泰安2023年高三下学期期末统一模拟考试物理试题试卷

这是一份泰安2023年高三下学期期末统一模拟考试物理试题试卷，共19页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。

泰安第一中学2023年高三下学期期末统一模拟考试物理试题试卷
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30°，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是

A．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．小球的加速度为重力加速度的位置共有三个
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能增加量大于mgh
2、如图所示，实线表示某电场中的电场线，但方向未知，虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，在A、B两点的电势分别为、，加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能大小分别为、，则下列说法正确的是（ ）

A．， > B．>， <
C．> ， < D． < ， >
3、图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图象如图乙所示，由图可知（　　）

A．b光照射时，阴极的逸出功较小
B．b光子的能量小于a光子的能量
C．对于b光，A、K间的电压低于Uc1时，将不能发生光电效应
D．a光和c光的频率相同，但a光的强度更强
4、如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度v0，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图象中，导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是（ ）

A． B． C． D．
5、来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光．带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光．极光的光谐线波长范围约为310nm～670nm．据此推断以下说法不正确的是

A．极光光谐线频率的数量级约为1014 Hz
B．极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关
C．原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光
D．对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分
6、如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是

A．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变
B．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化
C．小球a与小球b质量比为5：1
D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则(　　)
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的光强大于b光的光强
C．a光的光子能量大于b光的光子能量
D．a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应
8、如图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P，电动机卷绕绳子的轮子的半径，轮子边缘的向心加速度与时间满足，小船的质量，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小，滑轮与水面竖直高度，则（　　）

A．小船过B点时速度为4m/s
B．小船从A点到B点的时间为
C．电动机功率
D．小船过B点时的加速度为
9、如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，下列说法正确的是（　　）

A．若导线位于图中1位置且电流方向向外，则FN1>FN2
B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，则弹簧伸长量增大
C．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里
D．若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则FN1>FN2
10、如图所示，玩具飞机以恒定的仰角斜向上做匀速直线运动，上升至距离地面某高度时，从玩具飞机上掉下一个小零件，零件掉下后，玩具飞机飞行速度保持不变，零件运动过程中受到的空气阻力不计，则零件落地时

A．速度比玩具飞机的速度大
B．和玩具飞机的速度大小可能相等
C．在玩具飞机的正下方
D．在玩具飞机正下方的后侧
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：
待测电阻R（阻值约100Ω）、滑动变阻器R1（0～100Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、电阻箱R0（0～9999.9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干．

（1）甲同学设计（a）所示的电路进行实验．
①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______．
②滑动变阻器应选_________（填入字母）．
③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1．
④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为______时，R0的读数即为电阻的阻值．
（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为______．
（3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好______？为什么？______________________________．
12．（12分）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻，电流传感器量程为。操作步骤如下：
①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；
②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；
③断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的示数如图乙所示；
④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；
⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题：
（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________；
（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接_______________（选“”或“”点）;
（3）电路的故障可能是__________________;
A．保护电阻短路
B．保护电阻断路
C．电阻箱短路
D．电阻箱断路
（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值，得到多组实验数据。根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势_____________V，内阻__________（结果保留2位有效数字）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距d=1m的两块相同长木板A、B，每块木板长L=9m，与地面的动摩擦因数μ1=0.2。一可视为质点的物块C以=10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板质量的2倍，C与木板的动摩擦因数μ2=0.4。若A、B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求:
(1)木板A经历多长时间与木板B相碰?
(2)物块C刚滑离木板A时，A的速度大小；
(3)A、B最终停下时，两者间的距离。

14．（16分）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）线框中感应电动势的最大值；
（2）流过线框导体截面的电量；
（3）线框中感应电流的有效值。

