山东省济南市第二十四中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省济南市第二十四中学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1.（多选题）如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（）A．若该粒子的入射速度为v=，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为lB．若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v=C．若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v=D．该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为参考答案：ACD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】根据洛伦兹力充当向心力可求得速度与半径间的关系，根据几何关系分析粒子可能的运动轨迹；从而明确可能的速度大小；再根据周期公式以及转过的圆心角可求得最长时间．【解答】解：A、根据洛伦兹力充当向心力可知：Bqv=m解得：r=l；根据几何关系可知，粒子一定从k距C点为l的位置离开磁场；故A正确；B、根据洛伦兹力充当向心力可知，v=，因此半径越大，速度越大；根据几何关系可知，使粒子与AD边相切时速度最大，则由几何关系可知，最大半径为一定大于l；故B错误；C、若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大半径为；因此最大速度速度应为v=；故C正确；D、粒子运行周期为，根据几何关系可知，粒子在磁场中最大圆心角为180°；故最长时间为；故D正确；故选：ACD．2.（多选）甲图中a、b是电流相等的两直线电流，乙图中c，d是电荷量相同的两正点电荷，O为两电流（或电荷）连线的中点，在o点正上方有一电子，“较小的速度v射向O点，不计重力。关于电子的运动，下列说法正确的是A甲图中的电子将做变速运动B乙图中的电子将做往复运动C乙图中的电子在向O点运动的过程中，加速度一定在减小D．乙图中的电于在。点动能最大，电势能最小参考答案：BD解析解：A、甲图中ab在电子运动的方向上产生的磁场的方向都向下，与电子运动的方向相同，所以电子不受洛伦兹力的作用将做匀速直线运动．故A错误；B、乙图中，cd的连线上，O点上方的电场方向向上，O点下方的电场的方向向下，电子在O点上方受到的电场力的方向向下，在O点的下方受到的电场力的方向向上，所以电子先做加速运动，后做减速运动，将在某一范围内做往复运动．故B正确；C、乙图中，cd的连线上，O点的电场强度是0，O点上方的电场方向向上，O点下方的电场的方向向下，从O点向两边电场强度的电场线增大，后减小，所以乙图中的电子在向O点运动的过程中，加速度不一定在减小．故C错误；D、乙图中，cd的连线上，O点上方的电场方向向上，O点下方的电场的方向向下，所以O点的电势最高；电子带负电，乙图中的电子在O点动能最大，电势能最小．故D正确．故选：BD3.（单选）竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示．则迅速放手后A．小球开始向下做匀加速运动B．弹簧恢复原长时小球速度达到最大C．弹簧恢复原长时小球加速度等于D．小球运动过程中最大加速度大于参考答案：【知识点】胡克定律；牛顿第二定律．B1、C2。【答案解析】CD。刚放手时，小球受到重力和向下的弹力，所受的合力大于重力，根据牛顿第二定律得知，加速度大于g．D答案正确；向下运动是变速运动，A错；只有当弹力与重力等大反向时，合力为零，速度最大，B错误；当弹簧恢复原长时，小球只受重力作用，小球加速度等于，C正确；故本题选择CD答案。【思路点拨】本题要正确分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度，一开始小球受向下的重力和弹力，向下加速，当弹簧被拉伸，向上的弹力等于重力时小球速度最大，之后小球向下做减速运动，整个过程小球的运动性质为简谐振动，开始时加速度最大，大于重力加速度。认真分析整个运动过程就不难得出正确答案。4.（单选）空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势j随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是(

)A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加参考答案：C5.如图所示，一个球绕中心线OO’以角速度ω转动，则

A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点的线速度相等C．若θ=30°，则vA:vB=:2D．以上答案都不对参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以图D正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。7.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。8.在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的

（选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图

。参考答案：（1）两端(2)甲9.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.10.（4分）在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1kg的质点，以速度＝10m/s沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图所示。如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间为

s，质点经过Ｐ点时的速率为

____

m/s．（）

参考答案：3；18.0311.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=

；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；参考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.一列简谐横波沿+x方向传播，波长为λ，周期为T．在t=0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点．则图乙可能表示

（选填“O”、“a”或“b”）质点的振动图象；t=时刻质点a的加速度比质点b的加速度

（选填“大”或“小”）参考答案：b，小【分析】根据振动图象读出t=0时刻质点的位移和速度方向，再确定图乙可能表示哪个质点的振动图象．根据质点的位移分析加速度的大小．【解答】解：由图乙知，t=0时刻质点的位移y=0，速度沿y轴正方向．根据波形平移法知，甲图中b点的振动方向沿y轴正方向，且位移y=0，则图乙可能表示b质点的振动图象．t=时刻质点a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比质点b的加速度小．故答案为：b，小．13.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.验证“力的平行四边形法则”实验如图所示，A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图甲中弹簧秤B的读数为

N；图乙中的F和两力中，方向一定沿OA方向的是

；本实验采用的科学方法是

。A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：①11.4（3分）②F（3分）③B15.某同学在实验室测二节干电池的电动势E和内电阻r；可以提供器材有：A.待测干电池（电动势约3V，内阻约1.5Ω）B.电流表A1（量程0.6A，内阻r1约0.5Ω）C.电流表A2（量程1mA，内阻r2=200Ω）D.滑动电阻器R1（0～20Ω，2.5A）E.电阻箱R2：最大值9999Ω以及开关、导线若干

为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题（1）因现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R3与电流表

▲

（选填“A1”或“A2”）

串联改装为电压表，来测量路端电压。（2）该同学根据自己设计实验方案，请你用铅笔完成实物图的连接。（3）测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U—I图线。由此求得：E=___▲_V，r=__▲___Ω。（均保留2位有效数字）参考答案：.(1)A2(2)如图(3)3.0

1.7四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°。力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1．25秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x。（已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2）参考答案：0.2516.25m物体上滑的整个过程分为两部分，设施加外力F的过程中物体的加速度为a1，撤去力F的瞬间物体的速度为v，撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得a1＝a2＝物体在外力F作用下上滑t1＝2s，v＝a1t1撤去外力F后上滑时间t2＝1.25s,0＝v－a2t2由以上各式可求得μ＝0.25，a1＝5m/s2，a2＝8m/s2由x＝a1t12＋a2t22得x＝16.25m.17.如图所示，在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点与最低点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图，g取10m/s2，不计空气阻力，求：(1)小球的质量为多少？

(2)若小球在最低点B的速度为20m/s,为了使小球能沿轨道运动,的X最大值为多少?参考答案：、解：根据牛顿第二定律

在B点：

①

在A点：

②

根据动能定理有：

③

而

④由①②③④得

⑤结合图像知：

得

⑥

得

⑦根据牛顿第二定律刚好能过A点时有：

⑧由③⑥⑦⑧代入数据解得：

⑨18.如图所示，在X>0，Y>0的空间中存在两个以水平面MN为界，磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场。一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管，长为L，其底部有一质量为m、电量为+q的粒子。在水平外力作用下，保持细管始终平行于Y轴，沿X方向以速度匀速向右运动，且，不计粒子的重力。求：（1）细管刚进入磁场时，粒子运动的加速度大小、方向；（2）维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中，