山東省煙臺市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平診斷物理試題 附答案

2022-2023學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平診斷高三物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1．如圖所示，在光滑固定斜面最低點(diǎn)O處有一垂直于斜面的固定擋板，小球從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，與擋板碰撞后回到A點(diǎn)再次下滑，重復(fù)上述運(yùn)動。以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)、平行于斜面向上為正方向建立坐標(biāo)系。下列關(guān)于小球的速度v和位置x的關(guān)系圖像中，能描述該過程的是（）A． B． C． D．2．如圖所示，一圓環(huán)套在固定的傾斜光滑桿上，輕繩繞過光滑定滑輪與圓環(huán)相連，整個(gè)裝置處于同一豎直平面內(nèi)，用力F拉動輕繩使圓環(huán)從圖示位置沿桿向上緩慢運(yùn)動，圓環(huán)對桿的彈力大小為，在圓環(huán)運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．F一直增大，一直減小 B．F一直增大，先減小后增大C．F先減小后增大，一直增大 D．F先減小后增大，先減小后增大3．一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，簡諧運(yùn)動的振幅為。時(shí)刻振子的位移為時(shí)刻振子的位移為，則振子做簡諧運(yùn)動的周期可能為（）A． B． C． D．4．疫情防控期間，小明同學(xué)在家中對著豎直墻壁打乒乓球，某次在空中A點(diǎn)將球斜向上擊出，球垂直撞在墻上的O點(diǎn)后沿與碰撞前速度相反的方向彈回落地，落地點(diǎn)B正好在發(fā)球點(diǎn)A的正下方，如圖所示。不計(jì)球的旋轉(zhuǎn)及空氣阻力，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、垂直于墻壁向左為x軸正方向、平行于墻壁向下為y軸正方向建立平面直角坐標(biāo)系，關(guān)于球從A點(diǎn)到剛落到B點(diǎn)的運(yùn)動過程中，下列說法中正確的是（）A．球的機(jī)械能守恒B．球在B點(diǎn)時(shí)的動能一定大于在A點(diǎn)時(shí)的動能C．過A、B兩點(diǎn)的軌跡的切線與x軸相交于同一點(diǎn)D．球在B點(diǎn)時(shí)的水平速度比在A點(diǎn)時(shí)的水平速度大5．如圖所示，將一根粗細(xì)均勻的電阻絲彎成一個(gè)閉合的圓環(huán)，接入電路中，電路與圓環(huán)的接觸點(diǎn)O點(diǎn)固定，P為電路與圓環(huán)良好接觸的滑動觸頭，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，在滑動觸頭P緩慢地從m點(diǎn)開始經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表和電流表的示數(shù)都一直變大B．燈先變暗后變亮，電流表的示數(shù)一直變小C．燈先變暗后變亮，電壓表的示數(shù)先變大后變小D．電容器C所帶電荷量先減少后增多6．火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，分別在地球表面和火星表面用如圖所示的同一裝置做如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力。則小球在地球表面上運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小與在火星表面上運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為（）A． B． C．5∶2 D．5∶17．如圖所示，三根均勻帶電的等長絕緣棒組成等邊三角形，O為三角形的中心。情形一：當(dāng)三根棒帶等量同種電荷時(shí)，O點(diǎn)的場強(qiáng)為0。情形二：當(dāng)棒所帶電荷量均為、棒帶電荷量為時(shí)，O點(diǎn)場強(qiáng)大小為E；在情形二中將棒取走，、棒的電荷始終均勻分布，則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為（）A．E B． C． D．8．如圖所示，對貨車施加一個(gè)恒定的水平拉力F，拉著貨車沿光滑水平軌道運(yùn)動裝運(yùn)沙子，沙子經(jīng)一靜止的豎直漏斗連續(xù)地落進(jìn)貨車，單位時(shí)間內(nèi)落進(jìn)貨車的沙子質(zhì)量恒為Q。某時(shí)刻，貨車（連同已落入其中的沙子）質(zhì)量為M，速度為v，則此時(shí)貨車的加速度為（）A． B． C． 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，有選錯的得0分。9．火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí)，觀察者聽到并記住了這個(gè)樂音的音調(diào)。