上海市彭浦第三中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

上海市彭浦第三中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.據(jù)中新社北京2月26日電，中國軍隊2013年將舉行近40場軍事演習(xí)，以提高信息化條件下威懾和實戰(zhàn)能力。若在某次軍事演習(xí)中，某空降兵從懸停在空中的直升飛機上跳下，從跳離飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖2所示,則下列說法正確的是（

）A. 0-10s內(nèi)空降兵運動的加速度越來越大B. O-10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力C. 10s-15s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來

越小D. 10s-15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)參考答案：BC2.（多選）三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是2m，且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩個小物塊A、B從傳送帶頂端均以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5．下列說法正確的是（）A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端B．物塊A、B同時到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度相等參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對兩物體的滑動摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，用勻變速直線運動規(guī)律解決解答：解：A、AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對兩物體的滑動摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故兩物體沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端時位移大小相同，故時間相同，故A錯誤B、由A分析得，B正確C、滑動摩擦力向上，位移向下，摩擦力做負(fù)功，故C正確D、劃痕長度由相對位移決定，A物體與傳送帶運動方向相同，劃痕較少，故D錯誤故選：BC點評：滑動摩擦力與相對運動方向相反；AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，降低了本題的難度，若沒有這一條件，同學(xué)可思考一下會怎樣3.一彈簧振子在A、B間做簡諧振動，O為平衡位置，如圖(甲)所示。取力向右為正方向，從某時刻開始計時(t=0)，經(jīng)1／4周期，振子具有正方向的最大加速度，那么在圖(乙)所示的幾個振動圖線中，能正確反映振子振動情況的是

參考答案：答案：D4.某同學(xué)在《研究平拋運動》的實驗中，以拋出點為原點，豎直方向為y軸描繪了小球做平拋運動的軌跡如圖所示（取g=10m/s2）。他在軌跡上取M1、M2、M3三個點進(jìn)行研究，其中M2點坐標(biāo)為（40，20）。請你根據(jù)圖中的信息，回答以下問題。（1）小球從M1到M2的時間t1與M2到M3的時間t2的關(guān)系t1

t2（填“=”“<”或“>”）；（2）小球做平拋物體的初速度v0=

m/s；（3）小球到達(dá)M3點的速度大小為

m/s；（4）小球運動的軌跡為一拋物線，其軌跡方程為

。參考答案：（1）

=

（2）

2

（3）

（4）5.如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，下列說法正確的是（

）

A.從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a先到平衡位置

B.從圖示時刻開始，經(jīng)0.O1s質(zhì)點通過的路程為0.4m

C.若該波波源從0點沿x正向運動，則在x=2000m處接收到的波的頻率將小于50Hz

D.若該波傳播中遇到寬約3m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象參考答案：BD

波沿x軸正方向傳播，a、b都向下運動，故a先到達(dá)平衡位置，A錯。X=vt=200m/s×0.O1s=2m，B錯。波在傳播過程中，頻率保持不變，C錯。由圖像的λ=4m，障礙物的尺寸和波長差不多，故能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）

叫裂變，

叫聚變。參考答案：原子核被種子轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊，這樣的核反應(yīng)叫裂變；兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應(yīng)叫聚變7.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：4:1

1:16由萬有引力提供向心力可得，解得，，將v1:v2=1:2代入即可解答。8.水槽內(nèi)有一振源，振動時產(chǎn)生的水波通過一個空隙發(fā)生衍射現(xiàn)象，為了使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的方法是使空隙的寬度；或者是使振源的振動頻率（填“變大”或“變小”）。參考答案：

變小、變小9.直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為___

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：5000N

4.5×103

10.在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點電荷，放入場強為E的勻強電場中，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時，兩點電荷受到的電場力對O點的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為_____________________。參考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ11.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

參考答案：

0.70m/s設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T

豎直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s

.12.物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運動(或擴散現(xiàn)象)先增大后減小13.如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強可知，右側(cè)的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知氣體在狀態(tài)B時的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱?！?1分)15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在大氣中，空氣團豎直運動經(jīng)過各氣層的時間很短，因此，運動過程中空氣團與周圍空氣熱量交換極少，可看作絕熱過程．潮濕空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時，水汽凝結(jié)成云雨，到山頂后變得干燥，然后沿著背風(fēng)坡下降時升溫，氣象上稱這股干熱的氣流為焚風(fēng)．（大氣壓強隨高度的增加而減?。?）空氣團沿背風(fēng)坡下降時，下列描述其壓強p隨體積V變化關(guān)系的圖象中，可能正確的是

（圖中虛線是氣體的等溫線）．（2）空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低，原因是空氣團

（選填“對外放熱”或“對外做功”）；設(shè)空氣團的內(nèi)能U與溫度T滿足U=CT（C為一常數(shù)），空氣團沿著背風(fēng)坡下降過程中，外界對空氣團做的功為W，則此過程中空氣團升高的溫度△T=

