山东省青岛市即墨新兴中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

山东省青岛市即墨新兴中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、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.（多选）如图所示，从地面上方不同高度处以水平速度va、vb抛出两小球a、b，结果a落在b初始位置的正下方，而b落在a初始位置的正下方，bc为过小球b初始位置的水平线，不计空气阻力，下列判断正确的有

A．两球抛出时的初速度va<vb

B．若它们同时落地（不考虑它们在空中相碰弹射，可互不影响地通过），它们可能在空中相遇

C．若两小球同时抛出，它们不能在空中相遇

D．若要使它们能在空中相遇，必须在“到达bc时将6抛出参考答案：AC2.下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是A.电场强度公式E=U/d只适用于匀强电场B.根据电容的定义式C=Q/U，电容器极板上的电荷量每增加lC，电压就增加lVC.根据电场力做功的计算式W=qU，一个电子在lV电压下加速，电场力做功为leVD.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹参考答案：AC解析：电场强度公式E=U/d只适用于匀强电场，选项A正确；根据电容的定义式C=Q/U，电容器极板上的电荷量与电压成正比，选项B错误；根据电场力做功的计算式W=qU，一个电子在lV电压下加速，电场力做功为leV，选项C正确；电场线是为形象化描述电场引入的假想曲线，不是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹，选项D错误。3.（单选）两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m，带电量为﹣q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是（）A．油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将下运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向bD．油滴静止不动，电流计中无电流流过参考答案：解：将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C=得知，电容减小，而电压不变，则由C=知，电容器带电量减小，电容器处于放电状态，电路中产生顺时针方向的电流，则电流计中有a→b的电流．由于电容器板间电压和距离不变，则由E=，知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态．故C正确．ABD错误．故选：C．4.如图所示，木块A、B静止叠放在水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则不得超过（

）A．2F

B．F/2

C．3F

D．F/3参考答案：B5.如图所示，三个物块A、B、C叠放在斜面上，用方向与斜面平行的拉力F作用在B上，使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动。设物块C对A的摩擦力大小为，C对B的摩擦力大小为，下列说法正确的是A．如果斜面光滑，与方向相同，且B．如果斜面光滑，与方向相反，且C．如果斜面粗糙，与方向相同，且D．如果斜面粗糙，与方向相反，且参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.匀强电场场强为E，与竖直方向成α角，范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，则场强E的大小为

。若保持场强大小、方向和小球电荷量不变，现剪断细线，则小球作

运动。（请描述运动的方向及性质）参考答案：7.参考答案：8.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端9.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

10.（6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ<90o），重力加速度为g，则物体B受到的摩擦力为

；物体B对地面的压力为 。参考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ11.（5分）如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为

。参考答案：答案：mg+Fsinα12.（4分）验证一切物体相同的下落规律已成为物理学的经典实验之一，1971年，“阿波罗15号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重做了这个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后激动地说，如果没有

的发现，他就不可能到达他正踏着的那个地方。月球是目前人类到达的除地球外的惟一星体。月球上没有空气，是进行

实验的理想场所。参考答案：

答案：伽利略；自由落体13.（4分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m= ，r射线的频率v=

．参考答案：m1+m2﹣m3，解：一个质子和一个中子结合成氘核：H+n→H+γ这个核反应的质量亏损为：△m=m1+m2﹣m3根据爱因斯坦质能方程：E=△mc2此核反应放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为：υ=

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：待测电池（电动势约6V）电流表G（量程6.0mA，内阻r1=100Ω）电流表A（量程0.6A，内阻r2=5.0Ω）定值电阻R1=100Ω，定值电阻R2=900Ω滑动变阻器R/（0~50Ω），开关、导线若干（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用_______(选填R1或R2)。（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig—I图象如图乙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E=_______________________,其值为_____________V；内阻的表达式r=_________，其值为________Ω参考答案：(1)、R2

(2)、E=b(r1+R2)

5.8V

r=-k(r1+R2)-r2

2Ω15.用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。（1）（多选题）用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的（A）判断力矩盘是否处在竖直平面；（B）判断横杆MN是否严格保持水平；（C）判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小；（D）判断力矩盘的重心是否位于盘中心。（2）在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为1N，则此时弹簧秤示数应为________N。（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现M顺______M逆（选填“＞”、“＝”或“＜”）。参考答案：ACD

3N

＜四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g。求：（1）线框在竖直位置时，ab边两端的电压及其所受安培力的大小。（2）这一过程中感应电动势的有效值。（3）在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量。参考答案：（1）ab边切割磁感线产生感应电动势为E=BLv线框中的电流为I=E/4Rab两端的电压为Uab=I·3R=BLvab边所受安培力为F安=BIL=B2L2v/4R（2）线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热，所以有：mgL-mv2=Q又因Q=（E有/4R）2（4R）t，解得：E有=2（3）对于线框的下摆过程，垂直磁场线框的面积变化为ΔS=L2线框中的平均感应电动势为=ΔΦ/t线框中的平均电流

=通过导线横截面的电荷量q=IΔt=BL2/4R17.如图所示,一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点,绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为12.5N,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大,绳断裂后,小球将平抛后掉在地上.(g=10m/s2)⑴绳刚断裂时小球的角速度为多大？⑵若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m,则小球经多长时间落地.⑶在第⑵问中小球落地点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？

参考答案：解:⑴（5分）刚断裂时,

∴

而

∴

⑵（2分）

⑶（5分）小球线速度:∴

而

18.甲、乙两个同学在直跑道上进行4×100m接力(如图所示)，他们在奔跑时有相同的最大速度，乙从静止开始全力奔跑需跑出25