上海江灣高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

上海江灣高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.（多選題）如圖所示，豎直放置在水平面上的圓筒，從圓筒上邊緣等高處同一位置分別緊貼內(nèi)壁和外壁以相同速率向相反方向水平發(fā)射兩個(gè)相同小球，直至小球落地，不計(jì)空氣阻力和所有摩擦，以下說(shuō)法正確的是（）A．筒外的小球先落地B．兩小球的落地速度可能相同C．兩小球通過(guò)的路程一定相等D．筒內(nèi)小球隨著速率的增大．對(duì)筒壁的壓力逐漸增加參考答案：BC【考點(diǎn)】向心力；運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】結(jié)合向心力的來(lái)源分析小球是否脫離內(nèi)壁；結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與位移．【解答】解：A、筒內(nèi)小球水平方向只受到筒壁的作用力，由于筒壁的作用力始終與速度的方向垂直，所以該力不改變小球沿水平方向的分速度的大?。挥胸Q直方向的重力才改變小球速度的大?。孕∏蜓厮椒较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．若已知發(fā)射小球的水平速度和圓筒高度，小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=，在筒外的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也是t=，筒內(nèi)小球落地所用時(shí)間和筒外小球一樣長(zhǎng)．故A錯(cuò)誤；B、兩個(gè)小球在豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地的速率都是：v=，若筒內(nèi)小球恰好運(yùn)動(dòng)n（n=1，2，3…）周，則二者速度的方向也相同，二者的速度相等．故B是可能的，故B正確．C、兩個(gè)小球的水平方向的路程：，可知兩小球豎直方向與水平方向的路程都相等，通過(guò)的路程一定相等．故C正確；D、由于筒壁的作用力始終與速度的方向垂直，所以該力不改變小球沿水平方向的分速度的大?。挥胸Q直方向的重力才改變小球豎直方向的分速度的大?。酝矁?nèi)小球沿水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力不變，所以對(duì)筒壁的壓力不變．故D錯(cuò)誤．故選：BC2.如圖所示，不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很?。|(zhì)量為0.2kg的細(xì)金屬桿CD恰好無(wú)擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長(zhǎng)為1m的正方形，其有效電阻為0.1Ω.此時(shí)在整個(gè)空間加方向與水平面成30°角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是B＝(0.4-0.2t)T，圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?、擋板和桿不計(jì)形變．則()A.t＝1s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到DB.t＝3s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到CC.t＝1s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1ND.t＝3s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為0.2N參考答案：AC試題分析：根據(jù)楞次定律，并由時(shí)刻來(lái)確定磁場(chǎng)的變化，從而判定感應(yīng)電流的方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合閉合電路歐姆定律，及安培力表達(dá)式，與力的合成與分解，并由三角知識(shí)，即可求解．當(dāng)t=1s時(shí)，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是，可知，磁場(chǎng)在減小，根據(jù)楞次定律可得，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D，故A正確；當(dāng)t=3s時(shí)，磁場(chǎng)在反向增加，由楞次定律可知，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D，故B錯(cuò)誤；當(dāng)在t=1s時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有；

再由歐姆定律，則有感應(yīng)電流大??；則t=1s時(shí)，那么安培力大?。挥勺笫侄▌t可知，安培力垂直磁場(chǎng)方向斜向上，則將安培力分解，那么金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小，故C正確；同理，當(dāng)t=3s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍為E=0.1V，電流大小仍為I=1A，由于磁場(chǎng)的方向相反，由左手定則可知，安培力的方向垂直磁感線斜向下，根據(jù)力的合成，則得金屬桿對(duì)H的壓力大小為，故D錯(cuò)誤；3.如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有小物塊a，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)大小可忽略的定滑輪連接物塊a和小物塊b，虛線cd水平.現(xiàn)由靜止釋放兩物塊，物塊a從圖示位置上升，并恰好能到達(dá)c處.在此過(guò)程中，若不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度為零B．繩拉力對(duì)物塊a做的功等于物塊a重力勢(shì)能的增加量C．繩拉力對(duì)物塊b先做負(fù)功后做正功D．繩拉力對(duì)物塊b做的功等于物塊b機(jī)械能的增量參考答案：BD4.如圖所示是一個(gè)網(wǎng)球沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，由照片可知

A．網(wǎng)球正處于失重狀態(tài)

B．網(wǎng)球正在下降C．網(wǎng)球正處于超重狀態(tài)

D．網(wǎng)球正在上升參考答案：A5.如圖所示，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧，位于豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點(diǎn)向右水平飛出，該小球恰好能從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道。OA與豎直方向的夾角為θ1，PA與豎直方向的夾角為θ2。下列說(shuō)法正確的是

