山东省威海市2022-2023学年高三物理上学期期末考试试题（PDF版附解析）

高三物理1．本试卷共8页，满分100分，考试用时90分钟。2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。4．请按照题号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。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．如图所示，点电荷A、B的连线上有M、N两点，已知M点的场强为0，下列说法正确的是A．M点的电势一定为0MNABB．N点的场强一定为0C．点电荷A一定带正电D．点电荷A的电量一定小于点电荷B的电量2．地球和月球可看做双星系统，它们在万有引力的作用下绕连线上的某点O，以相同的角速度做匀速圆周运动。已知地球质量m地=5.965×1024kg，月球质量m月=7.35×1022kg，月地平均距离L=3.84×108m，估算O点距地心的距离为A．1.2×106mB．2.4×106mC．4.7×106mD．7.2×106m3．如图所示，导体棒a、b的质量分别为m1、m2，两棒通有电流强度大小分别为I1、I2的反向电流，用四根绝缘轻绳将a、b棒吊起，静止时两棒互相平行且处于同一水平高度。已知悬挂a棒的两根轻绳与竖直方向的夹角均为α，悬挂b棒的两根轻绳αβ与竖直方向的夹角均为β，α>β。下列说法正确的是A．I1一定大于I2B．I1一定小于I2βαI2I1C．m1一定大于m2D．m1一定小于m2bm1m2a4．如图所示，劈尖干涉是一种薄膜干涉，可用于检查工件表面的平整度。某次检测发现待检测工件表面某处发生凹陷，从上向下可以观察到的干涉条纹是高三物理试题第1页（共8页） MNMNMNABMNMNCD5．在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1。R1、R2为定值电阻,R2=10Ω，R3为滑动变阻器，滑片位于图中位置时R3=40Ω。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是i2/AR122~R2R3t/×10-2s012−22甲乙A．R1=8ΩB．一个周期内，整个电路消耗的电能为1.1JC．若将R3的滑片上移，R2的功率将减小D．若将R3的滑片上移，R1的电流将增大6．如图所示，A、B两方物块（可视为质点）在半径为R的光滑球面内C与C′两点间一起做简谐运动，O为最低点，当位移为x时，A、B系统的回复力为F。A、B的总重量为G，忽略空气阻力。下列说法正确的是A．A、B经过O点时均处于平衡状态GB．F=−xRABC．由O点向C点运动的过程中，A受到的摩擦力逐渐增大C′OCD．经过O点时，将A取走，B的振幅将增大7．某同学利用图甲所示的电路演示电容器的充、放电过程，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i-t图像如图乙所示。下列说法正确的是高三物理试题第2页（共8页） i1SR2电流OE传感器tC甲乙A．图像中两阴影面积一定相等B．放电过程中，电容器下极板带正电C．减小R可以增大图像中两阴影面积D．减小R可以延长充放电的时间8．如图甲所示，两根相距L的金属导轨水平固定，一根质量为m、长为L、电阻为R的导体棒两端放于导轨上，导轨左端连有阻值为R的电阻，导轨平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒在恒定外力F的作用下依次穿过各磁场区，电压表的示数变化如图乙所示，导体棒进入磁场时示数为U1，离开磁场时示数为U2，导轨电阻和摩擦力忽略不计，导体棒穿过一段磁场区域回路中消耗的电能为U任务××××××FU1RV××××××LU2R××××××tOab甲乙2(a+b)mU12U22(a+b)mU12U22A．[()−()]B．[()−()]bBLBLbBLBLbmU12U222bmU12U22C．[()−()]D．[()−()]a+bBLBLa+bBLBL二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，两相同木块A和B放在水平转盘上，二O1者用长为3L的不可伸长的细绳连接，A到转盘中心BA的距离为L，两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自重力的k倍，重力加速度为g。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴O1O2转动，开始时绳刚好伸直，O2高三物理试题第3页（共8页） 现使装置的角速度ω由零开始缓慢增大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是kgA．当ω=时，绳上开始产生张力LkgB．当0时，A所受的摩擦力为零L2kgC．当ω=时，A、B相对转盘开始滑动LD．