2022-2023学年山东省泰安市高三上学期期末考试 物理试题（含答案）

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2022-2023学年山东省泰安市高三上学期期末考试 物理试题（含答案）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 如图甲所示，鸟儿有多拼，为了生存几只鸟像炮弹或标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）A.  B. 整个过程下落的高度为C. 至时间内v-t图像的斜率为 D. 至时间内阻力是重力的1.5倍2. 如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为和，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为，下列说法正确的是（　　）A. 研究A、B相对空间站的速度是以地球为参考系B. A将B向空间站方向轻推的过程中，不能认为A、B组成的系统动量守恒C. A将B向空间站方向轻推后，B的动量大小为D. 若A将B向空间站方向轻推的作用时间为，则A、B互相作用的平均力为3. 如图所示电路中，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表，滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为、，电压表示数变化量的绝对值为。下列说法正确的是（　　）A. 电流表A1示数变小，A2示数变小，且B. 电阻R3中有向右的电流C. 与的比值一定小于电源内阻rD. 电阻R2消耗的功率变大4. 如图所示，小球甲、乙的质量之比为1∶2，两小球按如图的方式连接，其中a、b为两弹性绳（弹性绳满足胡克定律），c为不可伸长的轻绳，系统静止时，弹性绳a与竖直方向的夹角为，轻绳c沿水平方向，且两弹性绳的伸长量相等。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A. 系统静止时，两弹性绳的作用力大小相等B. 弹性绳a、b的劲度系数之比为2∶1C. 将轻绳c剪断的瞬间，小球乙的加速度大小为D. 将轻绳c剪断的瞬间，小球甲的加速度大小为5. “双星”是宇宙中普遍存在的一种天体系统，这种系统之所以稳定的原因之一是系统的总动量守恒且总动量为0，如图所示，A、B两颗恒星构成双星系统，绕共同的圆心O互相环绕做匀速圆周运动，距离不变，角速度相等，已知A的动量大小为p，A、B的总质量为M，A、B轨道半径之比为k，则B的动能为（    ）A.  B.  C.  D. 6. 如图所示，不带电的金属球M的半径为r，球心为O，球M左侧固定着两个电荷量大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为。N点在点电荷的右侧r处，N点和O点以及、所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到O点的距离为。当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　）A. N点的电势高于O点的电势B. N点的电场强度大小为C. 感应电荷在球心O处产生场强大小为D. 将一电子由N点移到金属球上不同点，电场力所做的功不相等7. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　）A. 若，则B. 若，则C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入外圈每个花盆水量较多8. 磁流体发电机的原理如图所示，燃烧室在的高温下将气体全部电离成高温等离子体。等离子体经喷管提速后以速度v进入矩形发电通道，发电通道中有垂直于喷射速度方向的匀强磁场。已知磁感应强度大小为B，发电通道长为l，宽为b，高为a，高温等离子体的电阻率，外部电路连接一阻值为R的电阻，导线电阻不计。当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）A. 外部电路中的电流方向为由N→R→MB. 回路电流C. 发电机的输出功率D. 为维持等离子匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9. 如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止，若子弹A射入木块的深度大于子弹B射入木块的深度，则（　　）A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小B. 入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大10. 如图甲所示，光滑平行金属导轨水平放置，处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=2T，导轨左端接有阻值为R=10Ω的定值电阻，导轨间距为d=1m。长为L=1m、电阻为r=10Ω、质量为m=0.5kg的金属棒垂直放在导轨上。t=0时刻，用水平向右的拉力F拉金属棒，金属棒从静止开始运动，电阻R中的电流随时间变化的规律如图乙所示，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，则（　　）A. 金属棒做加速度越来越大的变加速运动B. 拉力F的最小值为1.25NC. 0~4s内，通过金属棒横截面的电荷量为4CD. 0~4s内，拉力F的冲量大小为9N·s11. 如图甲所示，质量分别为、的物体、B静止在劲度系数为的弹簧上，与B不粘连，现对物体施加竖直向上的力，使、B一起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度大小为，则（　　）A. 在图乙中段表示拉力逐渐增大B. 在图乙中段表示B物体减速上升C. 位移为时，、B之间弹力为D. 位移为时，、B一起运动的速度大小为12. 倾角的传送带以速度顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其输送的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传送带将煤屑送到的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因数，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。（重力加速度，传送带直径大小可忽略），则下列说法中正确的是（　　）A. 煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进位移是B. 煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时所用时间是C. 传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是D. 传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率是三、非选择题：本题共6小题，共60分。