山東省濱州市佘家鄉(xiāng)中學2023年高三物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（09年長沙一中、雅禮中學聯(lián)考）如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內存在勻強磁場，另有一等腰直角三角形導線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度方向始終與AB邊垂直，且保持AC平行于OQ。關于線框中的感應電流，以下說法正確的是（

）A.開始進入磁場時感應電流最小B.開始穿出磁場時感應電流最大C.開始進入磁場時感應電流沿順時針方向D.開始穿出磁場時感應電流沿順時針方向參考答案：答案：D2.一定質量的理想氣體經過一系列變化過程，如圖所示。下列說法中正確的是

A．b→c過程中，氣體壓強不變，體積增大

B．a→b過程中，氣體體積增大，壓強減小

C．c→a過程中，氣體壓強增大，體積變小

D．c→a過程中，氣體內能增大，體積變小參考答案：B3.如圖所示，斜面體A放置在水平面上，物塊P被平行于斜面的彈簧拴著放置在斜面上，彈簧的另一端固定在擋板B上，系統(tǒng)靜止時，

A.斜面體A受到水平面對它的摩擦力作用

B.地面對斜面體A的作用力一定豎直向上

C.物塊P一定受到斜面體A對它的摩擦力作用

D.斜面體A對物塊P的作用力一定豎直向上參考答案：B4.在①研究加速度與外力（質量m一定）的關系；②驗證機械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中；某同學正確做出了三個實驗的圖像，如下圖中A、B、C所示。根據坐標軸代表的物理量判斷；A實驗的圖像斜率表示

；B實驗圖像的斜率表示

，C實驗圖像的斜率表示

。參考答案：、物體質量的倒數(shù)；（當?shù)兀┲亓铀俣萭；彈簧的勁度系數(shù)k；5.如圖所示,實線和虛線分別表示等量異種點電荷的電場線和等勢線,則下列有關P、Q兩點的相關說法中正確的是()A.兩點的電場強度等大、反向B.P點電場更強C.兩點電勢一樣高D.Q點的電勢較低參考答案：C根據電場線的疏密判斷場強的大小，由圖看出，P、Q兩點中，P處電場線疏，Q的電場線密。所以Q的場強大于P點場強，故AB錯誤。一對等量異號電荷的連線的中垂線是等勢面，故P、Q兩點的電勢相等。故C正確，D錯誤。故選C?！军c睛】對于等量異種點電荷和等量同種點電荷的電場線、等勢線的分布是考試的熱點，要抓住對稱性進行記憶.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）某種油的密度為，摩爾質量為M，則這種油的摩爾體積V=

。若已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，把油分子看成球形，則油分子的直徑可以表示為

。參考答案：（2分）（2分）7.某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認為還需要的實驗器材有

、

。(兩個)

（2）實驗時為了保證滑塊（質量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。

（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）。

（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）。參考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）

（3）

（3分）（4）

（3分）8.如圖所示，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產生的感應電動勢的大小關系是E1____E2；通過線圈截面電量的大小關系是ql____q2。（填大于，小于，等于）參考答案：9.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動勢E和內阻r。根據實驗數(shù)據繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.910.電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關。如圖所示，是研究它們關系的實驗電路。為了便于進行實驗和保護蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作新電源（圖中虛線框內部分）。新電源的內電阻就是蓄電池的內電阻和定值電阻R0之和，用r表示，電源的電動勢用E表示。

①寫出新電源的輸出功率P跟E、r、R的關系式：

。（安培表、伏特表看作理想電表）。

②在實物圖中按電路圖畫出連線，組成實驗電路。

③表中給出了6組實驗數(shù)據，根據這些數(shù)據，在方格紙中畫出P-R關系圖線。根據圖線可知，新電源輸出功率的最大值約是

W，當時對應的外電阻約是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

參考答案：①；②如圖所示；③（1.0—1.1）W；R＝5歐；11.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開口向下豎直放置，內有一定質量的氣體，缸內活塞可無摩擦的自由滑動且不漏氣，活塞質量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿砂子時質量為m1，此時活塞恰好靜止，此時外界氣壓為p0，則此時氣缸內氣體壓強大小為

