山东省济宁市中国百强中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

山东省济宁市中国百强中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是A．匀加速直线运动，匀减速直线运动

B．匀加速直线运动，匀变速曲线运动C．匀变速曲线运动，匀速圆周运动

D．匀加速直线运动，匀速圆周运动参考答案：

B2.（单选）如图实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图不可确定的是A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大参考答案：A解析：设粒子由a到b运动；A、B、由图可知，粒子偏向左下方，则说明粒子受力向左下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A正确，B错误；C、由图可知，粒子从A到B的过程中，电场力做负功，故说明粒子速度减小，故可知b处速度较小，故C错误；D、电场力做负功，则电势能增加，故b点电势能较大，故D错误；故选A．3.（多选）两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于座标原点O)过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（

）A.M点场强为零，N点电势为零B.M点电势为零，N点场强为零C.Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小D.Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小参考答案：BC4.（单选）我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为A．，

B．，C．，

D．，参考答案：C5.如图所示，a、b分别为一对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的一点．今将一带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列有关说法中正确的是(

)A．电荷q受到的电场力的合力一直变小

B．电场力的合力对电荷q一直做负功C．电荷q的电势能先减小，后不变

D．电荷q受到的电场力的合力方向一直不变参考答案：B由于b点是等量同种电荷连线上的中点，所以b点电场强度为0，电荷在b点所受电场力为0，带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c的过程中，电场力先减小后增大，A错；由于是负点电荷，所以电场力一直做负功，电势能一直增大，B对C错；电荷q受到的电场力的合力方向随运动过程变化，由a到b合力方向向左，由b到c合力方向向下，D错。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为___________。参考答案：7.由某门电路构成的一简单控制电路如图，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。该门电路是________；符号是________。参考答案：

答案：非门；

8.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；9.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速10.（4分）如图所示，图甲为热敏电阻R的电阻值随温度变化的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为=99，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻r=1。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．问：

(1)应该把恒温箱内的加热器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为

。参考答案：

答案：(1)A、B；(2)26011.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.512.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：①安装好实验装置如图。②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质

量为50g的钩码挂在拉线P上。④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为

J，小车动能的增量为

-----

J。（计算结果保留三位有效数字）

此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①

②

。参考答案：

①小车质量没有远大于钩码的质量；②没有平衡摩擦力；13.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有

；自行车骑行速度的计算公式v=

。参考答案：；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R；解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由，又，而，以上各式联立解得。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用重锤下落验证机械能守恒定律。

①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，用到如下器材：铁架台(也可利用桌边)，重锤，电磁打点计时器以及复写纸、纸带，低压交流电源，天平，导线，电键．缺少的器材是

．

②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测出所用重物的质量m=1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为___

___J（结果取3位有效数字），动能的增加量为___

____J（结果取3位有效数字）③实验中产生系统误差的原因主要是

。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择较_______（填“大”或“小”）的.④如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线是一条直线，该线的斜率等于_______.参考答案：（１）刻度尺（或毫米刻度尺）（2）7.62（唯一的值）；7.56或者7.57（其余答案不得分）（3）阻力对重锤和纸带的影响（或空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力）；大.----------说明：第一空写出大题意思即可，只说一处的阻力也得2分。（4）重力加速度g.(或g,或9.80m/s2)15.某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约；C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约；D．电压表V：量程0～15V，内阻约；E．滑动变阻器R1：最大阻值；F．滑动变阻器R2：最大阻值；G．开关．导线等在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A-1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是________（填“R1”或“R2”）；（2）根据所选的器材画出实验的电路图（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L（cm）20.025.030.035.040.045.0电阻R（）1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，xoy平面内存在沿y轴正方向的匀强电场。一个质量为m，带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（2a，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进人一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：（1）电场强度的大小；

（2）N点的坐标；

（3）矩形磁场的最小面积。参考答案：17.如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xoy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样。一带正电荷的粒子从P（x＝0，y＝h）点以一定的速度平行于x轴正向入射。这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动。若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动。现在，只加电场，当粒子从P点运动到x＝R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点（h的取值可以保证粒子的运动轨迹与x轴相交），不计粒子的重力。求：（1）粒子到达x＝R0平面时速度方向与x轴的夹角以及此时粒子到x轴的距离；（2）M点的横坐标xM。参考答案：⑴做直线运动有：

做圆周运动有：

只有电场时，粒子做类平抛运动，有：

解得：

粒子速度大小为：

速度方向与x轴夹角为：

粒子与x轴的距离为：

…⑵撤电场加上磁场后，有：解得：

粒子运动轨迹如图所示，圆心C位于与速度v方向垂直的直线上，该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4，有几何关系得C点坐标为：

过C作x轴的垂线，在ΔCDM中：

解得：

M点横坐标为：

18.（10分）如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L，现给A、B一初速度，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点，已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态且B不