2022-2023學(xué)年遼寧省大連市瓦房店第十八高級(jí)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年遼寧省大連市瓦房店第十八高級(jí)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的接法最合理的是參考答案：B2.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為V時(shí)，受到安培力的大小為F．此時(shí)（A）電阻R1消耗的熱功率為Fv／3．（B）電阻R2消耗的熱功率為Fv／4．（C）整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ．（D）整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v。參考答案：CD3.在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步．下列表述符合物理學(xué)史實(shí)

的是()A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論B.愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說(shuō)C.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的參考答案：ABC普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論，故A正確；愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說(shuō)，故B正確；盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確；貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性的研究，揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子，故D錯(cuò)誤。所以ABC正確，D錯(cuò)誤。4.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

B．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C．若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

D．若將一負(fù)試探電荷由c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)能增加參考答案：C5.（多選）下列所描述的幾種運(yùn)動(dòng)，其中可能的是:A．速度變化很大，加速度很小

B．速度變化的方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù)C．速度變化越來(lái)越快，但加速度越來(lái)越小

D．速度越來(lái)越大，加速度越來(lái)越小參考答案：AD

解析：A、根據(jù)a=知，速度變化量很大，加速度可能很?。蔄正確．B、加速度方向與速度變化量的方向相同，速度變化量方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)檎蔅錯(cuò)誤．C、加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越大．故C錯(cuò)誤．D、當(dāng)加速度方向與速度方向相反，加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小，故D正確；故選AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過(guò)程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過(guò)程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：7.某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)打印的連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3……。各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，則（1）物體做

的運(yùn)動(dòng)，理由是

；（2）物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=

m/s；（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=

m/s2.參考答案：（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)；；或連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差為常數(shù)；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2

8.如圖，光滑輕桿AB、BC通過(guò)A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長(zhǎng)為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中AB桿對(duì)B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．

參考答案：,9.（6分）若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流為_(kāi)_________A。參考答案：2.010.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置驗(yàn)證規(guī)律：“物體質(zhì)量一定，其加速度與所受合力成正比”。a.按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b.把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛配重，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在被小車(chē)帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，在紙帶上寫(xiě)上編號(hào)；c.保持小車(chē)的質(zhì)量M不變，多次改變配重的質(zhì)量m，再重復(fù)步驟b；d.算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度的值;e.用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示配重受的重力mg(作為小車(chē)受到的合力F)，作出a-F圖象。①在步驟d中，該同學(xué)是采用v--t圖象來(lái)求加速度的。圖4為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度為_(kāi)__________m/s；②其余各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中，如圖5所示。T=0.10s時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器恰好打B點(diǎn)。請(qǐng)你將①中所得結(jié)果標(biāo)在圖5所示的坐標(biāo)系中，并作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線；利用圖線求出小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______m/s2；③最終該同學(xué)所得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的a-F圖線如圖6所示，從圖中我們看出圖線是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線。根據(jù)圖線可以確定下列說(shuō)法中不正確的是A.本實(shí)驗(yàn)中小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合力成正比B.小車(chē)的加速度可能大于重力加速度gC.可以確定小車(chē)的質(zhì)量約為0.50kgD.實(shí)驗(yàn)中配重的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M參考答案：11.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的 圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′ 的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn) 力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測(cè)得的；F是通過(guò)一個(gè)彈簧秤測(cè)出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可12.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)放入一段通電導(dǎo)線。若任意時(shí)刻該導(dǎo)線中有N個(gè)以速度v做定向移動(dòng)的電荷，每個(gè)電荷的電量為q。則每個(gè)電荷所受的洛倫茲力f＝

，該段導(dǎo)線所受的安培力為F＝

。參考答案：答案：qvB，NqvB解析：帶電粒子垂直磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到磁場(chǎng)的洛倫茲力作用，有每個(gè)粒子受力。該段導(dǎo)線中有N個(gè)以速度做定向動(dòng)的電荷，則導(dǎo)線所受的力等于每個(gè)電荷所受力的合力。所以有。13.在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力推此物體，作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力推物體，當(dāng)恒力作用時(shí)間與恒力的作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2∶v1=