15．（12分）如图甲所示，在平面直角坐标系xOy中关于x轴对称放置两平行金属板A、B，A、B板的左端均在y轴上，两板间距离d=6.0cm，板长L1=1.8cm，距两板右端L2=28cm处放置有足够长的垂直x轴方向的荧光屏，两者之间区域分布着匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，方向垂直坐标平面向里。大量比荷为=5.0×104C/kg带负电粒子以速度v0=6.0×103m/s从坐标原点O连续不断的沿x轴正向射入板间，离开板间电场后进入磁场，最后打在荧光屏上。在两板间加上如图乙所示的交流电压，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：
(1)t=0时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；
(2)粒子打在荧光屏上的范围；




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、B
【解析】
小球A运动过程如右图所示：

当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位置的下方，故A错误．在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、C、D三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒．根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到B全过程中增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgh，故D错误．所以B正确，ACD错误．
2、C
【解析】
虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，带电粒子在运动中只受电场力作用，粒子的受力方向和场强方向如图：

若粒子由A运动到B，电场力方向和运动方向成钝角，电场力做负功，粒子的电势能增大，即；粒子在运动中只受电场力作用，电场力做负功，粒子动能减小，；，粒子带负电，。A处电场线比B处密集，粒子在A处受到的电场力比B处大，则粒子在A处的加速度大于B处，即。故C项正确，ABD三项错误。
3、D
【解析】
A．逸出功由材料本身决定，与照射光无关，故A错误；
B．根据光电效应方程

光电子最大初动能

可知b光照射时光电子的最大初动能较大，b光子的能量高于a光子的能量，故B错误；
C．能否产生光电效应与所加电压无关，故C错误；
D．a光和c光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于a光的最大饱和电流更大，故a光的强度更强，故D正确。
故D正确。
4、B
【解析】
AB．导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，受到向左的安培力，导体棒做减速运动，随着速度的减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，则加速度减小，v－t图像的斜率绝对值减小，v－t图像是曲线且斜率减小，故A错误，B正确；
CD．通过电阻R的电量

则知q－x图像是过原点的倾斜的直线，故CD错误。
故选B。
5、D
【解析】
A.极光光谐线频率的最大值；极光光谐线频率的最小值．则极光光谐线频率的数量级约为1014Hz，故A正确．
B．来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极．当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光．极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关，故B正确；
C．地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光故C项正确；
D．地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光．对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分，故D错误。
本题选不正确的，答案为D。
6、C
【解析】
AB．细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由可知，其加速度变大，故A、B错误；
C．当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球a可知，细线中的拉力为

对小球b，由牛顿第二定律可得

由机械能守恒可得

解得

故C正确；
D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则


解得

故小球a不会离开地面，故D错误；
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
A．根据Δx＝λ得λ＝，则a光的波长小于b光的波长，选项A正确；
BC．由c＝νλ知，a光的波长小于b光的波长，则a光的频率大于b光的频率，由E＝hν可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光强与光的频率无关，选项B错误，C正确；
D．由于a光的频率大于b光的频率，a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光不一定发生光电效应，选项D错误。
8、AD
【解析】
AB.由得，沿绳子方向上的速度为：

小船经过A点时沿绳方向上的速度为：

小船经过A点时沿绳方向上的速度为：

作出沿绳速度的v-t图象，直线的斜率为：

A到B图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移：

联立可解得：；
选项A正确，B错误；
C.小船从A点运动到B点，由动能定理有：

由几何知识可知：

联立可解得：

选项C错误；
D.小船在B处，由牛顿第二定律得：

解得：

选项D正确。
故选AD。
9、AC
【解析】
A．条形磁铁的外部磁场方向是由极指极，由1位置的磁场方向沿斜面向下，2位置的磁场方向斜向左上方，若导线位于图中1位置且电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上，可知磁铁对斜面的压力减小，则有

故A正确；
B．若导线位于图中1位置且电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹簧的伸长量不变，故B错误；
CD．若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大，可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下，从而才会使弹簧的弹力增大，也使磁铁对斜面的压力增大，故有

