山东省威海市2023届高三物理上学期期末试题（Word版附答案）

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的连线上有两点,已知点的场强为0,下列说法正确的是

A.点的电势一定为0

B.点的场强一定为0

C.点电荷一定带正电

D.点电荷的电量一定小于点电荷的电量

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,以相同的角速度做匀速圆周运动。已知地球质量地,月球质量月,月地平均距离,估算点距地心的距离为

A.

B.

C.

D.

3.如图所示,导体棒的质量分别为,两棒通有电流强度大小分别为的反向电流,用四根绝缘轻绳将棒吊起,静止时两棒互相平行且处于同一水平高度。已知悬挂棒的两根轻绳与竖直方向的夹角均为,悬挂棒的两根轻绳与竖直方向的夹角均为。下列说法正确的是

A.一定大于

B.一定小于

C.一定大于

D.一定小于

4.如图所示,辟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

5.在图甲所示的交流电路中,电源电压的有效值为,理想变压器原、副线圈的匝数比为为定值电阻,为滑动变阻器,滑片位于图中位置时。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是

A.

B.一个周期内,整个电路消耗的电能为

C.若将的滑片上移,的功率将减小

D.若将的滑片上移,的电流将增大

6.如图所示,两方物块(可视为质点)在半径为的光滑球面内与两点间一起做简谐运动,为最低点,当位移为时,系统的回复力为。的总重量为,忽略空气阻力。下列说法正确的是

A.A、B经过点时均处于平衡状态

B.

C.由点向点运动的过程中,受到的摩擦力逐渐增大

D.经过点时,将取走,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,先使开关与1端相连,然后把开关郑向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图像如图乙所示。下列说法正确的是

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.减小可以增大图像中两阴影面积

D.减小可以延长充放电的时间

8.如图甲所示,两根相距的金属导轨水平固定,一根质量为、长为、电阻为的导体棒两端放于导轨上,导轨左端连有阻值为的电阻,导轨平面上有段竖直向下的宽度为、间距为的匀强磁场,磁感应强度大小为,导体棒在恒定外力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,离开磁场时示数为,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任务

A.

B.

C.

D.

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,二者用长为的不可伸长的细绳连接,到转盘中心的距离为,两木块与转盘的最大静摩擦力等于各自重力的倍,重力加速度为。整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴转动,开始时绳刚好伸直,现使装置的角速度由零开始缓慢增大,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是

A.当时,绳上开始产生张力

B.当时,所受的摩擦力为零

C.当时,相对转盘开始滑动

D.从转盘开始转动到相对转盘开始滑动,的摩擦力先增大后减小,再增大

10.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,是介质中的三个质点,两点此时正处于平衡位置,且间的距离为,图乙是质点的振动图像。下列说法正确的是

A.波速为

B.此时质点的振动方向沿轴正方向

C.波的传播方向为轴负方向

D.的横坐标为

11.如图所示,倾角为的斜面放在光滑水平地面上,轻杆上端放一质量为的重物,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,斜面在水平推力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

A.重物向上做匀速运动

B.斜面对地面的压力逐渐增大

C.

D.

12.如图所示,物块通过轻弹簧连接在一起,放在地面上,均处于静止状态,已知物块的质量分别为,弹簧的劲度系数为,重力加速度为。在物块上施加竖直向上的拉力,经过时间恰好离开地面,此时的速度为,忽略空气阻力。下列说法正确的是

A.时间内,A向上移动的距离为

B.时间内,地面对B平均作用力的大小为

C.时间内,弹簧弹性势能的减少量为

D.B离开地面以后运动的最大速度为

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,记录在下面的表格中。重力加速度取。

(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钩码弹簧伸长量的平均值为      

(3)弹簧的劲度系数为         。(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)。

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,内阻约)、电流表（量程,内阻约)、滑动变阻器(阻值范围0-10，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,请绘制图像;

(3)待测电阻的测量值为       (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“く”);

(4)电阻第二道色环的颜色为       。

15.(7分)

某光学器件横截面如图所示,右侧是以为圆心、半径为的圆,左侧是梯形,与夹角。一束激光从边的中点垂直入射,恰好能在面发生全反射,器件介质对激光的折射率为。光在真空中传播速度为,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。

16.(9分)

如图所示,将一小球从倾角为的斜面上的处以某一速度抛出,经过一段时间后,小球以的速度垂直击中斜面上的处。已知,重力加速度取,空气阻力忽略不计,求:

(1)小球的飞行时间;

(2)小球飞行过程中距斜面的最远距离;

(3)小球在处抛出时初速度的大小。

17.(14分)

如图甲所示,立体坐标系中,圆形磁场区域的圆心位于轴负半轴上,磁场方向沿轴正方向,磁场的磁感应强度大小为,一带正电的粒子从磁场最低点处以速率沿轴负方向射入磁场,又沿轴正方向射出磁场,已知带电粒子的质量为,电荷量为,不计带电粒子的重力。

(1)求圆形磁场的半径;

(2)若当粒子刚到达处时在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,规定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)若当粒子刚到达处时立刻在轴右侧空间加上如图丙所示的交替出现的磁场和电场,电场强度大小为,磁感应强度大小为,规定轴正方向为电场和磁场的正方向,求经过时间后粒子速度的大小和与轴的正切值及位置坐标。

18.(16分)

如图所示,高度为、质量为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,长度为的传送带与水平地面相平,以速度匀速转动,斜面与传送带之间的地面上放置两个物块之间有很小的狭缝,质量分别为和,在斜面的顶端由静止释放一质量为的物块,经过一段时间后滑离斜面,在水平面上与发生碰撞,最终恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点,它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,,重力加速度。

(1)求滑离斜面时的速度大小;

(2)求刚滑上传送带时的速度大小;

(3)求传送带的长度;

(4)为使与能够在传送带上相碰,求的初位置离传送带左端距离的范围。

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）

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）

（1）                        （2）          

……2分                              ……2分

（3）699-705  ……2分    >  ……1分     （3）黑色  ……1分

15．（7分）

解：光线发生全反射时，         ……2分

解得临界角

由几何知识得：光线在器件中传播的路程为

光线在介质中传播的速度      ……2分

传播的时间                  ……2分

解得               ……1分

16．（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        ……1分

由运动学公式        ……1分

解得：               ……1分

（2）            ……1分

解得：

（3）沿着斜面方向的分加速度  ……1分

                      ……1分

              ……1分

解得：         ……1分

17.（14分）

解：（1）       ……1分

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   ……1分

（2）……1分

每经过运动的位移为R

所以经过的坐标为（）……1分

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

（3）粒子沿z轴运动的加速度……1分

……1分

……1分

解得： ……1分

速度与z轴的夹角的正切值……1分

解得：……1分

……1分

……1分

解得位置坐标为（，）……1分

18.（16分）

解：（1）由动量守恒和系统机械能守恒得：

         ……1分

   ……1分

解得：    ……1分

（2）c与a发生碰撞

     ……1分

    ……1分

a与b发生碰撞

解得：     ……1分

    ……1分

（3）    ……1分

   ……1分

解得：    ……1分

（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，所以

物块a在传送带上的运动时间    ……1分

物块a在地面上的运动时间   ……1分

物块c在地面上的运动时间   

    ……1分

解得   

 当物块a和物块c都返回传送带左端时，a与c发生碰撞。

物块c在传送带上的运动时间   ……1分

    ……1分

解得   

a、b的初位置离传送带左端距离x的范围   ……1分