13. 某同学用如图a所示装置探究加速度与质量的关系。图中小车及砝码A的质量用M表示，托盘及钩码B的质量用m表示，交流电源的频率为，当地重力加速度g取，实验中该同学取托盘及钩码B的重力作为小车所受的合力。（1）实验中，下列说法正确的是___________。A．每次在小车上加减砝码时，需再重新补偿阻力B．实验中M应远大于mC．实验时应先释放小车后接通电源D．小车加速度可用计算（2）某次实验得到的纸带如图b所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度大小为___________。（结果保留2位有效数字）（3）该同学增减砝码以改变小车的质量M，可得到小车的加速度大小a与对应质量M的数据。画出图线如图c所示，由图中数据可求得托盘及钩码B的总质量为___________kg。由图c发现：当较大时，图线发生弯曲，在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象，该同学应画出的是___________的关系图线。14. 某实验小组在测量两节干电池组成电池组（电动势约为，内阻约为）的电动势和内阻。除了电池组，实验室提供的器材还有：A．电压表（量程为，内阻约为）B．电压表（量程为，内阻约为）C．定值电阻（阻值为）D．滑动变阻器R（最大阻值为）E．开关一个和导线若干（1）实验小组成员根据实验室提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路。请将图乙中的实物连接完整。___________（2）多次调节滑动变阻器，测得多组电压表、示数、，作出图像，图像与纵轴的截距为，斜率为0.36，则该电池的电动势___________，内阻___________。（结果均保留两位有效数字）（3）实验因为___________（填“电压表”“电压表”或“电压表、”）的分流，使测得的电动势比真实值___________（填“大”或“小”）。15. 2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水，“福建舰“配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。某学校物理兴趣小组同学经过研究，设计了一种可实现“两架战斗机”连续发射的“电磁弹射”系统，简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨P、Q分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势，内阻不计，两条足够长的导轨相距且水平放置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容。现将一质量为，的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，两金属滑块会在电磁力的驱动下运动。它们在导轨上滑动时与导轨保持垂直并接触良好，两金属滑块的电阻相同，开始时两金属滑块均静止在导轨上。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求两金属滑块最终速度的大小。16. 如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，圆环的圆心O的正上方B点固定一定滑轮，B点的左侧再固定一定滑轮，轻质细线跨过两个滑轮，一端连接质量为m的物块，另一端连接质量也为m的小球，小球套在圆环上，从圆环上的A点由静止开始释放，与竖直方向的夹角为，且正好沿圆环的切线方向，不计一切摩擦，不计滑轮、小球以及物块的大小，重力加速度为g，、，求：（1）小球释放瞬间的加速度；（2）小球运动到P点时的速度。17. 如图所示，带有光滑弧形槽的滑块质量为静止放在水平面上，其中圆弧轨道对应的圆心角为，半径，同一竖直平面内的固定光滑半圆轨道的半径为，c、d两点为半圆轨道竖直直径的两个端点，轨道与水平面相切于c点，b点左侧水平轨道光滑、段粗糙，且。两质量分别为、的滑块P、Q放在水平轨道上，两滑块之间有一轻弹簧（弹簧与两滑块均不连接），用外力将轻弹簧压缩一定量后用细线将两滑块拴接在一起，开始弹簧储存的弹性势能。某时刻将细线烧断，弹簧将两滑块弹开（两滑块与弹簧分离时，滑块P未滑上弧形槽，滑块Q未滑到b点），此后滑块P冲上弧形槽。两滑块均可看成质点，重力加速度g取。（1）求两滑块与弹簧分离时的速度大小；（2）若滑块Q刚好能通过d点，求滑块Q与段地面的动摩擦因数；（3）若从细线烧断的瞬间至两滑块分离的过程中，滑块Q运动的距离为，求弹簧的劲度系数（已知弹簧的弹性势能表达式为；（结果保留两位有效数字）（4）通过计算分析滑块P能否从弧形槽的左侧冲出？若能，求出滑块P离地的最大高度；若不能，求出滑块P和弧形槽分离时各自的速度大小。18. 利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m，带电量为的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度垂直平面，射入边长为的正方体区域。可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L的正方形区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：（1）求粒子离开加速电场时的速度大小；（2）若仅在正方体区域中加上沿方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面，求所加匀强电场电场强度的最小值；（3）若仅在正方体区域中加上沿方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值及最大值；（4）以为原点建立如图所示直角坐标系，若在正方体区域中同时加上沿方向、大小为的匀强电场及大小为的匀强磁场，让粒子对准I点并垂直平面入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号表示，圆周率取3）。 
 
泰安市2022-2023学年高三上学期期末考试物理试题 答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。【1题答案】【答案】B【2题答案】【答案】D【3题答案】【答案】C【4题答案】【答案】D【5题答案】【答案】B【6题答案】【答案】C【7题答案】【答案】B【8题答案】【答案】C二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。【9题答案】【答案】AD【10题答案】【答案】BD【11题答案】【答案】AC【12题答案】【答案】BD三、非选择题：本题共6小题，共60分。【13题答案】【答案】    ①. B    ②. 0.50    ③. 0.2    ④. 【14题答案】【答案】    ①.     ②. 2.8    ③. 2.8    ④. 电压表V1    ⑤. 小【15题答案】【答案】【16题答案】【答案】（1）；（2）【17题答案】【答案】（1）、；（2）；（3）；（4）能，【18题答案】【答案】（1）；（2）；（3），；（4）