山东省青岛市第七中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

山东省青岛市第七中学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.（多选）某同学画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定下列选项错误的是(

)

A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接参考答案：ABC2.如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为A．mg和mg

B．mg和mgC．mg和μmg

D．mg和μmg参考答案：A3.(单选)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像．下列说法错误的是 ()A．这列波的传播方向沿x轴的正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离D．从到，质点通过的路程为参考答案：C4.如图所示，水平放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a、b板的中央各有一小孔。一带负电的液滴从小孔的正下方p点以一定的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a板时速度为，现使a板不动，保持开关K打开或闭合，b板向上或向下移动一小段距离，相同液滴仍从p点以相同的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a板时速度。则下列判断正确的是(

)A.若开关K保持闭合，向下移动b板，则

B.若开关K保持闭合，向下移动b板，则C.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则

D.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则参考答案：BC5.一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3．在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为﹣48.0℃．求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积．参考答案：解（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程．根据玻意耳﹣马略特定律有：p1V1=p2V2将p1=76.0cmHg，，p2=36.0cmHg带入得：．

故氦气在停止加热前的体积为．

（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同，即T2=225K，这是一等压过程，根据盖﹣吕萨克定律有：将数据带入得：．故氦气在停止加热较长一段时间后的体积为：．【考点】气体的等温变化；气体的等容变化和等压变化．【分析】（1）该上升过程为等温变化，因此根据等温变化的气体状态方程可直接求解．（2）停止加热后高度不变，因此为等压变化，注意经过较长一段时间后，温度与环境温度相等为﹣48.0℃，故根据等压变化可直接求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案：发生；4507.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

12008.如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s,AB=BC。设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为

，球由A运动到C的平均速率为

m/s。参考答案：9：7；2.1设AB=BC＝x，根据匀变速直线运动的规律，AB段有：；BC段有：，联立得；根据平均速率公式可知两段的平均速率分别为：所以全程的平均速度为。【考点】匀变速直线运动的规律、平均速率9.（填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2，0.25s．考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．.分析： 由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．解答： 解：由图读出波长λ=4m，则波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t==s=0.25s．故答案为：2，0.25s．点评： 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．10.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。参考答案：11.某中学的实验小组利用如图所示的装置研究光电效应规律，用理想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流．当开关打开时，用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K，理想电流表有示数，闭合开关，移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数小于0.60V时，理想电流表仍有示数，当理想电流表的示数刚好为零时，电压表的示数刚好为0.60V．则阴极K的逸出功为1.9eV，逸出的光电子的最大初动能为0.6eV．参考答案：：解：设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U=0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU=Ekm由光电效应方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此时最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV；故答案为：1.9eV，0.6eV．12.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）13.本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。

参考答案：3.12×103m/s，小于三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）全自动洗衣机可以自动实现进水、洗涤等工序。洗衣机的进水是通过控制器实现自动控制的。如图所示为一种洗衣机水位控制器的原理示意图，洗衣机进水前粗细均匀的塑料管内充满空气，当洗衣机进水时，洗衣桶内的水位上升，塑料管中空气的压强________（选填“增大”、“减小”或“不变”），当水位上升到一定高度时，水位控制器根据压强传感器向外输出的信号，切断进水阀电磁线圈的电路，使进水停止并转入其它工作程序。若不计细塑料管下部水平部分长度，当洗衣桶内的水位达到一定深度时，水进入塑料管的高度为1.75cm，压强传感器测得的气体压强是1.03×105Pa，则塑料管的长度是________cm。（设水的密度是1.0×103kg/m3，大气压强是1.0×105Pa）参考答案：答案：增大；60cm

15.某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．装置中的气垫导轨工作时可使滑块悬浮起来，以减小滑块运动过程中的阻力．实验前已调整气垫导轨底座保持水平，实验中测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上遮光条由图示初始位置到光电门的距离x．（1）若用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则可计算出滑块经过光电门时的速度为．（2）要验证系统的机械能守恒，除了已经测量出的物理量外还需要已知当地的重力加速度．（3）本实验通过比较mgx和在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．参考答案：解：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可知滑块经过光电门的速度大小．（2、3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgx，系统动能的增量为，可知还需要测量当地的重力加速度．验证重力势能的减小量为mgx和动能的增加量是否相等．故答案为：（1）

（2）当地的重力加速度

（3）mgx，．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图，秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩，秤杆外面套有内外两个套筒，套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在的位置（设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置）。秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。空载（挂钩上不挂物体，且套筒未拉出）时。用手提起秤纽，杆杆秤恰好平衡。当物体挂在挂钩上时，往外移动内外套筒可使杆秤平衡，从内外套筒左端的位置可以读得两个读数，将这两个读数相加，即可得到待测物体的质量。已知秤杆和两个套稠的长度均为16cm，套筒可移出的最在距离为15cm，秤纽到挂钩的距离为2cm，两个套筒的质量均为0.1kg。取重力加速度g=9.8m/s2。求：(1)当杆秤空载时，秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩；(2)当在秤钩上挂一物体时，将内套筒向右移动5cm，外套筒相对内套筒向右移动8cm，杆秤达到平衡，物体的质量多大？

(3)若外层套筒不慎丢失，在称某一物体时，内层套筒的左端在读数为1kg外杆恰好平衡，则该物体实际质量多大？参考答案：解析：（1）套筒不拉出时杆秤恰好平衡，此时两套筒的重力相对秤纽的力矩与所求的合力矩相等，设套筒长度为L，合力矩

①

②

（2）力矩平衡

③

④

⑤

（3）正常称衡1kg重物时，内外两个套筒可一起向外拉出

力矩平衡

⑥

⑦

外层套筒丢失后称物，此时内套筒左端离秤纽距离为

力矩平衡

⑧

⑨17.矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计。导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为。一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。起初导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中，试求：（1）某一时刻t产生的电动势；（2）某一时刻t所受的外力F；（3）整个回路产生的热量。参考答案：

（1）在t时刻AB棒的坐标为感应电动势(2)回路总电阻回路感应电流棒匀速运动时有解得：（3）导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电感应电动势的有效值为回路产生的电热通电时间解得18.如图，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑圆弧轨道