。現(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞，細砂慢慢漏出，則氣缸內氣體的壓強將

。氣缸內氣體的內能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）12.如圖所示，質量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。13.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內氣體的壓強為p0，體積為2L，溫度為T0，到達太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過程中，若不采取任何措施，航天服內氣體內能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內氣體保持恒溫，應給內部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管的N、S極，并標出電源的正、負極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.（09年大連24中質檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時重物將從原處移動多少厘米？（設活塞與氣缸壁問無摩擦）（結果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內氣體溫度降低，壓強減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內氣體作等壓變化，設活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，絕緣水平面內固定有一間距d=1m、電阻不計的足夠長光滑矩形導軌AKDC，導軌兩端接有阻值分別為R1=3Ω和R2=6Ω的定值電阻，矩形區(qū)域AKFE、NMCD范圍內均有方向豎直向下、磁感應強度大小B=1T的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，一質量m=0.2kg、電阻r=1Ω的導體棒ab垂直放在導軌上AK與EF之間某處，在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由靜止開始運動，剛要到達EF時導體棒ab的速度大小v1=3m/s，導體棒ab進入磁場Ⅱ后，導體棒ab中通過的電流始終保持不變，導體棒ab在運動過程中始終保持與導軌垂直且接觸良好，空氣阻力不計．（1）求導體棒ab剛要到達EF時的加速度大小a1；（2）求兩磁場邊界EF和MN之間的距離L；（3）若在導體棒ab剛要到達MN時將恒力F0撤去，求導體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s的過程中整個回路產生的焦耳熱Q．參考答案：解：（1）導體棒ab剛要到達EF時，在磁場中切割磁感線產生的感應電動勢：E1=Bdv1經分析可知，此時導體棒ab所受安培力的方向水平向左，由牛頓第二定律，則有：F0﹣BI1d=ma1根據閉合電路的歐姆定律，則有：I1=上式中，R==2Ω解得：a1=5m/s2；（2）導體棒ab進入磁場Ⅱ后，受到的安培力與F0平衡，做勻速直線運動，導體棒ab中通過的電流I2，保持不變，則有：F0=BI2d，其中，I2=設導體棒ab從EF運動到MN的過程中的加速度大小為a2，根據牛頓第二定律，則有：F0=ma2；導體棒ab在EF，MN之間做勻加速直線運動，則有：解得：L=1.35m（3）對撤去F0后，導體棒ab繼續(xù)滑行的過程中，根據牛頓第二定律和閉合電路歐姆定律，則有：BId=ma；而I=若△t→0，則有：a=；由以上三式可得：=m△v則有：∑v△t=m∑△v，即s=m（v2﹣0）解得：s=3.6m；根據能量守恒定律，則有：Q=因v2=6m/s，代入數(shù)據，解得：Q=3.6J答：（1）導體棒ab剛要到達EF時的加速度大小5m/s2；（2）兩磁場邊界EF和MN之間的距離1.35m；（3）若在導體棒ab剛要到達MN時將恒力F0撤去，導體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s的過程中整個回路產生的焦耳熱3.6J．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．【分析】（1）由左手定則可判定安培力方向，再由切割感應電動勢，及牛頓第二定律與閉合電路歐姆定律，即可求解；（2）利用平衡條件，求解導體棒ab進入磁場Ⅱ的速度，再依據牛頓第二定律，及運動學公式，即可求解兩磁場邊界EF和MN之間的距離；（3）運用牛頓第二定律和閉合電路歐姆定律，結合運動學公式，及微積分求和，與能量守恒定律，即可求解．17.（22分）以圓的圓心為坐標原點，建立如圖所示的直角坐標系xoy，在該圓形區(qū)域內，有與y軸平行的勻強電場和垂直圓面的勻強磁場。一個不計重力的帶電粒子從A點沿x軸進入場區(qū)，恰好做勻速直線運動，穿過場區(qū)的時間為T0.若撤去磁場只保留電場，其他條件不變，則該粒子從C點穿出電場，AC連線與x軸的夾角為=300，此間所用時間為t1。若撤去電場只保留磁場，其他條件不變，該粒子穿出場區(qū)所用時間為t2。求（1）t1與T0比值為多少？（2）t2與T0的比值為多少？參考答案：解析：(1)設圓半徑為R，粒子電量為q質量為m粒子勻速穿過場區(qū)時qE=qv0B

2R=v0T0撤去磁場，粒子在電場中做類平拋運動

由幾何關系得x==v0t1故

=(2)撤去電場后粒子在磁場中做勻速圓周運動，設半徑為r，周期為T由qv0B=得r=

T=由幾何關系有

r=

tan

=所以

t2=故

18.如圖，固定斜面頂端安裝一定滑輪，左傾角=53°，右斜面傾角=37°，一輕繩跨過定滑輪，兩段分別