2022-2023学年山东省潍坊市实验学校高三物理期末试题含解析

2022-2023学年山东省潍坊市实验学校高三物理期末试题含解析一、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.A、B两物块如图2－1－22叠放，一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则

A．A、B间无摩擦力B．B与斜面间的动摩擦因数μ＝tanαC．A、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功D．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下参考答案：BD2..如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（

）A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g

B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m1+m2）gC．当F>μ2（m1+m2）g时，木板便会开始运动D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动参考答案：AD3.如图几种典型的电场，其中a、b两点电场强度和电势均相等的是（

）参考答案：B4.第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度．理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的倍，这个关系对其他天体也是成立的．有些恒星，在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的半径为R，太阳的逃逸速度为．假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞，且认为质量不变，则应大于（）A．500B．500C．2.5×105D．5.0×105参考答案：C万有引力定律及其应用；向心力解：第一宇宙速度为v1=，由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=，太阳的半径为R，太阳的逃逸速度为=，假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞，且认为质量不变，v2=＞c，解得：＞2.5×105，故选：C．5.（单选）如图所示，水平放置的光滑轨道上固定有两个阻值均为R的定值电阻，空间中存在有竖直向下的匀强磁场，一质量为m，电阻也为R的金属棒垂直的放在导轨上，已知金属棒的长度等于导轨间距为D，某时刻给金属棒一水平初速度V0，金属棒在导轨上运动了L后速度变成V，则关于此过程下面说法中正确的是（）A．金属棒上产生的热量为m（v02﹣v2）B．金属棒上产生的热量为m（v02﹣v2）C．此区域内磁感应强度为B=D．此区域内磁感应强度为B=参考答案：解：AB、设金属棒上产生的热量为Q，每个R上产生的热量为Q′，通过R的电流为I，根据焦耳定律得：

Q=（2I）2Rt，Q′=I2Rt，则Q=4Q′根据Q+Q′=m（v02﹣v2）得Q=m（v02﹣v2），故AB错误．CD、设金属棒速度为v时加速度为a，取极短时间△t，则有a=得△v=a△t根据牛顿第二定律得：a=棒所受的安培力大小F=BIL=BD=联立以上三式可得△v=△t两边求和得：△v=∑△t又v△t=△x，v△t=x=L联立解得：B=，故C错误，D正确．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.倾角为＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为

；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f＝[番茄花园23]

。参考答案：7.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/38.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

▲

（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为

▲

．参考答案：上半圆（2分），

1.59.（4分）绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象，则采用

色光也可以产生（写出一种颜色的可见光）；若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了，则入射光的

（填“频率”或“强度”）增大了。参考答案：蓝/靛/紫；强度10.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）11.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

12.用力传感器“研究有固定转动轴物体的平衡”．（1）安装力矩盘后，需要做一些检查，写出其中一项检查措施并说明该措施的检查目的

．（2）将力传感器安装在横杆上，通过细线连接到力矩盘．盘面上画有等间距的同心圆．实验操作和器材使用均无误．在悬挂点A挂上一个钩码后，传感器读数为0.75N．在悬挂点B再挂上一个相同钩码后，力矩盘仍维持原状位置，则力传感器读数应接近

N．参考答案：、（1）如“检查力矩盘的重心是否在转轴处，使力矩盘重力力矩为零”；“力矩盘是否在竖直平面内，使各力力矩在同一平面内”等

（2分）

（2）113.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

16三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图示为用伏安法测量电阻的原理图．图中，为电压表，内阻=4000Ω；为电流表，内阻=50Ω；E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关．①当开关闭合后电压表读数U＝1.6V，电流表读数I＝2.0mA，Rx的实际值为

若将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，所得结果的百分误差是__________．②若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时，结果的百分误差是________．参考答案：15.在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，某探究小组的同学们通过讨论提出了以下几种猜想：①，②，③，……。为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置。PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。(1)本实验中不需要测量物体的质量，理由是什么?____________________：(2)让小球分别从不同高度无初速释入，测出物体从初位置到速度传感器的距离……，读出小球每次通过速度传感器Q的速度……，并绘制了如图乙所示的图象。根据绘制出的图象，若为了更直观地看出L和的变化关系，他们下一步应该作出________________。

A．图象

B．图象

C．图象

D．图象(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果?_____________。参考答案：【知识点】探究功与速度变化的关系．E4【答案解析】（1）若只有重力做功，则：mgLsinθ=mv2，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．（2）D

（3）不会.解析：（1）若只有重力做功，则：mgLsinθ=mv2，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．

（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v2图象．

（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．

【思路点拨】（1）通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，根据实验原理可知，物体质量可以约掉；

（2）根据实验数据列出数据表并描点作出L-v2图象，从而找到位移与速度变化的关系；

（3）在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16所示，从A点以v0=3m/s的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=1.0m、h=0.2m，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数。（地面对木板的最大静摩擦力近似等于其滑动摩擦力）求：（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向.（2）已知圆弧半径R=0.5m，求小物块刚滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力.（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板.参考答案：解析：物块做平抛运动：H

-

h

=gt2

设到达C点时竖直分速度为vy＝gt

（2分）==5m/s

（1分）方向与水平面的夹角为θ：tanθ

＝vy

/v0＝4/3

即：θ

=53°

（1分）⑵从A至C点，由动能定理

mgH

=-（2分）设C点受到的支持力为FN，则有FN

–mg

=

（2分）由上式可得=

m/s

(1分)

FN

=

68N

（1分）根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为68N（1分）⑶由题意可知小物块m对长木板的摩擦力

f1=μ1mg

=5N

长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力

f2

=μ2(M+m)g=10N

因f1

<f2，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动。（2分）小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0。由V22=2μ1g

S

（2分）代入数据得S=2.9m

(1分）17.某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片P可在R2上滑动，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d，连接在电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况？（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数多大？（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N点的右侧，可以采取哪些方法？参考答案：（1）（6分）带正电…………2分离子在两金属板间做匀加速直线运动…………1分离开电场进入磁场前做匀速直线运动…………1分在磁场中做匀速圆周运动

…………1分离开磁场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上…………1分（2）（8分）离子在磁场中偏转90°，∴轨迹半径r=R=10cm…………2分由………2分；………2分；

解得U=30V………2分。（3）（6分）电压表最小电压……2分；

解得Umin=10V……1分。要使离子打在荧光屏上N点的右侧，离子在磁场中偏转轨迹半径变大，由，可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度。