)誤；CD．“V”形槽兩側(cè)面對工件的摩擦力f方向相同，大小都為μN(yùn)2f帶入可解得μ=故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示，在水平桌面上放有一正三角形線框abc，線框由粗細(xì)相同的同種材料制成，邊長為L，線框處在與桌面成60°斜向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ac邊與磁場垂直，a、c兩點(diǎn)接到直流電源上，流過ac邊的電流為I，線框靜止在桌面上，線框質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）

A.線框受到的摩擦力大小為32BIL C.線框?qū)ψ烂娴膲毫Υ笮閙g?12BIL【答案】BD【解析】【詳解】AB．線框靜止在桌面上，線框受到的摩擦力是靜摩擦力，與安培力水平方向的分力的合力平衡，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于桌面的分量B導(dǎo)線ac與導(dǎo)線abc并聯(lián)，且導(dǎo)線abc的電阻是導(dǎo)線ac電阻的兩倍，故通過abc的電流是通過導(dǎo)線ac電流的一半，即I2Ff=A錯(cuò)誤，B正確；CD．磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于桌面的分量B安培力在豎直方向上的合力F受力分析得FF故線框?qū)ψ烂娴膲毫Υ笮閙g?34BIL，C故選D。10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：3，在原、副線圈中接有三個(gè)相同的電阻a、b、c，原線圈一側(cè)接在電壓u=2202sin100πtA.流過電阻a、c的電流之比為3：1 B.理想電壓表示數(shù)為120VC.電阻a與c的功率之比為9：4 D.原、副線圈中磁通量的變化率之比為1：3【答案】BC【解析】【詳解】A．設(shè)副線圈電壓和電流分別為U2、I2，a、b、c的阻值都為R，則Uc=由U1U2可知原線圈上電壓和電流分別為U1=則a、b中電流Ia=可知Ia:IB．對原線圈電路，有U=U=220V，電壓表示數(shù)為副線圈電壓有效值，帶入得U故B正確；C．由P=UP故C正確；D．通過原副線圈的磁感線任意時(shí)刻都相等，所以磁通量變化率是相等的，故D錯(cuò)誤。故選BC。

11.如圖所示，在正方體的b點(diǎn)和d點(diǎn)固定等量異種點(diǎn)電荷，b點(diǎn)固定正電荷，d點(diǎn)固定負(fù)電荷，O、O'分別為上下兩面的中心點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)的場強(qiáng)與O'點(diǎn)場強(qiáng)之比為3B.將某正電荷由a點(diǎn)沿ac移至c點(diǎn)，電荷受到的電場力不變C.將某正電荷由a'點(diǎn)沿a'c'移至c'點(diǎn)，電荷的電勢能先變大后變小D.b'、a'兩點(diǎn)間電勢差與O'、d'間電勢差相等【答案】AD【解析】【詳解】A．設(shè)邊長為x，則由幾何關(guān)系可得bO=b則O點(diǎn)的場強(qiáng)為E則O'點(diǎn)的場強(qiáng)為E則O點(diǎn)的場強(qiáng)與O'點(diǎn)場強(qiáng)之比為E故A正確；B．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場的分布可知，由a點(diǎn)沿ac到c點(diǎn)，電場強(qiáng)度先增大后減小，所以電荷受到的電場力先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．由等量異種點(diǎn)電荷電場的分布可知，aa′c′c所在平面是等勢面，所以將某正電荷由a'點(diǎn)沿a'c'D．a(chǎn)'與O'在同一個(gè)等勢面上，b'、d'相對于兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中垂面對稱，所以b'、a'兩點(diǎn)間電勢差與O'、d'間電勢差相等，故D正確。故選AD。12.如圖所示，線框ac、bd邊長為2L、電阻不計(jì)，三條短邊ab、cd、ef長均為L、電阻均為R，ef位于線框正中間。線框下方有一寬度為L的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，cd邊與磁場邊界平行，當(dāng)cd距磁場上邊界一定高度時(shí)無初速釋放線框，線框cd邊進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好勻速運(yùn)動，下落過程中線框始終在豎直面內(nèi)，已知線框質(zhì)量為m，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（）

