山东省青岛市2022-2023学年高三上学期期末考试试卷物理含答案.pdf

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1、高三物理试题第 1页（共 8 页）20222023 学年度第一学期期末学业水平检测高 三 物 理2023.01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，只需要上交答题卡。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物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”。下列关于物理观念和科学思维的认识，正确

2、的是A歌词“摩擦 摩擦 在这光滑的地上摩擦”从物理学角度来看这句话不成立B电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法C某同学求出位移 xF2m(t1+t2)，利用单位制的方法发现这个结果是正确的D像电阻 RUI，加速度 aFm一样，很多物理概念都是采用比值法定义的22022 年世界杯开幕式上采用了无人机表演，给观众带来了一场视觉盛宴。其中一架无人机在一段时间内沿竖直方向运动，通过传感器获得其速度与时间关系如图所示，图中速度以竖直向上为正方向。已知无人机的质量为 2kg，重力加速度 g10m/s2。下列说法正确的是A01s 时间内无人机上升，12s 悬停在空中做飞行表演B6s

3、末无人机上升到最高点C06s 时间内无人机所受合外力做功为-1JD5s 时无人机处于失重状态3钓鱼时所用的鱼漂由粗细均匀的塑料直管制成，如图所示，O 为鱼漂的中点，A、B 两点到O 点的距离相等，鱼漂在水中平衡时，O 点恰好与水面平齐。将鱼漂向下按至 A 点与水面平齐后由静止释放。若不计阻力，下列对于鱼漂释放后的运动过程说法正确的是A鱼漂上的 O 点每次经过水面时，具有相同的速度B在鱼漂上升的过程中其加速度一直减小C鱼漂上升到最高点时，B 点恰好与水面平齐D鱼漂在上升的过程中其动能一直增大OABv/(m.s-1)t/s012-312 3 4 5 6高三物理试题第 2页（共 8 页）4如图，水平

4、面内一绝缘细圆环的左、右半圆均匀分布着等量异种电荷。在过圆心与环面垂直的轴线上的 A 点，有一质量为 m、电量为+q 的小球在外力 F 的作用下恰能沿轴线运动，下列说法正确的是AO 点场强方向水平向左B小球运动过程中，电势能 Ep不变C由 A 至 O 点场强先变大后变小D若小球沿轴线做匀变速运动，则外力 F 方向不变5角速度测量广泛应用于航海、航天。如图为测量角速度的简化装置，OO 为固定转轴，质量为 m 的小球 A 与弹簧拴连并穿在光滑细杆上，小球下端与滑动变阻器的滑片相连。静止时，滑片位于滑动变阻器的中点，输出电压信号为 U0；当装置绕轴 OO 转动时，电路会输出相应的电压信号，从而测量出

5、角速度。已知弹簧原长为 x0、劲度系数为 k，电源电动势为 E，内阻不计，滑动变阻器全长为 l，下列说法正确的是A加速转弯时，滑片 P 会向 B 端滑动B小球 A 的转动角速度增大时，电路中流过的电流减小C小球 A 的转动角速度为时，弹簧的形变量为 xmx0km2D小球 A 的转动角速度为时，输出的电压为 UU0+Em2x0(km2)l6跳台滑雪是一种勇敢者运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图，某运动员从跳台 a 处沿水平方向飞出，已知 2s 时运动员离斜坡面最远，a 到 b 的水平距离为 60m。不计空气阻力，重力加速度 g10m/s2，下列说法正确

6、的是A运动员离坡面的最大距离为 12mB运动员离坡面的最大距离为 20mC运动员在 a 处的速度大小为 10m/sD斜坡的倾角为 377如图，弹簧测力计下挂有一匝数为 N 的正方形导线框，导线框用横截面积为 S 的导线绕制而成，边长为 L，质量为 M。线框中通有顺时针方向电流 I，它的上边水平且处于垂直纸面向内、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，线框处于静止状态。已知弹簧测力计示数 F、电子电荷量 e、导线单位体积内自由电子个数 n、重力加速度 g，自由电子定向移动的速率为AvINSeBvMgFNnLSeBCvMgFnLSeBDvMgFNLSeBA+qO输出电信号 UOEOPCBA高三物理试题第

