2022年山东省济南市历城区柳埠镇第一中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年山东省济南市历城区柳埠镇第一中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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1.一定质量的理想气体，在温度不变条件下，设法使压强增大，则这一过程中

A．气体的密度增加 B．气体分子的平均动能增大 C．外界对气体不做功 D．气体从外界吸收了热量参考答案：A2.（单选题）火星表面特征非常接近地球，2011年11月4日，火星－500（MARS－500）实验圆满结束，我国志愿者王跃与俄罗斯志愿者一起完成“模拟登陆火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的1/2，质量是地球质量的1/9，自转周期与地球基本相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（

）A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的2/9倍B．火星表面的重力加速度是C．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是D．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍参考答案：D3.如图所示，Ｒ１、Ｒ２为定值电阻，Ｌ为小灯泡，Ｒ３为光敏电阻，当照射光强度增大时

Ａ.电压表的示数增大

Ｂ.Ｒ２中电流强度减小

Ｃ.小灯泡的功率增大

Ｄ.电路的路端电压升高参考答案：

答案：ABC

4.（单选）如图，a、b两个带电小球，质量分别为ma、mb,用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断．两球静止时，它们距水平地面的高度均为h（h足够大），绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α<β）．若剪断细线OC，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g．则

（

）A．a球先落地，b球后落地B．落地时，a、b水平速度大小相等，且方向相反C．整个运动过程中，a、b系统的机械能守恒D．落地时，a、b两球的动能和为(ma+mb)gh参考答案：D5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是

A.只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流

B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D.若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做了

和

的简化处理。参考答案：答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。7.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙8.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为____________，小方块停止时下端与A的距离是____________。参考答案：；3L9.（4分）如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m，BC=6m，整个运动历时10s，则物体沿AB段运动的加速度a1=______m/s2；沿BC运动的加速度a2=_______m/s2。参考答案：

答案：0.5、1/310.如图所示，一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。参考答案：答案：；11.物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析：

甲

乙（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。参考答案：见解析（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （2分）（2）没有满足M>>m的实验条件 （2分）中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。考查：实验能力。②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。12.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-813.实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1=1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。则电流I2的大小为

A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为

g。(g为重力加速度)。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.探究加速度与力的关系装置如图所示．带滑轮的长木板水平放置，细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，细线与桌面平行．将木块放在靠近打点计时器的一端，缓慢向沙桶中添加细沙，直到木块开始运动，记下木块运动后弹簧秤的示数F，通过纸带求出木块运动的加速度a．将木块放回原处，向沙桶中添加适量细沙，释放木块…获取多组a、F数据．（1）关于该实验的操作，以下说法正确的是ABA．实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放小车B．通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据C．每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量D．实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量（2）某同学根据实验数据做出了两个a﹣F图象如图2所示，正确的是B；由图象可知，木块所受的滑动摩擦力大小大小为2F0；若要作出木块的加速度与合力的关系，需要对图象进行修正．修正后的横坐标F合应该等于2F﹣2F0（用F、F0表示）．参考答案：解：（1）实验中应该先接通电源后释放纸带，故A正确．B、通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据，故B正确．C、绳子的拉力可以通过弹簧测力计测出，不需要测量砂及沙桶的质量，也不需要保证沙及沙桶的质量远小于木块．故C、D错误．故选：AB．（2）小车所受的拉力等于2倍的弹簧秤拉力，可以直接测量得出，根据牛顿第二定律得，a==，故正确的图线是B．当弹簧拉力为F0时，小车开始滑动，可知滑动摩擦力f=2F0．根据牛顿第二定律得，a=，所以修正后的横坐标F合应该等于2F﹣2F0．故答案为：（1）AB；（2）B；2F0，2F﹣2F015.某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为，内阻约；电压表的量程为，内阻约；为小量程电流表；电源电动势约为，内阻较小。下列电路中正确的是参考答案：答案：AB解析：伏安法测电阻的电路有两种接法。一种是电流表外接，适用于测量小电阻。另一种方法是电流表内接，适用于测量大电阻。在A电路中，要测量的电阻约为所以采用电流表内接。而B电路要测的是电源的内阻，电压表测量的是电源两端的电压，即输出电压，电源内阻比较小，所以对于被测电阻来说仍是外接。小灯泡的电阻远大于电流表内阻，所以应该采用电流表内接法。测定电流表的内阻还需要电压表。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面内有两根互相平行且足够长的光滑金属轨道，它们间的距离L=0.20m，在两轨道的左端之间接有一个R=0.10的电阻。在虚线OO′（OO′垂直于轨道）右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T。一根质量m=0.10kg的直金属杆垂直于轨道放在两根轨道上。某时刻杆以=2.0m／s且平行于轨道的初速度进入磁场，同时在杆上施加一个水平拉力，使其以=2.0m／s2的加速度做匀减速直线运动。杆始终与轨道垂直且它们之间保持良好接触。杆和轨道的电阻均可忽略。（1）请你通过计算判断，在金属杆向右运动的过程中，杆上所施加的水平拉力的方向；（2）在金属杆向右运动的过程中，求杆中的感应电流为最大值的时，水平拉力的大小；（3）从金属杆进入磁场至速度减为零的过程中，电阻R上发出的热量Q=0.13J，求此过程中水平拉力做的功。参考答案：（1）杆上所施加的水平拉力的方向始终向左

（2）0.15N（3）-7.0×10-2J试题分析：（1）金属杆刚进入磁场时，杆中的感应电流此时，杆所受的安培力，方向水平向左杆所受的合力，方向水平向左在金属杆向右做匀减速直线运动的过程中，安培力不断减小因此，杆上所施加的水平拉力的方向始终向左。（2）当速度减为时，电流为此时杆所受的安培力，方向水平向左根据牛顿第二定律水平拉力的大小（3）由动能定理其中克服安培力做功的数值等于电阻R上发出的热量Q，即所以J考点：此题为电磁感应与动力学问题的综合题目。考查法拉第电磁感应定律、楞次定律、牛顿第二定律及能量守恒定律。17.（20分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。参考答案：解析：（1）设路端电压为U，杆的运动速度为v，有（2分）由图乙可得

U=0.1t

（2分）所以速度

v=1t

（2分）因为速度v正比于时间t，所以杆做匀加速直线运动，且加速度a=1m/s2

（2分）（用其他方法证明可参照给分）（2）在2s末，v=at=2m/s，杆受安培力

（2分）由牛顿第二定律，对杆有，得拉力F=0.175N

（2分）故2s末的瞬时功率P=Fv=0.35W

（2分）(3)在2s末，杆的动能

由能量守恒定律，回路产生的焦耳热Q=W-Ek=0.1J

（3分）