A.釋放時(shí)cd邊到磁場上邊界高度為9B.線框通過磁場過程中a、b兩點(diǎn)間電勢差始終為UC.線框通過磁場過程中流過ab邊的電流大小和方向均不變D.整個(gè)過程中ab邊產(chǎn)生的焦耳熱一定為mgL【答案】ABD【解析】【詳解】A．設(shè)釋放時(shí)cd邊到磁場上邊界高度為h，cd邊進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v=2g?cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=BLv②回路中總電阻為r=R+R?RR+R通過cd的電流為I=Ercd所受的安培力大小為F=BIL⑤由題意，根據(jù)平衡條件有F=mg⑥聯(lián)立①~⑥式解得?=9m故A正確；B．根據(jù)線框構(gòu)成等效電路的特點(diǎn)可知線框在通過磁場的過程中將始終做勻速運(yùn)動，a、b兩點(diǎn)間電勢差始終等于對應(yīng)等效電路的路端電壓的相反數(shù)，即Uab=?聯(lián)立③④⑤⑥⑧解得Uab=?故B正確；C．當(dāng)cd和ef通過磁場的過程中，流過ab的電流大小均為Iab=方向均為b→a；當(dāng)ab通過磁場的過程中，流過ab的電流大小為I，方向?yàn)閍→b，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)焦耳定律可得整個(gè)過程中ab邊產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2聯(lián)立②③④⑤⑥?解得Q=mgL?故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動量定理。所用電源的頻率f=50Hz，重物和托盤的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度g=10m/s

（1）打下計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)，小車瞬時(shí)速度大小為_______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）取打下計(jì)時(shí)點(diǎn)1～5的過程研究，打下計(jì)時(shí)點(diǎn)1、5時(shí)小車的速度大小分別為v1、v（3）若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)m所受重力的沖量大于系統(tǒng)動量的增加量，造成此問題的原因可能是_______?！敬鸢浮竣?0.575②.4mgf=(M+m)【解析】【詳解】(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率是50Hz，所以周期是0.02s，打下計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為v(2)[2]動量定理的內(nèi)容是合力的沖量等于動量的變化量，已平衡摩擦力，所以系統(tǒng)的合力等于重物和托盤的重力，則合力的沖量為I=mg?4T=系統(tǒng)的動量變化量為Δ則驗(yàn)證動量定理的表達(dá)式為4mg(3)[3]若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)m所受重力的沖量大于系統(tǒng)動量的增加量，說明系統(tǒng)的合力小于重物與托盤的重力，造成此問題的原因可能是摩擦力未平衡完。14.電學(xué)實(shí)驗(yàn)中可將電源E1與電源E2及靈敏電流計(jì)G連成如圖甲所示電路，若靈敏電流計(jì)G示數(shù)為

根據(jù)這一原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖乙所示電路，測量某電源C的電動勢為Ex。其中A為工作電源，B為電動勢恒定的標(biāo)準(zhǔn)電源，其電動勢為EN。R1、R2為變阻箱，R3為滑動變阻器，G為靈敏電流計(jì)，S1、S

①實(shí)驗(yàn)開始之前，將R1和R2阻值限定在1000Ω到3000Ω②將S2置于1處，閉合開關(guān)S1、S3，通過調(diào)節(jié)R1、R2，使R3阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G示數(shù)為0。記錄此時(shí)的R1與R2③將開關(guān)S2置于2處，保持通過R1、R2的電流不變，復(fù)上述操作，使R3的阻值為0時(shí)，靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0，記錄此時(shí)的R1與R2根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程回答問題：（1）實(shí)驗(yàn)步驟①中，為保護(hù)靈敏電流計(jì)，開始時(shí)滑動變阻器觸頭應(yīng)處在最_______端（填“左”或“右”）；（2）在步驟③中，為保持實(shí)驗(yàn)過程中流過R1與R2的電流不變，調(diào)整R1、R2時(shí)需要使R1測、（3）待測電源C的電動勢Ex（4）若工作電源A的內(nèi)阻不可忽略，則待測電源C的電動勢Ex【答案】①.左②.R1測+R【解析】【詳解】(1)[1]在開關(guān)閉合前，R3接入的阻值應(yīng)為最大，保護(hù)G，則觸頭應(yīng)在最左端。(2)[2]改用待測電源替換標(biāo)準(zhǔn)電源的位置，其前提條件是工作電源A所在電路電流I要保持不變，電源A的輸出電壓固定不變，采取的措施是使R1校與R2校的阻值之和為某一固定阻值，使R1測和R2測的阻值之和也為該固定阻值。(3)[3]根據(jù)部分電路歐姆定律，有ENR可知，當(dāng)滿足R有E(4)[4]若考慮工作電源內(nèi)阻，則有ENR因之前有R考慮到了工作電源內(nèi)阻后，則有R故整理后依舊為E故測量值不變。15.如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形容器豎直放置于地面上，容器的橫截面積為S。內(nèi)部用質(zhì)量為m的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可無摩擦地滑動，整個(gè)裝置放在大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的室內(nèi)，開始時(shí)活塞到容器底的距離為h。由于溫度變化，活塞緩慢下降了d，這一過程中，封閉氣體內(nèi)能變化量大小為ΔU（1）此時(shí)的室內(nèi)溫度T；（2）此過程吸收或者放出的熱量是多少。