則下列情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來高的是（）A．觀察者靜止，火車向他駛來 B．火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動C．觀察者和火車均在運(yùn)動，且逐漸靠近 D．觀察者和火車均在運(yùn)動，且逐漸遠(yuǎn)離10．如圖所示，光滑球面半徑為R，將A、B兩小球置于球面上等高處，它們距球面最低點(diǎn)O的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R，C球處于球面的球心處，在小球B所處位置和O點(diǎn)之間放置一光滑直線軌道，小球B可以沿直線軌道下滑，不計(jì)空氣阻力，若將三球同時(shí)由靜止釋放，則下列說法中正確的是（）A．A球比C球先到達(dá)O點(diǎn) B．C球比A球先到達(dá)O點(diǎn)C．A球比B球先到達(dá)O點(diǎn) D．B球比A球先到達(dá)O點(diǎn)11．如圖所示，一水平固定硬桿的a、b兩點(diǎn)分別拴有兩根長為的輕繩，兩輕繩均可繞拴接點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，兩輕繩的下端拴接在一質(zhì)量為的小球上，此時(shí)兩輕繩與豎直方向的夾角均為，開始時(shí)小球在最低點(diǎn)保持靜止，現(xiàn)給小球一個(gè)垂直于紙面向里的水平初速度，己知，重力加速度，不計(jì)一切摩擦阻力，則在小球運(yùn)動過程中，下列說法中正確的是（）A．若小球在最高點(diǎn)時(shí)速度為，則B．若，則小球在最低點(diǎn)時(shí)輕繩的張力為C．要使小球能完成圓周運(yùn)動，小球過圓周最高點(diǎn)時(shí)速度不能小于D．若小球能完成圓周運(yùn)動，小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)輕繩的張力之差為12．如圖甲所示，兩根間距為、電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角，導(dǎo)軌底端接入一阻值為的定值電阻，所在區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為、電阻為的金屬桿，開始時(shí)使金屬桿保持靜止，某時(shí)刻開始給金屬桿一個(gè)沿斜面向上的恒力，金屬桿由靜止開始運(yùn)動，圖乙為運(yùn)動過程的圖像，重力加速度。則在金屬桿向上運(yùn)動的過程中，下列說法中正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．前內(nèi)通過電阻R的電荷量為C．當(dāng)金屬桿的速度為時(shí)，其加速度為D．前內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為三、非選擇題：本題共6小題，共60分．13．（6分）某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動量定理，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門、天平、砝碼盤和砝碼等。用細(xì)線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與砝碼盤連接，調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)繩保持與導(dǎo)軌平面平行。令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動下從氣墊導(dǎo)軌的右邊開始運(yùn)動，與計(jì)算機(jī)連接的光電門能測量出遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門時(shí)的遮光時(shí)間、及遮光片從A到B所用時(shí)間。用天平測出砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為、滑塊（含遮光片）的質(zhì)量為，己知重力加速度為g。（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度如圖乙所示，則___________；（2）實(shí)驗(yàn)開始前，需先補(bǔ)償阻力，具體步驟為：滑塊未連接輕繩時(shí)，開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，使滑塊上的遮光片分別經(jīng)過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間___________；（3）在遮光片隨滑塊從A到B的過程中，如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受的拉力，則拉力沖量的大小___________，滑塊動量變化量的大小___________（均用題中給定的字母表示）；（4）為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)要求碼盤和砝碼的總質(zhì)量___________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）滑塊（含遮光片）的質(zhì)量。