山东省滨州市佘家乡中学2023年高三物理下学期期末试题含解析

山东省滨州市佘家乡中学2023年高三物理下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.（09年长沙一中、雅礼中学联考）如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB边垂直，且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流，以下说法正确的是（

）A.开始进入磁场时感应电流最小B.开始穿出磁场时感应电流最大C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向参考答案：答案：D2.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示。下列说法中正确的是

A．b→c过程中，气体压强不变，体积增大

B．a→b过程中，气体体积增大，压强减小

C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小

D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小参考答案：B3.如图所示，斜面体A放置在水平面上，物块P被平行于斜面的弹簧拴着放置在斜面上，弹簧的另一端固定在挡板B上，系统静止时，

A.斜面体A受到水平面对它的摩擦力作用

B.地面对斜面体A的作用力一定竖直向上

C.物块P一定受到斜面体A对它的摩擦力作用

D.斜面体A对物块P的作用力一定竖直向上参考答案：B4.在①研究加速度与外力（质量m一定）的关系；②验证机械能守恒定律；③探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中；某同学正确做出了三个实验的图像，如下图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断；A实验的图像斜率表示

；B实验图像的斜率表示

，C实验图像的斜率表示

。参考答案：、物体质量的倒数；（当地）重力加速度g；弹簧的劲度系数k；5.如图所示,实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线,则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是()A.两点的电场强度等大、反向B.P点电场更强C.两点电势一样高D.Q点的电势较低参考答案：C根据电场线的疏密判断场强的大小，由图看出，P、Q两点中，P处电场线疏，Q的电场线密。所以Q的场强大于P点场强，故AB错误。一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故P、Q两点的电势相等。故C正确，D错误。故选C。【点睛】对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V=

。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为

。参考答案：（2分）（2分）7.某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)

（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）。

（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）。参考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）

（3）

（3分）（4）

（3分）8.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：9.某兴趣小组利用图甲所示电路测量电源电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可得E=_________v,r=_______参考答案：（2）2.9

0.910.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。

①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：

。（安培表、伏特表看作理想电表）。

②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。

③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是

W，当时对应的外电阻约是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

参考答案：①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧；11.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）12.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。13.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体

（选填“制冷”或“加热”）。参考答案：减小

；

加热三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻，矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变，导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计．（1）求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1；（2）求两磁场边界EF和MN之间的距离L；（3）若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）导体棒ab刚要到达EF时，在磁场中切割磁感线产生的感应电动势：E1=Bdv1经分析可知，此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左，由牛顿第二定律，则有：F0﹣BI1d=ma1根据闭合电路的欧姆定律，则有：I1=上式中，R==2Ω解得：a1=5m/s2；（2）导体棒ab进入磁场Ⅱ后，受到的安培力与F0平衡，做匀速直线运动，导体棒ab中通过的电流I2，保持不变，则有：F0=BI2d，其中，I2=设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，则有：F0=ma2；导体棒ab在EF，MN之间做匀加速直线运动，则有：解得：L=1.35m（3）对撤去F0后，导体棒ab继续滑行的过程中，根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律，则有：BId=ma；而I=若△t→0，则有：a=；由以上三式可得：=m△v则有：∑v△t=m∑△v，即s=m（v2﹣0）解得：s=3.6m；根据能量守恒定律，则有：Q=因v2=6m/s，代入数据，解得：Q=3.6J答：（1）导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小5m/s2；（2）两磁场边界EF和MN之间的距离1.35m；（3）若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热3.6J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．【分析】（1）由左手定则可判定安培力方向，再由切割感应电动势，及牛顿第二定律与闭合电路欧姆定律，即可求解；（2）利用平衡条件，求解导体棒ab进入磁场Ⅱ的速度，再依据牛顿第二定律，及运动学公式，即可求解两磁场边界EF和MN之间的距离；（3）运用牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律，结合运动学公式，及微积分求和，与能量守恒定律，即可求解．17.（22分）以圆的圆心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xoy，在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直圆面的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从A点沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0.若撤去磁场只保留电场，其他条件不变，则该粒子从C点穿出电场，AC连线与x轴的夹角为=300，此间所用时间为t1。若撤去电场只保留磁场，其他条件不变，该粒子穿出场区所用时间为t2。求（1）t1与T0比值为多少？（2）t2与T0的比值为多少？参考答案：解析：(1)设圆半径为R，粒子电量为q质量为m粒子匀速穿过场区时qE=qv0B

2R=v0T0撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动

由几何关系得x==v0t1故

=(2)撤去电场后粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，周期为T由qv0B=得r=

T=由几何关系有

r=

tan

=所以

t2=故

18.如图，固定斜面顶端安装一定滑轮，左倾角=53°，右斜面倾角=37°，一轻绳跨过定滑轮，两段分别