山东省威海市2022-2023学年高三上学期期末考试物理试题(含答案)

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名称 山东省威海市2022-2023学年高三上学期期末考试物理试题(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2023-02-23 20:14:01

文档简介

高 三 物 理
1.本试卷共 8 页, 满分 100 分,考试用时 90 分钟。
2 .答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
3.选择题答案必须使用 2B 铅笔 (按填涂样例) 正确填涂;非选择题答案必须使用 0.5 毫 米黑色签字笔书写, 字体工整、笔迹清楚。
4 .请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、 试题卷上答题无效。保持卡面清洁, 不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共 8 小题, 每小题 3 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的。
1 .如图所示,点电荷 A 、B 的连线上有 M、N 两点,已知 M 点的场强为0,下列说法正 确的是
(
M
A
B
N
)A.M 点的电势一定为 0
B.N 点的场强一定为 0
C.点电荷 A 一定带正电
D.点电荷 A 的电量一定小于点电荷 B 的电量
2 .地球和月球可看做双星系统, 它们在万有引力的作用下绕连线上的某点 O,以相同的 角速度做匀速圆周运动。已知地球质量 m 地=5.965×1024kg,月球质量 m 月=7.35× 1022kg,月地平均距离 L=3.84×108m ,估算 O 点距地心的距离为
A .1.2×106m B .2.4×106m C .4.7×106m D .7.2×106m
3 .如图所示, 导体棒 a 、b 的质量分别为 m1 、m2 ,两棒通有电流强度大小分别为 I1 、I2
的反向电流,用四根绝缘轻绳将 a 、b 棒吊起,静止时
(
根轻绳与竖直方向的夹角均为
α

悬挂
b
棒的两根轻绳
β
α
)两棒互相平行且处于同一水平高度。已知悬挂 a 棒的两
与竖直方向的夹角均为 β ,α>β 。下列说法正确的是
A.I1 一定大于 I2 B.I1 一定小于 I2 β α I2
C .m1 一定大于 m2 D .m1 一定小于 m2 b m2 m1 I1 a
4 .如图所示, 劈尖干涉是一种薄膜干涉, 可用于检查工件表面的平整度。某次检测发现 待检测工件表面某处发生凹陷, 从上向下可以观察到的干涉条纹是
高三物理试题 第1页(共 8 页)
(
R
1
) (
~
)
(
N
)M
A
(
N
)M
(
N
)M
B
(
N
)M
M
N
高三物理试题 第2页(共 8 页)
C D
5 .在图甲所示的交流电路中,电源电压的有效值为 220V,理想变压器原、副线圈的匝 数比为 10 ∶ 1。R1 、R2 为定值电阻,R2=10Ω ,R3 为滑动变阻器,滑片位于图中位置时
R3=40Ω。已知电阻 R2 中电流 i2 随时间 t 变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确
的是
A.R1=
R2 R3


i2/A
2
(
0
) (
1
2
)t/×10-2s
2

B .一个周期内, 整个电路消耗的电能为 1. 1J
C .若将 R3 的滑片上移, R2 的功率将减小
D .若将 R3 的滑片上移, R1 的电流将增大
6 .如图所示, A 、B 两方物块 (可视为质点) 在半径为 R 的光滑球面内 C 与 C′两点间 一起做简谐运动, O 为最低点,当位移为 x 时, A 、B 系统的回复力为 F。A 、B 的 总重量为 G,忽略空气阻力。下列说法正确的是
A .A 、B 经过 O 点时均处于平衡状态
B . F = G x
(
B
)R A
C .由 O 点向 C 点运动的过程中,A 受到的摩擦力逐渐增大 C′ O C
D.经过 O 点时,将 A 取走, B 的振幅将增大
7 .某同学利用图甲所示的电路演示电容器的充、放电过程,先使开关 S 与 1 端相连,然 后把开关 S 掷向2 端, 传感器将电流信息传入计算机, 屏幕上显示出电流随时间变化 的 i-t 图像如图乙所示。下列说法正确的是
(



