山東省青島市平度仁兆鎮(zhèn)冷戈莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省青島市平度仁兆鎮(zhèn)冷戈莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選）如圖4所示電路，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動(dòng)機(jī)M和指示燈L都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為R，則下列說法中正確的是A．電動(dòng)機(jī)的額定電壓為IRB．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IE-I2RC．電源的輸出功率為IE-I2rD．整個(gè)電路的熱功率為I2（R0+R+r）參考答案：CD2.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(gè)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.(單選)如圖甲所示，一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí)，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力的關(guān)系圖象，如圖乙所示。則下列判斷不正確的是（

）

A．在彈性限度內(nèi)該彈簧受到反向壓力時(shí)，勁度系數(shù)不變

B．彈力改變量與的彈簧長度的形變量成正比

C．該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m

D．該彈簧在剪斷一半后勁度系數(shù)不變參考答案：D4.如圖所示：質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)．此時(shí)兩木塊保持靜止，則（）A．a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力B．水平面對b的支持力可能大于2mg．C．b對a的支持力一定等于mgD．b與水平面之間可能存在靜摩擦力參考答案：A【考點(diǎn)】摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】對a進(jìn)行受力分析，根據(jù)a的受力情況，抓住合力為零判斷b對a的支持力以及之間摩擦力的大?。畬φw分析，根據(jù)整體受力情況判斷地面對b的支持力和摩擦力大?。窘獯稹拷猓篈、a受重力、支持力、拉力以及b對a的靜摩擦力平衡，在水平方向上有：fa=Fcosθ，F(xiàn)sinθ+Na=mg，則Na=mg﹣Fsinθ＜mg．故A正確，C錯(cuò)誤．B、對整體分析，在水平方向上，F(xiàn)的分力大小相等，方向相反，則地面對b無摩擦力，在豎直方向上，F(xiàn)的分力大小相等，方向相反，則地面的支持力為2mg．故B錯(cuò)誤；D、根據(jù)平衡條件，結(jié)合力的分解法則，兩力在水平方向分力相等，則地面與b之間沒有摩擦力，故D錯(cuò)誤．故選：A．5.如圖所示，螺旋形光滑軌道豎直放置，P、Q為對應(yīng)的軌道最高點(diǎn)，一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，且能過軌道最高點(diǎn)P，則下列說法中正確的是()．A．軌道對小球做正功，小球的線速度vP>vQB．軌道對小球不做功，小球的角速度ωP<ωQC．小球的向心加速度aP>aQ

D．軌道對小球的壓力FP>FQ參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：7.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連。開始時(shí)兩球靜止，給b球一個(gè)水平恒力拖動(dòng)B球運(yùn)動(dòng)直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動(dòng)，在兩球一起運(yùn)動(dòng)過程中兩球的總動(dòng)量

(填“守恒”或“不守恒”)；系統(tǒng)的機(jī)械能

(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案：不守恒，不守恒；8.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0.5s時(shí)的位移為

cm，x=0m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

。參考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm9.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：10.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大11.描述簡諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x＝．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下。若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)(填“是”或“不是”)簡諧運(yùn)動(dòng)．參考答案：x=Asinωt

不是簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為：x=Asinωt，籃球的運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡諧運(yùn)動(dòng)。12.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時(shí)彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則b彈簧的伸長量為________________.參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長量為．【思路點(diǎn)撥】兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律分析伸長量的大小．P端向右移動(dòng)的距離等于兩根彈簧伸長量之和．本題關(guān)鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長量．

13.水平面上質(zhì)量為m的滑塊A以速度v撞質(zhì)量為m的靜止滑塊B，碰撞后A、B的速度方向相同，它們的總動(dòng)量為___________；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為____________。參考答案：mv，v－v0

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=

（用H、h表示）．

（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：h（10-1m）2.003.004.005.006.00S2

（10-1m2）2.623.895.206.537.78在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后作出了s2--h關(guān)系圖．對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系圖線（圖中已畫出），判斷自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率____________（填“小于”或“大于”）理論值。（3）從s2--h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是

。參考答案：（1）4Hh…………（2分）（2）小于…………（2分）（3）軌道的摩擦以及有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。（回答任一即可給2分）15.某同學(xué)為測量一個(gè)阻值約為的電阻R，準(zhǔn)備的器材及規(guī)格如下：電流表A（量程0-10mA，內(nèi)阻約）電壓表V（量程，內(nèi)阻約）直流電源E（電動(dòng)勢約4V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)電阻器（阻值范圍，允許通過的最大電流）開關(guān)S導(dǎo)線若干（1）為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。請用實(shí)線補(bǔ)充如圖的實(shí)物連線，連成測量R的電路。（2）閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R的滑片移至_________端。（填“a”或“b”）（3）閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至適當(dāng)位置，測得電壓表和電流表的示數(shù)分別為U和I，若用U/I作為R的測量值，則此測量值應(yīng)________R的真實(shí)值。（填“大于”、“等于”或“小于”）參考答案：（1）（2分）如下圖（2）（2分）a（3）（2分）小于四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,一物體質(zhì)量m=2kg.在傾角為=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC=0.2m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3m.擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì),g取10m/s2.求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.參考答案：(1)0.52

(2)24.4J17.某儀器在地面上受到的重力為160N，將它置于宇宙飛船中，當(dāng)宇宙飛船以a=0.5g的加速度豎直上升到某高度時(shí)儀器所受的支持力為90N，取地球表面處重力加速度g=10m∕s2，地球半徑R=6400km。求：（1）此處的重力加速度的大小g’；（2）此處離地面的高度H；（3）在此高度處運(yùn)行的衛(wèi)星速度v．參考答案：（1）由在地表儀器重160N，可知儀器質(zhì)量m=16kg……①根據(jù)牛頓第二定律，有

F－mg′=ma……②（3分）

代入數(shù)據(jù)，得

g′=0.625m/s2

……③（1分）（2）設(shè)此時(shí)飛船離地高度為H，地球質(zhì)量為M，該高度處重力加速度……④（2分）地表重力加速度

……⑤（1分）聯(lián)立各式得H=3R=1.92×107m……⑥（1分）（3）設(shè)該高度有人造衛(wèi)星速度為v，其向心力由萬有引力來提供，有……⑦（3分）由⑤⑦式得

……⑧（1分）18.光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l=1m，左側(cè)接R=0.3Ω的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，磁場寬度為s=1.5m．一質(zhì)量m=1kg，電阻r=0.2Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．金屬棒受到水平力F的作用，從磁場的左邊界由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.5m/s2．（1）求水平力F與速度v的關(guān)系；（2）若在金屬棒未出磁場區(qū)域時(shí)撤去外力，此后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0﹣x，且棒運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止．①通過計(jì)算證明金屬棒在撤去外力后的過程滿足動(dòng)能定理．②畫出金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對應(yīng)的圖線（要求有解析過程，并在坐標(biāo)軸上標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)）．參考答案：考點(diǎn)： 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；動(dòng)能定理．專題： 電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析： （1）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢、歐姆定律得到電阻R兩端的電壓與金屬棒速度v的關(guān)系式，根據(jù)速度均勻增大，求出棒的加速度，并解得B．（2）①從這角度去分析證明：安培力做功等于動(dòng)能的該變量②求出加速階段的末速度和位移，作出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v隨位移x變化的圖線．解答： 解：（1）金屬棒受到水平力F的作用，從磁場的左邊界由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：F﹣BIl=ma而I=，E=Blv故有：F=+ma=（2）棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0﹣x，故減速過程的位移為：x′=由于安培力F=BIl=，故F與速度v成正比，而v