7、 3页（共 8 页）8将一小球以初速度 v0竖直向上抛出，经时间 t0后落回至抛出点。已知小球运动过程中受到的阻力大小与其速率成正比，则小球落回至抛出点时的速度大小为Av0Bv0gt0Cgt0v0Dv014gt0二、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无人机利用自身携带的小型电机升空，在航拍领域已被广泛应用。已知某品牌无人机，其电池容量为 15000mAh，电机额定工作电压为 25V，无人机正常工作时电机总额定功率为300W，下列说法正确的是A无人机正常工作时的电流是 12A

8、B无人机的电机总电阻是 2.08C电池容量 15000mAh 中“mAh”是能量的单位D无人机充满电后连续正常工作的时间为 1.25h10均匀介质中，波源位于 O 点的简谐横波在 xOy 水平面内传播，波面为圆。t0 时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A 处质点的振动图像如图乙所示，z 轴正方向竖直向上。下列说法正确的是A该波从 A 点传播到 B 点，所需时间为 4sBt6s 时，B 处质点位于波峰Ct8s 时，C 处质点振动速度方向竖直向下DE 处质点起振后，12s 内经过的路程为 12cm112022 年 11 月 29 日神舟十五号飞船在酒泉卫星发射中心成功

9、发射升空，飞船入轨后按照预定程序，成功与我国空间站轨道核心舱进行自主快速交会对接。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，运行在离地高为116R 的圆轨道上，地球半径为 R，下列说法正确的是乙甲高三物理试题第 4页（共 8 页）A成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小B空间站在轨道上飞行的速度大于 7.9km/sC空间站在轨道上飞行的周期小于 24hD入轨后飞船内的宇航员所受地球的万有引力大小约为他在地面时的(1617)2倍12如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨间的距离为 l，导轨电阻忽略不计，磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，将两根相同的导

10、体棒 ab、cd 置于导轨上不同位置，两者始终与导轨垂直且接触良好，两棒间的距离足够大，已知两导体棒的质量均为 m、电阻均为 R，某时刻给 ab 棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0，已知两导体棒与导轨间的动摩擦因数tan，下列说法正确的是A达到稳定状态后两导体棒间的距离均匀减小B达到稳定状态的过程中回路产生的焦耳热为I024mC当导体棒 cd 的动量为I04时，ab 的加速度大小B2l2I04m2RD当导体棒 cd 的动量达到I04的过程中，通过两导体棒间的距离减少了xRI02B2l2三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。13（6 分）某实验小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数，使用位移传感

11、器设计了如图甲所示的实验装置，整个装置位于水平桌面上，位移传感器连接计算机。将木块从倾斜木板上 A 点由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，木板与水平桌面间夹角37，当地的重力加速度 g9.8m/s2。如图乙所示，利用计算机描绘出滑块相对传感器的位移 x 随时间 t 变化的规律。（1）根据图线可知，木块的加速度 a _m/s2（计算结果保留两位小数）；（2）测定动摩擦因数（计算结果保留两位小数）；（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，可以采取的措施是_。甲A位移传感器接计算机乙x/cm049.1038.2025.200.10 0.20 0.30t/s高三物理试题第 5页（

12、共 8 页）14（8 分）利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，已知直流电源电动势 9V，内阻可忽略，实验过程中显示出电流随时间变化的It 图像如图乙所示。（1）关于电容器充电过程中两极板间电压 U、所带电荷量 Q 随时间 t 变化的图像，下面正确的是_。（2）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时It曲线与横轴所围成的面积将_（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将_（填“变长”“不变”或“变短”）；（3）请定性说明如何根据图乙的 It 图像估算电容器的电容；（4）某同学研究电容器充电后储存的能量 E 与电容 C、电荷量Q 及两极板间电压

13、U 之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压 U 随电荷量 Q 变化的图像如右图所示。下列说法正确的是_A对同一电容器，电容器储存的能量 E 与两极间电压 U 成正比B搬运q 的电量，克服电场力所做的功近似等于q 上方小矩形的面积C若电容器电荷量为 Q 时储存的能量为 E，则电容器电荷量为Q2时储存的能量为E2甲乙高三物理试题第 6页（共 8 页）15（8 分）如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心 O 与足够大光屏的距离 d10 3 cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直