14．（8分）一實(shí)驗(yàn)小組想要測量一個(gè)未知電源的電動勢和內(nèi)電阻。可供選擇的器材有：電流表A（量程，內(nèi)阻為）；電阻箱（最大阻值為）；電阻箱（最大阻值為）；開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）由于電流表A的量程較小，考慮安全因素，該實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃將其量程擴(kuò)大為原來的10倍，則應(yīng)選用電阻箱___________（選填“”或“”）與電流表A___________（選填“串”或“并”）聯(lián)，電阻箱選用阻值為___________；（2）請?jiān)O(shè)計(jì)好電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，在答題卡上將實(shí)物圖甲連接成完整電路；（3）實(shí)驗(yàn)中記錄另一電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)I，并計(jì)算出。得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)做出圖線如圖乙所示，則該電源的電動勢___________V，內(nèi)電阻___________。15．（7分）一列簡諧橫波在水平繩上沿x軸負(fù)方向傳播，在時(shí)刻的波形如圖所示，繩上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)M、N、P的平衡位置分別為，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)的振動位移隨時(shí)間變化關(guān)系為。求：（1）該簡諧橫波的波速v；（2）經(jīng)過多長時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)M、N振動的速度相同？16．（9分）一質(zhì)量為的木板放在傾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)。斜面底瑞固定一垂直于斜面的擋板，木板左下端距擋板的距離為。時(shí)刻，撤去作用在木板上的外力，同時(shí)一質(zhì)量的小物塊從木板左下端以沿斜面向上的初速度滑上木板，并對小物塊施加沿斜面向上的外力F，時(shí)間內(nèi)，，該力在時(shí)變?yōu)?，方向沿斜面向下，并在此后保持不變。已知木板與物塊間的動摩擦因數(shù)，小物塊可以看作質(zhì)點(diǎn)，斜面足夠長，且整個(gè)過程中小物塊不會從木板右端滑出，重力加速度，。求：（1）時(shí)間內(nèi)，小物塊和木板的加速度的大??；（2）木板第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大小。17．（14分）某粒子束實(shí)驗(yàn)裝置的基本原理如圖甲所示。在三維坐標(biāo)系中，z軸左側(cè)I區(qū)寬度為d，其間充滿電場強(qiáng)度大小為、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，右邊界面與x軸垂直交于坐標(biāo)原點(diǎn)O，固定粒子源能夠從小孔沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，在Ⅰ區(qū)經(jīng)過加速后過O點(diǎn)時(shí)的速度為；Ⅱ區(qū)寬度為L，右邊界面與x軸垂直交于，在該界面處放置一邊長為的正方形擋板，擋板面與x軸垂直，且擋板中心與點(diǎn)重合，Ⅱ區(qū)存在磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿x方向的分量始終為零，沿y和z方向的分量和隨時(shí)間周期性變化規(guī)律如圖乙所示，且；Ⅲ區(qū)寬度為L，右邊界面與x抽垂直交于點(diǎn)，其內(nèi)充滿場強(qiáng)為、沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場。一足夠大的熒光屏垂直x軸固定Ⅲ區(qū)右邊界面。忽略粒子間的相互作用，不計(jì)重力，粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場變化周期T，求：（1）粒子從粒子源射出后的速度大小v；（2）在時(shí)間內(nèi)，判斷是否有粒子打在熒光屏上，若有，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大才能使粒子打在熒光屏上；（3）若不考慮在磁場突變時(shí)運(yùn)動的粒子，且單位時(shí)間內(nèi)粒子源發(fā)射粒子的數(shù)量恒定，則時(shí)間內(nèi)，能夠打在熒光屏上的a粒子數(shù)與小孔發(fā)射出的粒子總數(shù)的比值；（4）打在熒光屏上的粒子距點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離（結(jié)果可保留根號形式）。18．（16分）如圖所示，一傾角的光滑斜面與一足夠長的水平面通過一小段光滑圓弧平滑連接，質(zhì)量為的小物塊B靜止于水平面的最左端?，F(xiàn)將另一質(zhì)量為的小物