．（3）若水汽在高空凝結(jié)成小水滴的直徑為d，已知水的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA．求：①一個小水滴包含的分子數(shù)n；②水分子的大小d0．參考答案：解：（1）在P﹣V圖中等溫線為雙曲線的一支，而且越遠(yuǎn)離坐標(biāo)遠(yuǎn)點的溫度越高，沿著背風(fēng)坡下降時升溫，所以圖象應(yīng)該由低溫度線指向高溫度線，另外在此過程中空氣團的體積變化，故選：C．

（2）空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低，空氣團內(nèi)能減小，又絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣團對外做功；根據(jù)U=CT得：△U=C△T…①，由根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：△U=W+Q…②、Q=0…③①②③聯(lián)立解得：；（3）解：①水滴的體積為水滴的質(zhì)量m=ρV分子數(shù)②根據(jù)解得答：（1）C（2）對外做功

（3）：①一個小水滴包含的分子數(shù)為；②水分子的大小d0為【考點】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強．【分析】（1）在P﹣V圖中等溫線為雙曲線的一支，而且越遠(yuǎn)離坐標(biāo)遠(yuǎn)點的溫度越高，沿著背風(fēng)坡下降時升溫，所以圖象應(yīng)該由低溫度線指向高溫度線（2）空氣團在山的迎風(fēng)坡上升時溫度降低，空氣團內(nèi)能減小，又絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣團對外做功；根據(jù)U=CT得：△U=C△T①，由根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：△U=W+Q②、Q=0③①②③聯(lián)立求解即可；（3）根據(jù)求出水滴的體積，再根據(jù)m=ρV求出質(zhì)量，然后根據(jù)求出個數(shù)，17.如圖14所示，斜面體固定在水平面上，斜面光滑，傾角為θ，斜面底端固定有與斜面垂直的擋板，木板下端離地面高H，上端放著一個小物塊．木板和物塊的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmgsinθ(k>1)，斷開輕繩，木板和物塊沿斜面下滑．假設(shè)木板足夠長，與擋板發(fā)生碰撞時，時間極短，無動能損失，空氣阻力不計．求：圖14(1)木板第一次與擋板碰撞彈起上升過程中，物塊的加速度；(2)從斷開輕繩到木板與擋板第二次碰撞的瞬間，木板運動的路程s；(3)從斷開輕繩到木板和物塊都靜止，摩擦力對木板及物塊做的總功W.參考答案：(1)設(shè)木板第一次上升過程中，物塊的加速度為a物塊由牛頓第二定律kmgsinθ－mgsinθ＝ma物塊解得a物塊＝(k－1)gsinθ，方向沿斜面向上．(2)設(shè)以地面為零勢能面，木板第一次與擋板碰撞時的速度大小為v1由機械能守恒得：×2mv＝2mgH解得v1＝設(shè)木板彈起后的加速度為a板，由牛頓第二定律得：a板＝－(k＋1)gsinθ木板第一次彈起的最大路程s1＝＝木板運動的路程s＝＋2s1＝.(3)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L根據(jù)能量守恒mgH＋mg(H＋Lsinθ)＝kmgsinθL摩擦力對木板及物塊做的總功W＝－kmgsinθL解得W＝－.答案(1)(k－1)gsinθ沿斜面向上(2)(3)－18.如圖所示，足夠長的工作平臺上有一小孔C，長度L=3m的木板B（厚度可忽略不計）靜止于小孔的左側(cè)，其右端到小孔的距離也為L=3m，某時刻開始，物塊A（可視為質(zhì)點）無初速地放到木板B的右端，同時木板B在電動機帶動下向右做勻加速直線運動，A滑離木板B前瞬間，電動機達(dá)到額定功率并以此功率繼續(xù)帶動木板B向右運動（忽略小孔對木板B運動的影響），最終物塊A剛好能運動到小孔C處自由落入小孔中，測得此時木板B的左端到小孔C的距離s=1.5m．已知物塊A與木板B的動摩擦因數(shù)μ1=0.050，物塊A與工作臺間的動摩擦因數(shù)μ2=0.025，木板B與工作臺間的動摩擦因數(shù)μ3=0.1，木板B的質(zhì)量M=3.0kg，物塊A的質(zhì)量m=1.0kg，取g=10m/s2．試求：（1）木板B開始做勻加速直線運動的加速度大小a和A在工作臺上運動的時間t2；（2）電動機的額定功率P；（3）物塊A運動到小孔C處時，木板B的速度大小vB．參考答案：考點： 牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）對物塊和木板分別利用牛頓第二定率求的