感器
) (
O
)
1
(
2
) (
S
R
)E
C

i
t

高三物理试题 第3页(共 8 页)
A .图像中两阴影面积一定相等
B .放电过程中, 电容器下极板带正电
C .减小 R 可以增大图像中两阴影面积
D .减小 R 可以延长充放电的时间
8 .如图甲所示,两根相距 L 的金属导轨水平固定,一根质量为 m、长为 L、电阻为 R 的 导体棒两端放于导轨上,导轨左端连有阻值为 R 的电阻,导轨平面上有 n 段竖直向下 的宽度为 a、间距为 b 的匀强磁场, 磁感应强度大小为 B,导体棒在恒定外力 F 的作 用下依次穿过各磁场区,电压表的示数变化如图乙所示,导体棒进入磁场时示数为 U1,离开磁场时示数为 U2,导轨电阻和摩擦力忽略不计, 导体棒穿过一段磁场区域回
路中消耗的电能为
任务 U
(
××
××
××
) (
××
××
××
) (
U
1
) (
F
) (
R
U
2
) (
L
) (
V
) (
R
) (
O
t
)××
××
××
a b
甲 乙
A . [()2 ()2 ] B . [()2 ()2 ]
C . [()2 ()2 ] D . [()2 ()2 ]
二、多项选择题:本题共 4 小题, 每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中, 有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分, 有选错的得 0 分。
9 .如图所示, 两相同木块 A 和 B 放在水平转盘上,二 O1
者用长为 3L 的不可伸长的细绳连接, A 到转盘中心 B A
的距离为 L,两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自
重力的 k 倍,重力加速度为 g。整个装置能绕通过转
盘中心的竖直转轴 O1O2 转动,开始时绳刚好伸直,
O2
现使装置的角速度 ω 由零开始缓慢增大,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正
确的是
A .当 ω= 时,绳上开始产生张力
(
B
.当
0
O
时,
A
所受的摩擦力为零
)kg
L
C .当 ω= 时, A 、B 相对转盘开始滑动
D .从转盘开始转动到 A 、B 相对转盘开始滑动, A 的摩擦力先增大后减小, 再增大
10 .一列简谐横波在 t=1s 时的波形图如图甲所示,M、N、P 是介质中的三个质点,M、P 两点此时正处于平衡位置,且 MP 间的距离为 8cm,图乙是质点 N 的振动图像。下列 说法正确的是
高三物理试题 第4页(共 8 页)
y/m
0.2
0.1
(
8cm
M
P
)x/cm
0
N

A .波速为 cm/s
B .此时质点 N 的振动方向沿y 轴正方向
C .波的传播方向为 x 轴负方向
D.N 的横坐标为 4cm
y/m
0.2
t/s
(
0
)3 6