，∶=

。參考答案：

2:1

1:3

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖14所示，在絕緣水平面O點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離O點(diǎn)高度為r0的A處由靜止釋放某帶同種電荷、電量為q的液珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。則：(1)液珠開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間所受庫(kù)侖力的大小和方向；(2)液珠運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí)離O點(diǎn)的距離h；(3)已知該液珠運(yùn)動(dòng)的最大高度B點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為2r0，則當(dāng)電量為的液珠仍從A處?kù)o止釋放時(shí)，問(wèn)能否運(yùn)動(dòng)到原的最大高度B點(diǎn)？若能，則此時(shí)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為多大？參考答案：(1)；（2分）方向豎直向上(2)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間：；

速度最大時(shí)：

即=

所以(3)能回到B點(diǎn)。（1分）液珠q從A處到B處由動(dòng)能定律的得：

液珠從A處到B處由動(dòng)能定律的得：

其中，

∴

17.如圖（1）所示，真空中足夠大的兩個(gè)互相平行的金屬板a、b之間距離為d，兩板之間的電壓按圖（2）所示的規(guī)律做周期性的變化（當(dāng)a比b電勢(shì)高時(shí)，電壓為正，當(dāng)a比b電勢(shì)低時(shí)，電壓為負(fù)），其電壓變化周期為T(mén)．在t=0時(shí)刻，一個(gè)帶正電荷的粒子（重力不計(jì)）在電場(chǎng)力的作用下，從a板的小孔中由靜止開(kāi)始向b板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=T時(shí)刻剛好到達(dá)b板（圖和題中，d、T為已知，U為未知），則：（1）粒子在兩之間運(yùn)動(dòng)的加速度大不為多少？（2）如果該粒子是在t=時(shí)刻才從小孔由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則：粒子在兩板之間運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期T后它將運(yùn)動(dòng)到距a板多遠(yuǎn)的地方？粒子在兩板之間運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間，才能到達(dá)b板？參考答案：解：（1）對(duì)于t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，前半周期向右勻加速運(yùn)動(dòng)，后半周期向右勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零．有：d=2×a（）2…①解得：a=；（2）對(duì)于t=進(jìn)入的粒子，有：﹣內(nèi)向右勻加速，有：s1=a（）2…②解得：s1=；﹣內(nèi)向右勻減速到速度為零，有：s2=s1=，﹣T內(nèi)反向向左勻加速，有：s3=a（）2…③解得：s3=；T﹣內(nèi)反向向左勻減速到速度為零，有：s4=s3=，所以粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期T后，距a板距離為：s=s1+s2﹣s3﹣s4，解得：s=；﹣內(nèi)繼續(xù)向右勻加速，有：s5=s1=，在t=時(shí)刻，粒子的速度為：v=a（）…④，解得：v=，從t=時(shí)刻開(kāi)始，設(shè)再經(jīng)過(guò)△t時(shí)間，粒子剛好到達(dá)b板，有：s6=v△t﹣a△t2…⑤d=++s6…⑥解得：△t=（±）T，[（+）T不符合題意，舍去]，所以總時(shí)間為：t0=T++△t=≈1.57T；答：（1）粒子在兩之間運(yùn)動(dòng)的加速度大小為．（2）粒子在兩板之間運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期T后它將運(yùn)動(dòng)到距a板的地方，粒子在兩板之間運(yùn)動(dòng)1.57T才能到達(dá)b板18.如圖所示，在直角坐標(biāo)系x軸上方有與x軸成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=103V/m,在x軸下方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T?，F(xiàn)從y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=1Ocm處由靜止釋放一比荷為的帶正電的微粒A,不計(jì)微粒的重力。求：⑴微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；⑵從釋放微粒到微粒第一次從磁場(chǎng)返回電場(chǎng)所用時(shí)間；⑶若在A第一次返回電場(chǎng)的同時(shí)，在電場(chǎng)中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與A完全相同的帶電微粒B,可使兩微粒在進(jìn)入磁場(chǎng)前相遇。求出所有滿足條件的釋放點(diǎn)的軌跡方程（不計(jì)兩微粒之間的庫(kù)侖力）。參考答案：解：⑴微粒在進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒質(zhì)量為m，帶電量為q，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，則：…………………⑴（2分）微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為R，則：……… ⑵（2分）代入數(shù)值可解得：m……… ⑶（1分）⑵由此可作出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)3/4圓周后從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)。設(shè)微粒從釋放到進(jìn)入電場(chǎng)之前所用