从转盘开始转动到A、B相对转盘开始滑动，A的摩擦力先增大后减小，再增大10．一列简谐横波在t=1s时的波形图如图甲所示，M、N、P是介质中的三个质点，M、P两点此时正处于平衡位置，且MP间的距离为8cm，图乙是质点N的振动图像。下列说法正确的是y/my/m0.20.20.18cmx/cmt/s0MP036N甲乙8A．波速为cm/s3B．此时质点N的振动方向沿y轴正方向C．波的传播方向为x轴负方向D．N的横坐标为4cm11．如图所示，倾角为θ的斜面放在光滑水平地面上，轻杆上端放一质量为m的重物，轻杆的下端放置在斜面体上。由于光滑固定套管的作用，轻杆只能在竖直方向上运动，轻杆与斜面间的摩擦忽略不计，重力加速度为g，斜面在水平推力F的作用下向右匀速运动，在斜面碰到固定套管前，下列说法正确的是mA．重物向上做匀速运动B．斜面对地面的压力逐渐增大FC．F=mgsinθMθ（D．F=mgtanθ高三物理试题第4页（共8页） 12．如图所示，物块A、B通过轻弹簧连接在一起，B放在地面上，A、B均处于静止状态，已知物块A、B的质量分别为2m、m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。在物块A上施加竖直向上的拉力F，F=3mg，经过时间t，B恰好离开地面，此时A的速度为v0，忽略空气阻力。下列说法正确的是3mgA．t时间内，A向上移动的距离为Ak2mvB．t时间内，地面对B平均作用力的大小为0mg-3k22B23mgC．t时间内，弹簧弹性势能的减少量为mv-0kD．B离开地面以后运动的最大速度为2v0三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）如图所示，某兴趣小组用铁架台和多个钩码，测量弹簧的劲度系数。他们将该弹簧竖直悬挂起来，在下端挂上不同质量的钩码，测量对应的弹簧伸长量x，记录在下面的表格中。重力加速度g取9.8m/s2。钩码质量m（g）306090120150180弹簧的伸长量x（cm）1.202.303.504.605.807.00（1）实验中测量弹簧伸长量的工具为______；（2）利用逐差法可以求得每增加30g钩码弹簧伸长量的平均值为______cm；（3）弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留3位有效数字）14．（8分）家用电器中有很多色环电阻，通过辨识电阻表面的色环可读出阻值。色环电阻的识别方法如下表所示：第一道色环表示阻值的最大一位数字；第二道色环表示阻值的第二位数字；第三道色环表示阻值倍乘的数，第四道色环表示阻值允许的偏差（精度）。颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银第一环0123456789第二环0123456789第三环10010110210310410510610710810910-110-2第四环±5%±10%高三物理试题第5页（共8页） 某电阻如图所示，第一道色环为紫色，第二道色环颜色模糊不清，第三道色环为棕色，某同学为了判断第二道色环的颜色，从实验室找来了下列器材，测量上述电阻的阻值。电压表（量程0-10V，内阻约100kΩ）、电流表（量程0-15mA，内阻约2Ω）、滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，额定电流2A）、学生电源、开关、导线若干。（1）请根据上述器材设计实验原理图，画在答题卡相应的方框中；（2）实验中采集的数据已描绘在答题卡的坐标纸中，请绘制U-I图像；U/V108642I/mA051015（3）待测电阻的测量值为______Ω（结果保留3位有效数字），由于电表内阻的影响测量值______真实值（填“>”或“<”）；（4）电阻第二道色环的颜色为______。15．（7分）1某光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的圆，左侧是梯形，4AB与BO夹角θ=60°。一束激光从AB边的中点垂直入射，恰好能在PM面发生全反射，器件介质对激光的折射率为n=2。光在真空中传播速度为c，不考虑光线沿原路返回的情况，求激光在器件中传播的时间。AP）θBOM高三物理试题第6页（共8页） 16．（9分）如图所示，将一小球从倾角为θ=53°的斜面上的A处以某一速度抛出，经过一段时间后，小球以v=0.6m/s的速度垂直击中斜面上的B处。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，求：B（1）小球的飞行时间；v（2）小球飞行过程中距斜面的最远距离；（3）小球在A处抛出时初速度的大小。Aθ17．（14分）如图甲所示,立体坐标系中，圆形磁场区域的圆心位于x轴负半轴上，磁场方向沿z轴正方向，磁场的磁感应强度大小为B0，一带正电的粒子从磁场最低点P处以速率v0沿y轴负方向射入磁场，又沿x轴正方向射出磁场，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，不计带电粒子的重力。