上海市奉賢區(qū)古華中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海市奉賢區(qū)古華中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F的推動(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)，則F的大小為(

)A．

B．C．

D．參考答案：B2.質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上，木塊左右兩側(cè)各有一位持有完全相同步槍和子彈的射擊手。首先左側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d1，然后右側(cè)射手開槍，子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示，設(shè)子彈均未射穿木塊，且兩顆子彈與木塊之間的作用力大小均相同。當(dāng)兩顆子彈均相對(duì)于木塊靜止時(shí)，下列判斷正確的是A．木塊靜止，d1＝d2B．木塊靜止，d1＜d2C．木塊向右運(yùn)動(dòng)，d1＜d2D．木塊向左運(yùn)動(dòng)，d1＝d2參考答案：

答案：B3.伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，做了如下的實(shí)驗(yàn)：他讓一個(gè)銅球從阻力很小(可忽略不計(jì))的斜面上由靜止開始滾下，并且做了上百次。假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)伽利略是這樣做的：在斜面上任取三個(gè)位置A、B、C。讓小球分別由A、B、C滾下，如圖所示，A、B、C與斜面底端的距離分別為x1、x2、x3，小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端的時(shí)間分別為t1、t2、t3，小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度分別為v1、v2、v3，則下列關(guān)系式中正確并且是伽利略用來證明小球沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是A.

B.

C.

D.x1－x2＝x2－x3參考答案：A由v=at可得，a=，三次下落中的加速度相同，故公式正確，但不是伽利略用來證用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論；故A錯(cuò)誤；小球在斜面上三次運(yùn)動(dòng)的位移不同，末速度一定不同，即，故B錯(cuò)誤；由圖可知及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，s1-s2＞s2-s3，故C錯(cuò)誤；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，s=at2．故，故三次下落中位移與時(shí)間平方向的比值一定為定值，伽利略正是用這一規(guī)律說明小球沿光滑斜面下滑為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選D．4.聯(lián)合國(guó)安理會(huì)五個(gè)常任理事國(guó)都擁有否決權(quán)，即只要其中一個(gè)常任理事國(guó)投反對(duì)票，提案就不能通過。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)表決器，常任理事國(guó)投反對(duì)票時(shí)輸入“0”，投贊成票或棄權(quán)時(shí)輸入“l(fā)”，提案通過輸出為“l(fā)”，通不過輸出為“0”，則這個(gè)表決器應(yīng)具有哪種邏輯關(guān)系?

A．與門

B．或門

C．非門

D．與非門參考答案：

答案：A5.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。某物理興趣小組探究“阻力做功與繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體角速度ω的關(guān)系”，某同學(xué)采用了下，述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行探索：①如圖7所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度為ω;②然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間的摩擦力，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪從脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n③通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n的數(shù)據(jù)如下表所示：(1)

請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判定下列圖象正確的是(2)

若砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑大小為D，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小恒為f。砂輪脫離動(dòng)力后克服摩擦力做功的表達(dá)式為Wf=______。（用題目中所給的物理量表示）(3)

若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)量砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑D,游標(biāo)卡尺上的示數(shù)如圖8所示，則D=______mm0(4)

物體因繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。設(shè)法測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力，通過上述實(shí)驗(yàn)，可以得出：該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為Ek=kω2,其中比例系數(shù)k的大小為_____,k的單位是_____(用力學(xué)基本單位kg、m、s表示）。參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有一個(gè)電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、10007.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知L=,解得，即斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)。（2）由題意對(duì)物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：9.（4分）在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為1.0×10－8庫(kù)侖、質(zhì)量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開始運(yùn)動(dòng)到5秒末物體所經(jīng)過的路程為

米，克服電場(chǎng)力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－410.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，小車內(nèi)可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下，請(qǐng)將步驟②補(bǔ)充完整．

①在小車內(nèi)放人砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作，

（2）上圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg，砝碼質(zhì)量為0．02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v（見表1），請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

。參考答案：11.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為____________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反12.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0413.一滴露珠的體積是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol－1。水的摩爾體積是___________m3/mol。已知露珠在樹葉上每分鐘蒸發(fā)6.0×106個(gè)水分子，則需要__________分鐘蒸發(fā)完。參考答案：1.8×10－5，6.67×1012三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測(cè)者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，C為AB的中點(diǎn)，在AC之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與斜面垂直的虛線CD為電場(chǎng)的邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從B點(diǎn)開始以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過C點(diǎn)后沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，試求：（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；（3）保持其他條件不變，使勻強(qiáng)電場(chǎng)在原區(qū)域內(nèi)（AC間）順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，求小物塊離開電場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能EK大小．參考答案：解：（1）小物塊在BC上勻速運(yùn)動(dòng)，支持力：N=mgcosθ滑動(dòng)摩擦力：f=μN(yùn)由平衡條件得：mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）小物塊在CA段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則：N′=mgcosθ﹣qEf′=μN(yùn)′根據(jù)動(dòng)能定理得：mgLsinθ﹣f′L=m（v2﹣v20）解得：E=（v2﹣v20）（3）①小物塊可能從A處出電場(chǎng)，W電+WG+Wf=EK﹣EK0則：﹣qEL=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣②小物塊可能從C處出電場(chǎng)，設(shè)從C處進(jìn)入電場(chǎng)滑行距離X，則：﹣qEx=m（0﹣v20）從C處進(jìn)入電場(chǎng)到從C處滑出電場(chǎng)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理：Wf=EK﹣EK0﹣2μmgxcosθ=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣答：（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為tanθ；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小E=（v2﹣v20）；（3）保持其他條件不變，使勻強(qiáng)電場(chǎng)在原區(qū)域內(nèi)（AC間）順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，小物塊離開電場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能EK大小為mv20﹣或者mv20﹣．17.（20分）如圖所示，劈形物體A重10N，劈形物體與豎直墻的動(dòng)摩擦因系數(shù)為0.4，用一個(gè)垂直劈形物體斜面的力F作用在劈形物體上，要使劈形物體A沿墻作勻速運(yùn)動(dòng)則該力的大小為多大？（g取10m/s2，sin37°=0.6，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：解析：A沿豎直墻面向上勻速時(shí)設(shè)推力為F1，受力分析：由平衡條件得：F1Sin37°-Ff1-G=0（3分）F1cos37°-FN1=0（3分）而Ff1=μFN1（2分）解得：F1==35.7(N)（2分）

A沿豎直墻面向下勻速時(shí)：F2sin37°+Ff2-G=0（3分）

F2cos37°-FN2=0（3分）Ff2=μFN2（2分）F2==10.9(N)（2分）18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小；(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.參考答案：（1）小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明電場(chǎng)力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有

①

重力的方向豎直向下，電場(chǎng)力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上。（1分）（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O′為圓心，MN為弦長(zhǎng)，，如圖所示。設(shè)半徑