A．tanθ1tanθ2=2

B．cotθ1tanθ2=2

C．cotθ1cotθ2=2

D．tanθ1cotθ2=2參考答案：A

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時(shí)刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)?/p>

；若在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，M通過(guò)的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下257.傾角為30°的直角三角形底邊長(zhǎng)為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌．現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的點(diǎn)電荷q沿斜邊頂端A滑下（不脫離斜面）．測(cè)得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為υ，加速度為a，方向沿斜面向下．該點(diǎn)電荷滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度為g）參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)幾何知識(shí)分析得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)的電勢(shì)相等，電荷q從D到C過(guò)程中只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度．分析質(zhì)點(diǎn)q在C點(diǎn)的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)加速度．解答：解：由題，BD⊥AC，O點(diǎn)是BC的中點(diǎn)，根據(jù)幾何知識(shí)得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中是等勢(shì)點(diǎn)，所以，q由D到C的過(guò)程中電場(chǎng)中電場(chǎng)力作功為零．由動(dòng)能定理得：mgh=而h==，所以vC=質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)受三個(gè)力的作用；電場(chǎng)F，方向由O指向D點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①質(zhì)點(diǎn)在C受三個(gè)力的作用；電場(chǎng)F，方向由O指向C點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案為：；g﹣a．點(diǎn)評(píng)：本題難點(diǎn)在于分析D與C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，根據(jù)動(dòng)能定理求速度、由牛頓第二定律求加速度都常規(guī)思路．8.(5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）9.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨(dú)力設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小車(chē)質(zhì)量為m1，砝碼和盤(pán)的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫(xiě)紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實(shí)驗(yàn)器材外，本次實(shí)驗(yàn)還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。AB、CD計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已測(cè)出，由于疏漏B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計(jì)算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車(chē)質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤(pán)的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離需要測(cè)量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時(shí)，小車(chē)的加速度還為零，則外力與小車(chē)受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車(chē)質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤(pán)的質(zhì)量m2時(shí)，繩中拉力近似等于小車(chē)所受合外力（或答m1>>m2）10.（5分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，11.一小組用圖示裝置測(cè)定滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。斜面下端固定一光電門(mén)，上端由靜止釋放一帶有遮光條的滑塊，滑塊沿斜面加速通過(guò)光電門(mén)．

(1)要測(cè)量木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，除了已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭及遮光條寬度d、遮光時(shí)間t，還應(yīng)測(cè)量的物理量是下列選項(xiàng)中的____________；

A.滑塊的長(zhǎng)度L

B．斜面的傾角口C．滑塊的質(zhì)量m

D．釋放滑塊時(shí)遮光條到光電門(mén)間的距離x

(2)用上述物理量表示滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)___________；參考答案：12.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行的周期為T(mén)、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為_(kāi)_________，恒星的質(zhì)量為_(kāi)_________。參考答案：，13.圖24甲所示為列簡(jiǎn)諧橫波在t=1s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中x=50cm的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象，那么該波的傳播速度為

。波的傳播方向沿x軸

（填“正”或“負(fù)”）方向。t=1.3S時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向沿y軸

（填“正”或“負(fù)”）方向。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過(guò)程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖所示是一個(gè)透明圓柱的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑．今有一束平行光沿AB方向。射向圓柱體若一條入射光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，則這條入射光線到AB的距離是多少？參考答案：解析：設(shè)光線P經(jīng)折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，光路如右圖所示．根據(jù)折射定律n＝＝

3分在△OBC中，＝

3分可得β＝30°，α＝60°

2分所以CD＝Rsinα＝R.17.如圖所示，傾角θ=300、長(zhǎng)L=2．7m的斜面，底端與一個(gè)光滑的1/4圓弧平滑連接，圓弧底端切線水平。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點(diǎn)從斜面最高點(diǎn)A沿斜面下滑，經(jīng)過(guò)斜面底端B恰好到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C，又從圓弧滑回，能上升到斜面上的D點(diǎn)，再由D點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧上升，再滑回，這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后停在B點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=/6，g=10m/s2，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)斜面與圓弧平滑連接處速率不變。求：

（1）質(zhì)點(diǎn)第1次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力

（2）質(zhì)點(diǎn)從A到D的過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量

（3）質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始到第8次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的過(guò)程中在斜面上通過(guò)的路程參考答案：⑴設(shè)圓弧的半徑為R，則質(zhì)點(diǎn)從C到B過(guò)程，由

得：N=30N

根據(jù)牛頓第三定律，質(zhì)點(diǎn)第1次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)對(duì)圓弧軌道的壓力為30N。

⑵設(shè)質(zhì)點(diǎn)第一次由B點(diǎn)沿斜面上滑的速度為，B點(diǎn)到D點(diǎn)的距離為L(zhǎng)1