11 .如图所示,倾角为 θ 的斜面放在光滑水平地面上, 轻杆上端放一质量为m 的重物,轻 杆的下端放置在斜面体上。由于光滑固定套管的作用,轻杆只能在竖直方向上运动, 轻杆与斜面间的摩擦忽略不计, 重力加速度为 g,斜面在水平推力 F 的作用下向右匀
速运动,在斜面碰到固定套管前,下列说法正确的是
(
A
.重物向上做匀速运动
m
)B .斜面对地面的压力逐渐增大 F
(
θ
(
)C . F = mgsinθ M
D .F = mgtanθ
(
A
)12 .如图所示, 物块 A 、B 通过轻弹簧连接在一起,B 放在地面上,A 、B 均处于静止状 态, 已知物块 A 、B 的质量分别为 2m 、m,弹簧的劲度系数为 k,重力加速度为 g 。 在物块 A 上施加竖直向上的拉力 F,F=3mg,经过时间 t,B 恰好离开地面, 此时 A 的速度为 v0 ,忽略空气阻力。下列说法正确的是
A .t 时间内, A 向上移动的距离为
B .t 时间内,地面对 B 平均作用力的大小为 - 3mg
C .t 时间内,弹簧弹性势能的减少量为mv0 2 -
D .B 离开地面以后运动的最大速度为2v0
三、非选择题: 本题共 6 小题, 共 60 分。
13 .(6 分)
如图所示,某兴趣小组用铁架台和多个钩码,测量弹簧的劲度系数。他们将该弹簧竖 直悬挂起来,在下端挂上不同质量的钩码,测量对应的弹簧伸长量 x,记录在下面的表格 中。重力加速度 g 取 9.8 m/s2。
钩码质量 m (g) 30 60 90 120 150 180
弹簧的伸长量 x (cm) 1.20 2.30 3.50 4.60 5.80 7.00
(1) 实验中测量弹簧伸长量的工具为______;
(2) 利用逐差法可以求得每增加 30g 钩码弹簧伸长量的平均值为
______cm;
(3) 弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留 3 位有效数字)
14 .(8 分)
家用电器中有很多色环电阻, 通过辨识电阻表面的色环可读出阻值。色环电阻的识别 方法如下表所示:第一道色环表示阻值的最大一位数字;第二道色环表示阻值的第二位数
字;第三道色环表示阻值倍乘的数, 第四道色环表示阻值允许的偏差 (精度)。
颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 金 银
第一环 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
第二环 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
第三环 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 10- 1 10-2
第四环 ±5% ± 10%
高三物理试题 第5页(共 8 页)
某电阻如图所示,第一道色环为紫色,第二道色环颜色模糊
不清, 第三道色环为棕色,某同学为了判断第二道色环的颜色,
从实验室找来了下列器材,测量上述电阻的阻值。
电压表(量程 0- 10V,内阻约 100kΩ)、电流表(量程 0- 15mA,内阻约 2Ω)、 滑动变 阻器(阻值范围 0- 10Ω,额定电流 2A)、学生电源、开关、导线若干。
(1) 请根据上述器材设计实验原理图,画在答题卡相应的方框中;
(2) 实验中采集的数据已描绘在答题卡的坐标纸中,请绘制 U-I 图像;
(
U
/
V
10
8
6
4
2
I
/
mA
15
1
0
0
5
)
(3) 待测电阻的测量值为______Ω (结果保留 3 位有效数字),由于电表内阻的影响 测量值______真实值(填“>” 或“<”);
(4) 电阻第二道色环的颜色为______。
15 .(7 分)
某光学器件横截面如图所示, OP 右侧是以 O 为圆心、半径为 R 的 圆,左侧是梯形,
AB 与 BO 夹角 θ=60° 。一束激光从AB 边的中点垂直入射,恰好能在 PM 面发生全反射, 器件介质对激光的折射率为 n=2 。光在真空中传播速度为 c ,不考虑光线沿原路返回的情 况,求激光在器件中传播的时间。 A P

B O M
高三物理试题 第6页(共 8 页)
(
v
)16 .(9 分)
如图所示, 将一小球从倾角为 θ=53°的斜面上的 A 处以某一速度抛出, 经过一段时间 后,小球以 v=0.6m/s 的速度垂直击中斜面上的 B 处。已知 sin53°=0.8 ,cos53°=0.6,重力
(
θ
)加速度 g 取 10m/s2 ,空气阻力忽略不计, 求: B
(1) 小球的飞行时间;
(2) 小球飞行过程中距斜面的最远距离;
(
A
)(3) 小球在A 处抛出时初速度的大小。
17 .(14 分)
如图甲所示,立体坐标系中,圆形磁场区域的圆心位于 x 轴负半轴上, 磁场方向沿 z 轴正方向,磁场的磁感应强度大小为 B0,一带正电的粒子从磁场最低点 P 处以速率 v0 沿y 轴负方向射入磁场, 又沿 x 轴正方向射出磁场, 已知带电粒子的质量为m,电荷量为 q , 不计带电粒子的重力。
(1) 求圆形磁场的半径;
(2) 若当粒子刚到达 O 处时在y 轴右侧空间立刻加上如图乙所示随时间周期性变化 的匀强磁场,磁感应强度大小为 B0 ,规定 z 轴正方向为磁场的正方向, 求每经过磁场变化 的整数个周期粒子的位置坐标;
(3) 若当粒子刚到达 O 处时立刻在 y
(
O
x
) (
P
z
)轴右侧空间加上如图丙所示的交替出现的磁
场和电场, 电场强度大小为 E0 ,磁感应强度
大小为 B0 ,规定 z 轴正方向为电场和磁场的
(
正方向,求经过时间
t
=
后粒子速度

