山東省臨沂市齊魯博苑學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省臨沂市齊魯博苑學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法和科學(xué)假說法等等。以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述正確的是A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．第谷通過對天體運(yùn)動的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三定律C．類比是一種典型的物理思想，點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類比，兩者都是理想化模型D．在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，采用控制變量法參考答案：CD2.（單選）如圖所示，滑塊A受到沿斜向上方的拉力F作用，沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動，則滑塊受到的拉力與摩擦力的合力方向是（） A．向上偏右 B． 向上偏左 C． 豎直向上 D． 無法確定參考答案：解：物體受四個力：拉力F，右斜上方；支持力N，豎直向上；重力G，豎直向下；摩擦力f，水平向左．物體做勻速直線運(yùn)動，所以，四力平衡．重力G與支持力的合力方向豎直向下，由三力平衡，任意兩力之和與第三力大小相等，方向相反，可知拉力F、摩擦力f的合力方向豎直向上．選項(xiàng)ABD是錯誤的，選項(xiàng)C是正確的．故選C．3.如右圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則

（

）A．ra＞rb

B．Ia＞Ib

C．R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D．R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率也較低參考答案：ABC4.如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形．原、副線圈匝數(shù)比，串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1A，下列說法中不正確的是（）．A.變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20VB.變壓器的輸出功率為200WC.變壓器輸出端的交流電的頻率為50HzD.穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為參考答案：答案：A5.（單選）如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則（

）A．電壓表讀數(shù)減小

B．電流表讀數(shù)減小C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動

D．R3上消耗的功率逐漸增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角，在管的上方P點(diǎn)固定一個點(diǎn)電荷+Q，P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端A與P點(diǎn)連線水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中點(diǎn)．電荷量為+q的小球（小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑）從管中A處以速度v=1m/s開始沿管向下運(yùn)動，在A處時小球的加速度為a=4m/s2．則小球運(yùn)動到C處速度大小為2m/s，加速度大小為6m/s2．參考答案：考點(diǎn)：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：（1）從A到C的過程中，因AC兩點(diǎn)處于同一等勢面上，故電場力做功為零，只有重力做功，根據(jù)動能定理即可求的速度；（2）根據(jù)受力分析，利用牛頓第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根據(jù)動能定理可得mg代入數(shù)據(jù)解得vC=2m/s（2）在A處時小球的加速度為a，對A點(diǎn)受力分析，電場力、重力與支持力，由力的合成法則可知，合外力由重力與電場力沿著細(xì)管方向的分力之和提供的；當(dāng)在C處時，小球仍受到重力、電場力與支持力，合外力是由重力與電場力沿著細(xì)管方向的分力之差提供的，即為a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2．故答案為：2；6點(diǎn)評：考查點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式，掌握矢量的合成法則，利用動能定理求解，理解牛頓第二定律與力的平行四邊形定則的綜合應(yīng)用7.如圖兩個等量異號點(diǎn)電荷+Q和-Q被固定于水平面內(nèi)兩點(diǎn)M和N，MN間距為L，兩電荷的豎直中垂線上有一固定光滑絕緣桿。此空間存在著水平的勻強(qiáng)磁場B?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m，電量為+q的帶電小環(huán)套在桿上，從距中心O點(diǎn)的H處由靜止釋放，則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動到O點(diǎn)時，小環(huán)的速度大小為_____________m/s。參考答案：

答案：

8.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動，最后勻減速運(yùn)動直到停止。從汽車開始運(yùn)動起計(jì)時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計(jì)算可以得出，汽車加速運(yùn)動經(jīng)歷的時間為

s，汽車全程通過的位移為

m。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；969.（6分）為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當(dāng)連接到U=2500V的高壓電源正負(fù)兩極時，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強(qiáng)電場，如圖所示?，F(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶電量為q=+1.0×10-17C，質(zhì)量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：⑴經(jīng)過

秒煙塵顆?？梢员蝗课剑竣瞥龎m過程中電場對煙塵顆粒共做了

焦耳功？參考答案：⑴當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J10.如圖7所示為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時器打出的一條紙帶，其中ABCDEF是打點(diǎn)計(jì)時器連續(xù)打出的6個點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測量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)時的瞬時速度為_______m/s，物體運(yùn)動的加速度是_______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)做下列那個實(shí)驗(yàn)打出的紙帶（