【答案】（1）??d?T0（【解析】【詳解】（1）取密閉氣體為研究對象，活塞下降過程為等壓變化，由蓋·呂薩克定律有V其中V0=?S解得外界溫度為T=（2）活塞下降的過程，大氣壓力和活塞重力對氣體做功，所以外界對系統(tǒng)做的功W=根據(jù)熱力學(xué)第一定律，得封閉氣體增加的內(nèi)能ΔQ=溫度降低，內(nèi)能減小，放熱過程。題目中的ΔU只表示內(nèi)能的變化量，實(shí)際上內(nèi)能是減小的，ΔQ16.兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，右側(cè)導(dǎo)軌水平，左側(cè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為37°，導(dǎo)軌間距L=1.25m，勻強(qiáng)磁場均垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1.0T，導(dǎo)軌最右端連接電阻R2=1.5Ω，一質(zhì)量m=1.0kg、電阻R1=1.0Ω的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從某一位置處無初速釋放。已知棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒到達(dá)（1）導(dǎo)體棒沿斜導(dǎo)軌下滑的最大速度；（2）導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動的距離。【答案】（1）9.6m/s；（【解析】【詳解】（1）設(shè)最大速度時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力為F，則mgFIEv解得v（2）設(shè)導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動x距離后速度減小到零，此過程安培力的平均值為F，由動量定理?FIEv聯(lián)立可得x=帶入數(shù)據(jù)可得x=15.3617.如圖所示為O-xyz坐標(biāo)系，在xOz平面內(nèi)x軸下方半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場沿y軸負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓形區(qū)域與z軸相切于C點(diǎn)。在z軸右側(cè)空間同時(shí)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小為Bd。在圓心A處有一粒子源，某時(shí)刻沿z軸方向發(fā)射一正粒子，粒子初速度大小為v0，粒子比荷為v0Bd，粒子恰好能從O（1）粒子從A射出到達(dá)O點(diǎn)所用時(shí)間t0（2）粒子經(jīng)O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻的速度大??；（3）粒子經(jīng)O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，t時(shí)刻z軸的位置坐標(biāo)。

【答案】(1)3+π3v0d；【解析】【詳解】(1)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示

由洛倫茲力提供向心力Bq可得r=d所以粒子運(yùn)動的圓心角為60°，粒子從A射出到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度與z軸負(fù)方向夾角60°，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間為t出射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l=d則出射點(diǎn)到O的運(yùn)動時(shí)間為t粒子從A射出到達(dá)O點(diǎn)所用時(shí)間t(2)粒子進(jìn)入復(fù)合場后，沿x軸的初速度為v沿x軸方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a=速度為v沿z軸速度為v沿z軸方向不受電場力，粒子在洛倫茲力的作用下，在平行yOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，所以粒子在t時(shí)刻的速度大小為v=(3)粒子在沿x軸方向做勻加速直線運(yùn)動，在平行yOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖

由Bq可得r設(shè)t時(shí)刻粒子與y軸的夾角為α，則有α=所以在z軸的坐標(biāo)為r18.如圖所示，在光滑水平面上放置一端帶有擋板的長直木板A，木板A左端上表面有一小物塊B，其到擋板的距離為d=2m，A、B質(zhì)量均為m=1kg，不計(jì)一切摩擦。從某時(shí)刻起，B始終受到水平向右、大小為F=9N的恒力作用，經(jīng)過一段時(shí)間，B與A的擋