qB
0
) (
y
)πm

大小和与 z 轴的正切值及位置坐标。
高三物理试题 第7页(共 8 页)
B0
0
-B0
B
(
3
) (
4
) (
t
/
(
)1 2

πm
)
2qB0
E (B)
E0
(
0
) (
2
) (
1
)t/(
-B0

πm
)
2qB0
18 .(16 分)
如图所示, 高度为 h、质量为 M 的光滑斜面置于水平地面上(斜面未固定),斜面末 端通过一小段圆弧与光滑地面相切, 长度为 L 的传送带与水平地面相平,以速度 v 匀速转 动,斜面与传送带之间的地面上放置两个物块 a 、b,a 、b 之间有很小的狭缝,质量分别 为 ma 和 mb ,在斜面的顶端由静止释放一质量为 mc 的物块 c ,经过一段时间后滑离斜面, 在水平面上与 a 发生碰撞,最终 b 恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点, 它
们之间的碰撞均为弹性碰撞且时间极短,与传送带的动摩擦因数均为 μ=0. 1,M=mc= kg, ma= kg ,mb= kg ,h=0. 1m,v=2.5m/s,重力加速度 g=10m/s2。
(1)求 c 滑离斜面时的速度大小vc;
(2)求 a、b 刚滑上传送带时的速度大小 va 、vb;
(3) 求传送带的长度 L;
(4) 为使 a 与c 能够在传送带上相碰, 求 a、b 的初位置离传送带左端距离 x 的范围。
c
(
h
)a b
v
(
M
)高三物理试题 第8页(共 8 页)高三物理试题参考答案及评分标准
一、选择题(1-8题,每题3分,共24分;9-12题,每题4分,选不全得2分,共16分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D C D B B B A A CD ACD AD AC
二、非选择题
13.(6分)
(1)毫米刻度尺 ……2分 (2)1.16 ……2分 (3)25.3 ……2分
(
10
) (
U
/V
)14.(8分)
(
8
)(1) (2)
(
A
V
) (
6
)
(
4
)
(
2
)
(
I
/mA
)
(
15
) (
0
) (
5
) (
1
0
)
……2分 ……2分
(3)699-705 ……2分 > ……1分 (3)黑色 ……1分
(7分)
解:光线发生全反射时, ……2分
解得临界角
由几何知识得:光线在器件中传播的路程为
光线在介质中传播的速度 ……2分
传播的时间 ……2分
解得 ……1分
(9分)
解: (1)沿着斜面和垂直斜面将运动进行分解,
垂直斜面方向的加速度 ……1分
由运动学公式 ……1分
解得: ……1分
(2) ……1分
解得:
(3)沿着斜面方向的分加速度 ……1分
……1分
……1分
解得: ……1分
17.(14分)
解:(1) ……1分
由分析可知,圆形磁场的半径和粒子做圆周运动的半径相等 ……1分
(2)……1分
每经过运动的位移为R
所以经过的坐标为()……1分
每经过磁场变化的整数个周期粒子的位置坐标为()n=1.2.3………1分
(3)粒子沿z轴运动的加速度……1分
……1分
……1分
解得: ……1分
速度与z轴的夹角的正切值……1分
解得:……1分
……1分
……1分
解得位置坐标为(,)……1分
18.(16分)
解:(1)由动量守恒和系统机械能守恒得:
……1分
……1分
解得: ……1分
(2)c与a发生碰撞
……1分
……1分
a与b发生碰撞
解得: ……1分
……1分
(3) ……1分
……1分
解得: ……1分
(4)当物块a恰好返回传送带左端时,与物块c发生碰撞。
因为a和c的速度小于,所以
物块a在传送带上的运动时间 ……1分
物块a在地面上的运动时间 ……1分
物块c在地面上的运动时间
……1分
解得
当物块a和物块c都返回传送带左端时,a与c发生碰撞。
物块c在传送带上的运动时间 ……1分
……1分
解得
a、b的初位置离传送带左端距离x的范围 ……1分1第
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