14、光屏方向射向玻璃砖，在光屏上 O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕 O 点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过 30角时，光屏上光点位置距离 O1点为 10cm。求（1）玻璃砖的折射率 n；（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕 O 点相对初始位置转过的角度的正弦值。16.（9 分）某水上滑梯的简化结构图如图所示。总质量为 m 的滑船（包括游客），从图甲所示倾角53的光滑斜轨道上 A 点由静止开始下滑，到达离地高 h2.5m 的 B 点时，进入一段与斜轨道相切的半径 R12.5m 的光滑圆弧轨道 BCD，C 点为与地面相切的圆弧轨道最低点，在 C 点时对轨道的压力为 1

15、.8mg，之后从 D 点沿圆弧切线方向滑上如图乙所示的足够大光滑斜面 abcd，速度方向与斜面水平底边 ad 成夹角53。已知斜面 abcd 的底面离地高度为 2.5m 且与水平面成37角，滑船最后在斜面水平底边 ad 上某点进入水平接收平台。求：（1）A 点距离地面高度；（2）滑船运动最高点到水平底边 ad 的距离；（3）滑船要进入接收平台时和 D 点的水平距离。甲ABCDh乙接收平台acbdD高三物理试题第 7页（共 8 页）17（13 分）如图是科学工作者利用电磁场控制电荷运动路径构建的一个简化模型：在三维坐标系 xyz 中，x0，y0 的空间范围内，存在着沿 x 轴负方向的匀强磁场 B

16、1。x0，y0 范围内，存在着竖直向下的匀强电场 E 和竖直向上的匀强磁场（图中未画出），E、B1均未知。在x0 空间存在着有理想边界的匀强磁场，磁场方向与 y 轴平行，磁感应强度大小为 B，该磁场区域在垂直 y 轴方向的截面为圆形（图中未画出）。在 xOz 平面上存在 O点，过 O点安装一个平行于 y 轴的线形粒子源长度为 h，关于 xOz 平面上下对称垂直放置，可以沿 x 轴正方向释放速度均为 v0的带正电粒子，粒子的质量为 m，电荷量为 q。已知这些粒子通过 x0 空间的磁场后均能以相同的速度偏转过 y 轴，速度方向与 z 轴负方向成 30角，已知从粒子源最高点和最低点发射的粒子第一次到

17、达 x 轴时恰好相遇，粒子重力不计。求：（1）粒子在 x0 范围内磁场中的偏转半径；（2）粒子在 x0 范围内的磁场空间体积的最小值；（3）B1的大小；（4）电场强度 E 的大小。Ov0yhOxzB1EB高三物理试题第 8页（共 8 页）18（16 分）如图，质量 M2kg 的木板 A 静止在光滑的水平面上，其右端与固定的弹性挡板 P 相距 x，一根长 L0.8m 的轻质细线，一端与质量 mB0.9kg 的滑块 B（可视为质点）相连，细线一端固定在 O 点，水平拉直细线并由静止释放，当滑块 B 到达最低点时，被一颗水平飞来的小钢珠 C 以 v044m/s 的速度击中（留在了 B 内），被击中后

18、的滑块 B 恰好将细线拉断，之后滑上木板 A。已知小钢珠的质量 mC0.1kg，A、B 之间动摩擦因数0.2，木板 A 足够长，滑块 B 不会滑离木板，木板与挡板 P 碰撞时无机械能损失，不计空气阻力，重力加速度为 g10m/s2。求：（1）细线能承受的最大拉力；（2）若 x2m，木板 A 与挡板 P 的碰撞次数；（3）若 x2m，最终 B 与 A 左端之间距离；（4）若木板 A 与挡板发生了 8 次碰撞，x 满足的条件。PxAOlCv0B高三物理试题答案第 1页（共 4 页）20222023 学年度第一学期期末学业水平检测高三物理答案及评分标准一、单项选择题：本大题共 8 小题，每小题 3

19、分，共 24 分。1A2C3C4B5D6A7B8C二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，选不全得 2 分，有选错得 0 分。9AD10AD11CD12BCD三、非选择题（60 分）13（6 分）（1）2.10（2 分）；（2）0.48（2 分）；（3）木板的倾角要适中；A 点与传感器距离适当大些。（2 分）（给出其中一种说法即可）14.（8 分）（1）AC（2 分）；（2）不变（1 分）；变长（1 分）（3）图像与 x 轴所围图形的面积与电容器的电荷量 Q 数值相等，由 CQU求出电容（2 分）（4）B（2 分）15（8 分）（1）璃砖转过 30角时，折射光路如图，

