2023年山东省枣庄现代实验学校高三物理第一学期期末考试试题含解析

2023年山东省枣庄现代实验学校高三物理第一学期期末考试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、质量为m的物块放在倾角为的固定斜面上。在水平恒力F的推动下，物块沿斜面以恒定的加速度a向上滑动。物块与斜面间的动摩擦因数为，则F的大小为（）A． B．C． D．2、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．53、如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两部分石块之间的弹力为（）A． B． C． D．4、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是①加速度②电场强度③电容④电流⑤导体电阻⑥磁感应强度A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥5、某同学在测量电阻实验时，按图所示连接好实验电路。闭合开关后发现：电流表示数很小、电压表示数接近于电源电压，移动滑动变阻器滑片时两电表示数几乎不变化，电表及其量程的选择均无问题。请你分析造成上述结果的原因可能是（）A．电流表断路B．滑动变阻器滑片接触不良C．开关接触部位由于氧化，使得接触电阻太大D．待测电阻和接线柱接触位置由于氧化，使得接触电阻很大6、通信卫星一般是相对地面“静止”的同步卫星，三颗同步卫星就可以实现全球通信。设地球的半径为，地面的重力加速度为，地球的自转周期为。则速度为的电磁波从一颗卫星直线传播至相邻的另一颗卫星，传播时间为（）A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，线圈ABCD匝数n＝10，面积S＝0.4m2，边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B＝T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是()A．线圈产生的是正弦交流电B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80VC．线圈转动s时瞬时感应电动势为40VD．线圈产生的感应电动势的有效值为40V8、中国航天科工集团虹云工程，将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网，建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，（T0为地球的自转周期），已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为（）A． B． C． D．9、下列说法正确的有_________A．光的偏振现象说明光是一种纵波B．红外线比紫外线更容易发生衍射C．白光下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射D．交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速10、如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g．现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是（）A．a＝μg B．a＝C．a＝ D．a＝－三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：(1)取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；(2)缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1；次数物理量12P/105PaP1P2V/10﹣5m3V1V2(3)重复步骤(2)，记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2；(4)根据记录的数据，算出大米的密度。①如果测得这些大米的质量为mkg，则大米的密度的表达式为__________；②为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组P、V的数据，然后作_____图（单选题）。A．P﹣VB．V﹣PC．P﹣D．V﹣12．（12分）用电流表和电压表测定2节干电池串联组成的电池组的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。（1）实验电路应该选择下图中的________（选填“甲”或“乙”）。（2）现有电压表（）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电流表（）B．电流表（）C．滑动变阻器（）D．滑动变阻器（）实验中电流表应选用___________；滑动变阻器应选用____________。（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，请在坐标系上标出6组数据的对应点，画出图线____________________________________。序号123456电压2.802.502.201.901.601.30电流0.120.320.500.680.881.06（4）根据（3）中所画图线可得出电池组的电动势___________，内电阻_______。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻．一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WF．14．（16分）如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：（1）拉力的大小；（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。15．（12分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

如图所示，物块匀加速运动受重力、推力F、滑动摩擦力和支持力。正交分解后，沿斜面方向垂直于斜面方向平衡又有解以上三式得故选D。2、C【解析】

电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。3、A【解析】

对石块P受力分析如图由几何关系知：根据平衡条件得，Q对P作用力为：A正确，BCD错误。故选A。4、D【解析】

①加速度与速度的变化量无关，所以加速度属于比值定义法；②电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以电场强度不属于比值定义法；③电容是由电容器本身的性质决定，其大小与带电量以及两板间的电压无关，所以电容属于比值定义法；④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流属于比值定义法；⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导体的电阻不属于比值定义法；⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，所以属于比值定义法；A.①③⑤⑥与分析不符，故A错误；B.②③⑤⑥与分析不符，故B错误；C.②③④⑥与分析不符，故C错误；D.①③④⑥与分析相符，故D正确。5、D【解析】

AB．电流表断路或者滑动变阻器滑片接触不良，都会造成整个电路是断路情况，即电表示数为零，AB错误；C．开关接触部位由于氧化，使得接触电阻太大，则电路电阻过大，电流很小，流过被测电阻的电流也很小，所以其两端电压很小，不会几乎等于电源电压，C错误；D．待测电阻和接线柱接触位置由于氧化，使得接触电阻很大，相当于当被测电阻太大，远大于和其串联的其他仪器的电阻，所以电路电流很小，其分压接近电源电压，D正确。故选D。6、C【解析】

卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，则有可得综合“黄金代换”有如图所示由几何关系知联立整理得根据运动规律，电磁波传播有可得故C正确，A、B、D错误；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】

A．线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故A错误；B．电动势最大值E=nBSω=80V，故B正确；C．线圈转动s、转过角度，瞬时感应电动势为e=nBSωsin=40V，C项错误；D．在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有，可得电动势有效值U==40V，故D正确；8、AD【解析】

AB．绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度，此时重力提供向心力，设卫星的质量为m，即得出故A正确，B错误；CD．卫星在高空中旋转时，万有引力提供向心力，设地球的质量为M，此高度的速度大小为v1，则有其中GM=R2g解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径故C错误，D正确。故选AD。9、BD【解析】

A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；B．当波长与障碍物的尺寸差不多或大于障碍物的尺寸，可以发生明显的衍射，故对同一障碍物，波长越长越容易发生明显的衍射；根据电磁波谱可知红外线比紫外线的波长更长，则红外线更容易出现明显衍射，B正确；C．白光下镀膜镜片看起来有颜色，是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象，且只有一定波长(一定颜色)的光干涉时，才会相互加强，所以看起来有颜色，故C错误；D．交警借助测速仪根据微波发生多普勒效应时，反射波的频率与发射波的频率有微小差异，对差异进行精确测定，再比对与速度的关系，就能用电脑自动换算成汽车的速度，故D正确；故选BD。10、BD【解析】

当物块与木板一起向右加速，没有发生相对滑动，以物块和木板整体为研究对象进行受力分析，有：解得：当物块和木板间发生相对滑动，以木板为研究对象有：解得：故BD正确，AC错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、D【解析】

(1)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律求出大米的体积，然后由密度公式求出大米的密度；(2)为了方便地处理实验数据，所作图象最好是正比例函数图象，由玻意耳定律分析答题。【详解】(4)[1]设大米的体积为V，以注射器内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律可得：解得：大米的密度[2]由玻意耳定律可知，对一定量的理想气体，在温度不变时，压强P与体积V成反比，即PV=C，则，由此可知V与成正比，V﹣图像是过原点的直线，故可以作V﹣图象，故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】本题难度不大，是一道基础题，熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键；知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度不变。12、乙BC3.00（2.96-3.02）1.60（1.58-1.62）【解析】

(1)[1]干电池内阻较小，为减小实验误差，相对电源来说，电流表应采用外接法，应选择图乙所示电路图。

(2)[2][3]一节干电池电动势约为1.5V，两节干电池电动势约为3V，电路最大电流为1A左右，电流A量程太小，电流表应选择B；为方便实验操作，应选阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选C；

(3)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如图所示：

(4)[5][6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是3.0，则电源电动势E=3.00V，斜率表示电源内阻：。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）4.5C（2）1.8J（3）5.4J【解析】

（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：E=由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：I=通过电阻R的电荷量为：q=IΔt联立以上各式，代入数据解得：q=4.5C（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：v设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：W=0－mv2撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2=－W联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1可得：Q1