山东省菏泽市文甫中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省菏泽市文甫中学2022-2023学年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17.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A.

B.

C.

D.参考答案：A2.如图所示，在处于水平方向的细管内的端点O固定一根长为L0,劲度系数为k的轻弹簧，在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球，今将细管以O为轴逆时针缓慢转动，直至转到竖直方向，则在此过程中，下列说法正确的是：（不计一切摩擦，弹簧弹力总满足胡克定律）A、小球的重力势能不断增大

B、小球的质量m足够大时，总能使球的重力势能先增大后减小C、弹簧的长度足够小时，总可以使球的重力势能不断增大

D、以上说法都不对参考答案：答案：B3.在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中正确的有（

）A．库仑通过扭秤实验测量出万有引力常量B．伽利略通过观察发现了行星运动的规律C．法拉第通过实验证实电场线是客观存在的D．胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系参考答案：D4.如图，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射人一圆形匀强磁场，恰好从b点射出.增大粒子射入磁场的速率，下列判断正确的是A.该粒子带正电B.从bc间射出C.从ab间射出D.在磁场中运动的时间变短

参考答案：BD5.如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电逋方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（

）参考答案：D由楞次定律判断感应电流的方向可得D是正确的二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：A.1

0.16

B.

7.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：8.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大9.(4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。折射角r＝30。，则该均匀介质的折射率n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。参考答案：答案：10.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子

相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为

A．参考答案：a、b，【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程：A故答案为：a、b，11.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力

的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数

200

N/m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为

12.5

cm。参考答案：

200

12.512.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、13.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值．(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图C(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：器材（代号）规格电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R）直流电源（E）开关（S）、导线若干刻度尺、游标卡尺、多用电表一节两端可封住的绝缘PVC水管量程0～1mA，内阻约为50Ω量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω量程0～3V，内阻约为10kΩ量程0～15V，内阻约为50kΩ阻值范围0~50Ω，允许最大电流0.5A输出电压15V，内阻不计

①

用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；②

用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为

mm；③

用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；④

为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_________,电压表应选用_________(以上均填器材代号)；⑤

为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示。接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？

（只要填写图中导线字母代号）；⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ＝_________。(用以上测得的物理量符号表示)参考答案：15.（10分）某同学要测量一导体的电阻Rx.

(1)他先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向电阻挡“×100”挡位的多用电表测量，其表盘及指针所指位置如图甲所示，要能比较准确地测量该电阻的阻值，应将多用电表的选择开关旋转到电阻挡的________挡位，调到正确挡位后重新调零，再次测量此电阻，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则该电阻约为________Ω.

(2)该同学想用“伏安法”更精确地测量该导体的电阻Rx，现有的器材及其代号和规格如下：A．待测电阻RxB．电流表A1(量程0～50mA，内阻约为50Ω)C．电流表A2(量程0～5mA，内阻约为30Ω)D．电压表V1(量程0～3V，内阻约为10kΩ)E．电压表V2(量程0～15V，内阻约为50kΩ)F．滑动变阻器R1(阻值范围为0～20Ω，允许通过的大电流为2.0A)G．直流电源E(电动势6V，内阻不计)H．定值电阻R2＝50ΩI．开关S一个，导线若干．则：①为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上，并要求测得多组数据进行分析，则电流表应选择________，电压表应选择________(选填器材前的字母代号)．

②将你设计的实验电路画在虚线框内．③使用设计的电路图进行测量，若电压表的读数为U，电流表的读数为I，那么，待测电阻的阻值Rx＝________(用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示)．参考答案：（1）

×10

，220Ω（2）①____B____，____D____

③_______________

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速不计）经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入．加速电压U1=，M、N板长均为L，偏转极板右侧有荧光屏（足够大且未画出）．M、N两板间的电压UMN随时间t变化的图线如图乙所示，其中U2=．调节两板之间的距离，使得每个电子都能通过偏转极板，已知电子的质量、电荷量分别为m、e，不计电子重力．（1）求电子通过偏转极板的时间t；（2）偏转极板之间的最小距离d；（3）当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏如何放置时电子击中的范围最小，该范围的长度是多大．参考答案：解：（1）加速电场，根据动能定理有：偏转电场中，水平方向：解得时间为：t=T（2）t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移的距离y最大．竖直方向加速有：竖直方向匀速运动有：电子能射出偏转极板有得：d≥L（3）对满足（2）问条件下任意确定的d，不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的速度约为：电子速度偏转角的正切值均为电子射出偏转电场时的偏转角度均相同，即速度方向相同，不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的侧移距离可能不同，侧移距离的最大值与最小值之差若荧光屏与电子出偏转极板后的速度垂直，则电子击中荧光屏的范围最小，该最小范围为：△y′=△ycosα联立解得：答：（1）电子通过偏转极板的时间t为T；（2）偏转极板之间的最小距离d为L；（3）当偏转极板间的距离为最小值d时，荧光屏与电子出偏转极板后的速度垂直，则电子击中荧光屏的范围最小，该范围的长度是【分析】（1）根据动能定理求加速电场的末速度，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向匀速直线运动（2）t=0、T、2T…时刻进入偏转电场的电子，竖直方向先加速运动，后作匀速直线运动，射出电场时沿垂直于竖直方向偏移的距离y最大．匀加速运动和匀速运动的竖直位移满足条件，即可求解（3）先求出不同时刻射出偏转电场的电子沿垂直于极板方向的速度，再求出电子速度偏转角，从而求出侧移距离的最大值与最小值之差，即可求解【点评】本题考查了带电粒子在电场中加速和偏转问题，注意带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律解题，难度适中．17.如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电