20、由几何关系可知入射角 i30又因为 tan1010333则30折射角60（2 分）由折射定律可知sinisin1n解得 n 3 （2 分）（2）发生全反射时有 sinC1n（2 分）所以 sin sinC33（2 分）评分标准：第 1 问，4 分；第 2 问，4 分。共 8 分。16.（9 分）（1）滑船从 A 点滑到 C 点时，由机械能守恒定律可知212CmgHmv（1 分）在 C 点时由牛顿第二定律可得2CNCvFmgmR（1 分）解得 H0.4R5m（1 分）高三物理试题答案第 2页（共 4 页）（2）划船到达 D 点时速度 mg(Hh)12mvD2解得 vD 5g（1 分）滑船在斜面上

21、只受重力和斜面的支持力，则运动的加速度大小 amgsin37m0.6g（1 分）运动最高点 J 到水平底边 ad 的距离s(vDsin53)22a83m（1 分）（3）滑船从 D 点开始到进入接收平台的时间为 t2vDsin53a（1 分）则 xvDcos53t（1 分）解得：x8m（1 分）评分标准：第 1 问，3 分；第 2 问，3 分；第 3 问，3 分。共 9 分。17（13 分）（1）粒子在0 x 空间中做匀速圆周运动，由 qv0Bmv02R（1 分）得 Rmv0qB（2 分）（2）由已知可得，粒子在 x0，y0 区域内向 x 轴正方向做螺旋前进，即 yOz 平面的圆周运动与沿 x

22、轴正向的匀速直线运动的合运动，其半径为 r1mv1qB1由于两粒子在 x 轴相遇，可得：r1h4（1 分）其中速度 v1v0cos（1 分）联立可得：B12 3mv0qh（1 分）xORrv0v0高三物理试题答案第 3页（共 4 页）（4）由分析知最高点释放粒子在 y 方向为匀加速运动可得：h212at2（1 分）由两粒子恰好在 x 轴第一次相遇，可知：tmqB1（1 分）又因为 aqEm且 B12 3mv0qh（1 分）联立可得：E12mv022qh（1 分）评分标准：第 1 问，3 分；第 2 问，3 分；第 3 问，3 分；第 4 问，4 分。共 13 分。18（16 分）（1）设 B

23、到达水平位置时的速度为 v，根据机械能守恒定律：mBgL12mBv2（1 分）C 击中 B 的过程中二者动量守恒，击中后 BC 的速度为 v1：mcv0+mBv(mB+mC)v1（1 分）由牛顿第二定律得：Tm(mB+mC)g(mB+mC)v12L（1 分）根据牛顿第三定律得：Tm90N（1 分）（2）对 M 受力分析得：(mB+mC)gMa解得：a1m/s2（1 分）由 v2A2ax解得 A 碰 P 前的速度：vA2m/s（1 分）由于碰撞挡板 P 之前 A 和 BC 总动量守恒，由(mB+mC)v1(mB+mC)vB+MvA解得：vB4m/s（1 分）可求出碰撞 P 之后：(mB+mC)v

24、BMvA因此：与仅碰撞一次（1 分）（3）由(mB+mC)vBMvA可知，碰撞一次后木板和木块最终会停下来有能量守恒可得：(mB+mC)gd12(mB+mC)v12（1 分）解得 d16m（1 分）高三物理试题答案第 4页（共 4 页）（4）若木板 A 与挡板恰好发生了 8 次碰撞，最后，物块 B 和木板 A 都停下来。而每次木板发生 x 大小的位移所用时间 t 相同，则木块在第 8 次碰撞后：15(mB+mC)gt(mB+mC)v1(mB+mC)vB（1 分）木板 A 每次与挡板碰撞的速度均满足：(mB+mC)gtMvA（1 分）由于恰好发生了 8 次碰撞：(mB+mC)vBMvA联立解得：vA14m/s（1 分）根据 v2A2ax 解得：x8132m（1 分）同理：恰好发生了 7 次碰撞联立解得：vA27m/s根据 v2A2ax 解得解得：x7249m（1 分）因此能碰 8 次的条件是132mx249m（1 分）评分标准：第 1 问，4 分；第 2 问，4 分；第 3 问，2 分；第 4 问，6 分。共 16 分。