所以导线所受的安培力方向斜向右上方，由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C正确，D错误；
故选AC。
10、AC
【解析】
AB.零件掉下的一瞬间速度与玩具飞机的速度相同，根据机械能守恒可知，落地时的速度大于玩具飞机的速度，故A正确B错误；
CD. 由于零件在运动过程中水平方向的分速度与玩具飞机的水平分速度相同，因此落地时在玩具飞机的正下方，故C正确D错误；

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 R2 左 I1 方案(a)较好 原因是此方案不受电源内阻的影响
【解析】
(1)①[1]．连线图如图所示:

②[2]．因为变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选;
③[3]．实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端; 
④[4]．根据欧姆定律若两次保持回路中电流读数变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知R0的读数即为电阻的阻值．
(2)[5]．根据闭合电路欧姆定律应有

解得

结合数学知识可知
,
解得


(3)[6][7]．若电源内阻是不可忽略的，则电路(a)好，因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响。
12、15.0 c D 1.5 3.0
【解析】
（1）[1]．操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0Ω；
（2）[2]．因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接点；
（3）[3]．根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；
（4）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律可得：
E=I(R+R0+r)
即：

由图像可知：


则
r=3.0Ω

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) 1s(2) 1m/s(3) 1.5m
【解析】
（1）设每块木板的质量为m，则C的质量为2m，假设A、B碰撞时，C仍在A上且速度大于A，C、A相互作用的过程中，对A由牛顿运动定律有:

对C由牛顿运动定律有:

代人数据得:
=2m/s2
=4m/s2
A发生位移d与板B相碰，由运动规律有:

C发生的位移:

代入数据解得:
=1s
=8m
此时C与A右端的距离:
s=L+d-=2m
碰撞前A的速度为:

代入数据得:
=2m/s
碰撞前C的速度为:

代入数据得:
=6m/s
故假设成立，所以A滑至与B相碰时所经历的时间为:
=1s
（2）A、B相碰过程中动量守恒，有:

代入数据得:
=1m/s
碰后，A、B两板所受的合外力
F合=
故两板一起做匀速运动，所以，C刚滑离木板A时，A的速度为:
=1m/s
（3）设从A、B相碰到C刚滑上B板经历的时间为
有:

代人数据得:
=0.5s
故C刚滑上B板的速度为:
=4m/s
A、B分离后，A板做匀减速运动，有:

代入数据得:
=2m/s2
离到停下，发生的位移为:
=0.25m
B板以=2m/s2的加速度做匀加速运动，直到与C同速，设此过程经历时间为；
有:

代入数据得:
=0.5s
=2m/s
此过程B板的位移:
=0.75m
此后B、C一起以=2m/s2的加速度做匀减速运动直到停下
发生的位移为:
=1m
所以，最终停下来时，A、B板间的距离为:
=1.5m
14、（1）BLv；（2）；（3）。
【解析】
（1）开始时速度最大且与磁感应强度方向垂直，感应电动势最大，则有

（2）根据电荷量的计算公式可得

根据闭合电路欧姆定律可得

根据法拉第电磁感应定律可得

解得

（3）根据能量守恒定律可得

根据焦耳定律

解得

15、（1）m/s；2.8cm；（2）(3.6cm，6.8cm)
【解析】
(1)粒子穿过偏转电场时间

根据牛顿第二定律可得

解得
m/s2
时刻，粒子从偏转电场飞出时的竖直分速度
m/s
飞出时速度
m/s
偏转距离

解得
cm
(2)由题意知，所有粒子飞出电场时速度大小和方向均相同，则所有粒子在磁场中运动轨迹都是平行的，所有粒子在磁场中的运动时间均相同。

粒子飞出电场的方向与水平方向成角

在磁场中，根据牛顿第二定律可得

解得
cm
粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由集合关系可知

解得

粒子在磁场中运动过程中的轴方向的便宜距离均为
=4cm
时刻的粒子在荧光屏上的纵坐标

时刻粒子在电场中偏移
cm
时刻的粒子荧光屏上的纵坐标
=3.6cm
即范围坐标为(3.6cm，6.8cm)