（1）求圆形磁场的半径；（2）若当粒子刚到达O处时在y轴右侧空间立刻加上如图乙所示随时间周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，规定z轴正方向为磁场的正方向，求每经过磁场变化的整数个周期粒子的位置坐标；（3）若当粒子刚到达O处时立刻在y轴右侧空间加上如图丙所示的交替出现的磁xO场和电场，电场强度大小为E0，磁感应强度大小为B0，规定z轴正方向为电场和磁场的Pzπm正方向，求经过时间t=后粒子速度的yqB0甲大小和与z轴的正切值及位置坐标。E（B）BE0B0πmπm012t/()01234t/()2qB02qB0-B0-B0乙丙高三物理试题第7页（共8页） 18．（16分）如图所示，高度为h、质量为M的光滑斜面置于水平地面上（斜面未固定），斜面末端通过一小段圆弧与光滑地面相切，长度为L的传送带与水平地面相平，以速度v匀速转动，斜面与传送带之间的地面上放置两个物块a、b，a、b之间有很小的狭缝，质量分别为ma和mb，在斜面的顶端由静止释放一质量为mc的物块c，经过一段时间后滑离斜面，在水平面上与a发生碰撞，最终b恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点，它1们之间的碰撞均为弹性碰撞且时间极短，与传送带的动摩擦因数均为μ=0.1，M=mc=kg，1011m2a=kg，mb=kg，h=0.1m，v=2.5m/s，重力加速度g=10m/s。2040（1）求c滑离斜面时的速度大小vc；（2）求a、b刚滑上传送带时的速度大小va、vb；（3）求传送带的长度L；（4）为使a与c能够在传送带上相碰，求a、b的初位置离传送带左端距离x的范围。chabMv高三物理试题第8页（共8页） 高三物理试题参考答案及评分标准一、选择题（1-8题，每题3分，共24分；9-12题，每题4分，选不全得2分，共16分）123456789101112DCDBBBAACDACDADAC二、非选择题13．（6分）（1）毫米刻度尺……2分（2）1.16……2分（3）25.3……2分14．（8分）U/V10（1）（2）8V6A42I/mA051015……2分……2分（3）699-705……2分>……1分（3）黑色……1分15．（7分）1解：光线发生全反射时，sin……2分n解得临界角30233由几何知识得：光线在器件中传播的路程为xR2c光线在介质中传播的速度v……2分nx传播的时间t……2分v233解得tR……1分c16．（9分）解：（1）沿着斜面和垂直斜面将运动进行分解，垂直斜面方向的加速度a1gcos53……1分由运动学公式2vat……1分1解得：t0.2s……1分1t2（2）ha()……1分122解得：h0.03m（3）沿着斜面方向的分加速度agsin53……1分2高三物理试题答案1页（共4页）学科网（北京）股份有限公司 vat……1分1222vvv……1分01273解得：vm/s……1分01017.（14分）mv解：（1）0qvB……1分00Rmv0由分析可知，圆形磁场的半径和粒子做圆周运动的半径相等R……1分qB02πR2πm（2）T……1分vqB00T每经过运动的位移为R4T2mv2mv00所以经过的坐标为（，）……1分2qBqB002nmv2nmv00每经过磁场变化的整数个周期粒子的位置坐标为（，）n=1.2.3………1分qBqB00qE0（3）粒子沿z轴运动的加速度a……1分mvat……1分z22vvv……1分0z2πE02解得：vv()……1分02B0v0速度与z轴的夹角的正切值tan……1分vz2vB00解得：tan……1分πE0xRyRvt……1分012zat……1分22mv(π2)mvπEm000解得位置坐标为（，，）……1分qB2qB8qB00018.（16分）解：（1）由动量守恒和系统机械能守恒得：高三物理试题答案2页（共4页）学科网（北京）股份有限公司 Mvmv……1分cc1212mghMvmv……1分ccc22解得：v1m/s……1分c（2）c与a发生碰撞mvmvmv……1分cccc1aa1121212mvmvmv……1分cccc1aa1222a与b发生碰撞mvmvmvaa1aabb121212mvmvmvaa1aabb2224解得：vm/s……1分a916vm/s……1分b9（3）mgma……1分2v2aL……1分b128解得：Lm……1分81（4）当物块a恰好返回传送带左端时，与物块c发生碰撞。因为a和c的速度小于v2.5m/s，所以2va物块a在传送带上的运动时间t……1分1ax物块a在地面上的运动时间t……1分2vax物块c在地面上的运动时间t3vcttt……1分31232解得xm127当物块a和物块c都返回传送带左端时，a与c发生碰撞。2vc物块c在传送带上的运动时间t……1分4atttt……1分3412高三物理试题答案3页（共4页）学科网（北京）股份有限公司 8解得xm227328a、b的初位置离传送带左端距离x的范围mxm……1分2727高三物理试题答案4页（共4页）学科网（北京）股份有限公司