）A．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器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)動參考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）11.（1）在一次探究活動中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時器連續(xù)打下一些計(jì)時點(diǎn)，取時間間隔為0.1s的幾個點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時金屬板被拉動的速度v=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）彈簧秤示數(shù)為F=4.4N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以鐵塊A的滑動摩擦力等于彈簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：vC==0.80m/s.12.如圖，P是水平放置的足夠大的圓盤，繞經(jīng)過圓心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，在圓盤上方固定的水平鋼架上，吊有盛水小桶的滑輪帶動小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動，小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m．t=0時，小桶運(yùn)動到O點(diǎn)正上方且滴出第一滴水，以后每當(dāng)一滴水剛好落在圓盤上時桶中恰好再滴出一滴水，不計(jì)空氣阻力，若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，圓盤角速度的最小值為ω，則ω=πrad/s，第二、三滴水落點(diǎn)的最大距離為d，則d=0.5m．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；自由落體運(yùn)動．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：滴下的水做平拋運(yùn)動，平拋運(yùn)動的時間由高度決定，水平位移由時間和初速度共同決定．若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，且圓盤的角速度最小，則在滴水的時間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)動πrad．解答：解：水滴平拋運(yùn)動的時間：t===1s．則圓盤的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距離O點(diǎn)的距離x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距離O點(diǎn)的距離為x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因?yàn)?、3兩滴水分居在O點(diǎn)的兩側(cè)，所以d=x2+x3=0.5m．故答案為：π，0.5．點(diǎn)評：本題是平拋運(yùn)動與圓周運(yùn)動相結(jié)合的問題，關(guān)鍵掌握兩種運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律，抓住相等量進(jìn)行分析計(jì)算．13.氫原子第能級的能量為，其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則

。參考答案：根據(jù)躍遷公式即可解得。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．1)為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下幾步測量：①用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；②用多用電表的電壓擋測a、b間的輸出電壓③用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．你認(rèn)為以上測量中不妥的有：

(填序號)，理由是：

.2）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立了U—I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示．請你作進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=

V，內(nèi)阻r=

Ω．3)由于電壓表和電流表的內(nèi)阻會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實(shí)際值相比

，測得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比

(填“偏大”、“偏小”和“相同”)．參考答案：1）、①③

①沒斷電源③可能短路2）、1.45（1.43～1.47）

0.73（0.71～0.75）3）、偏小

偏小15.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時器“探究加速度與力的關(guān)系”。他們將拉力傳感器固定在小車上記錄小車受到拉力的大小，按照甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，釋放紙帶時，小車處于甲圖所示的位置。①指出甲圖中的一處錯誤：__________

②下列說法正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)之前，要先平衡摩擦力B．小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于所掛鉤碼的質(zhì)量C．應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線與木板平行D．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源③圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的某部分，選取A、B、C、D、E計(jì)數(shù)點(diǎn)（每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出），AC間的距離為

。④若打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車的加速度大小為__________m/s2。（保留兩位有效數(shù)）參考答案：①打點(diǎn)計(jì)時器的電源接了直流電；小車釋放時離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)；實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦阻力。（任意寫到一點(diǎn)均給2分）。②AC

（漏選的給1分）③3.10cm（3.09cm、3.11cm均正確，沒單位的不給分）④1.0四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)如圖所示，在xOy平面內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，一帶正電荷量Q的粒子，質(zhì)量為m，從O點(diǎn)以某一初速度垂直射入磁場，其軌跡與x、y軸的交點(diǎn)A、B到O點(diǎn)的距離分別為a、b，試求：(1)初速度方向與x軸夾角θ；(2)初速度的大小。

參考答案：解析：帶電粒子運(yùn)動的軌跡經(jīng)過O、A、B三點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動軌跡的圓心坐標(biāo)為(-a/2，b/2)，初速度方向與x軸夾角

θ=arctan(a/b)

由幾何關(guān)系可知，軌道半徑R=

又由QvB=m

解得：v=17.兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ．在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．把一個質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下保持靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻為R1．完成下列問題：（1）如圖甲，金屬導(dǎo)軌的一端接一個內(nèi)阻為r的導(dǎo)體棒．撤去外力后導(dǎo)體棒仍能靜止．求導(dǎo)體棒上的電流方向和電源電動勢大??？（2）如圖乙，金屬導(dǎo)軌的一端接一個阻值為R2的定值電阻，讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑，求導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度？（3）在（2）問中當(dāng)導(dǎo)體棒下滑高度為h速度剛好達(dá)最大，求這一過程，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R2電量？參考答案：解：（1）由左手定則可得：b指向a

回路中的電流為

①導(dǎo)體棒受到的安培力為

F安=BIL

②對導(dǎo)體棒受力分析知

F安=mgsinθ

③聯(lián)立上面三式解得：

④（2）當(dāng)ab桿速度為v時，感應(yīng)電動勢

E=BLv，此時電路中電流

⑤當(dāng)

時，ab桿達(dá)到最大速度vm

⑥（3）由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：

⑦導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量

⑧聯(lián)立⑥⑦⑧得：

⑨由=，，q=，△Φ=BL聯(lián)立得通過電阻R2電量

⑩答：（1）導(dǎo)體棒上的電流方向?yàn)楹蚥指向a，電源電動勢大小為．（2）導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度為．（3）導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為，通過電阻R2電量為．18.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金