上海市寶山區(qū)第三中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

上海市寶山區(qū)第三中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的是

A.在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零

B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2C.交流電a的瞬時(shí)值為

D.交流電b電壓的最大值為V

參考答案：BCD2.（多選）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一水平放置的U形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)。則金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中A．金屬棒中的電流方向?yàn)橛蒒到MB．電阻R兩端的電壓為BLvC．金屬棒受到的安培力大小為D．電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為參考答案：AC

解析：A、由右手定則判斷得知金屬棒MN中的電流方向?yàn)橛蒒到M，故A正確；B、MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv，回路中的感應(yīng)電流大小為I=，則電阻R兩端的電壓為U=IR=，故B錯(cuò)誤；C、金屬棒MN受到的安培力大小為F=BIL=，故C正確；D、電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為P=I2R=（）2R=，故D錯(cuò)誤．故選：AC．3.日光燈中有一個(gè)裝置——啟動(dòng)器，其中充有氖氣．日光燈啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)器會(huì)發(fā)出紅光，這是由于氖原子的(

)A．自由電子周期性的運(yùn)動(dòng)而發(fā)光的

B．外層電子受到激發(fā)而發(fā)光的C．內(nèi)層電子受到激發(fā)而發(fā)光的

D．原子核受到激發(fā)而發(fā)光的參考答案：

答案：B4.（多選）北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由地球同步軌道衛(wèi)星與低軌道衛(wèi)星兩種衛(wèi)星組成，這兩種衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)（）A．同步衛(wèi)星運(yùn)行的周期較大B．低軌衛(wèi)星運(yùn)行的角速度較小C．同步衛(wèi)星的向心加速度較小D．兩種衛(wèi)星的運(yùn)行速度均大于第一宇宙速度參考答案：解：根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力得=m=m=ma=mω2rA、T=2π，同步衛(wèi)星軌道半徑大，周期較大，故A正確；B、ω=，同步衛(wèi)星軌道半徑大，角速度較小，故B錯(cuò)誤；C、a=，同步衛(wèi)星軌道半徑大，向心加速度較小，故C正確；D、第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，兩種衛(wèi)星的運(yùn)行速度均小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤．故選：AC．5.2012年12月23日，殲-15艦載戰(zhàn)斗機(jī)在“遼寧艦”上圓滿完成著艦試驗(yàn)，成功降落。為了強(qiáng)制飛機(jī)在50~70m距離內(nèi)迅速地從300km/h減速為0，需要通過安裝在機(jī)體尾部下方經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的攔阻掛鉤，拉住橫置于航母跑道甲板上的攔阻索，利用攔阻力來強(qiáng)行制動(dòng)。已知?dú)?15艦載戰(zhàn)斗機(jī)高空最大速度是2500km/h，

航程是4500km（不空中加油），假設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)降落時(shí)的質(zhì)量是25000kg．為保證殲-15艦載戰(zhàn)斗機(jī)安全著艦，殲-15艦載戰(zhàn)斗機(jī)所受的最小阻力為（

）A．1.74×105N

B．3.6×106N

C．1.0×105N

D．1.2×106N參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.我國(guó)道路安全部門規(guī)定：高速公路上行駛的最高時(shí)速為120km/h。交通部門提供下列資料：路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6～0.7濕瀝青0.32～0.4資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3～0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（見右表）根據(jù)以上資料，通過計(jì)算判斷汽車在高速公路上行駛時(shí)的安全距離最接近A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B7.質(zhì)量為10kg的物體，原來靜止在水平面上，當(dāng)受到水平拉力F后，開始沿直線作勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體經(jīng)過時(shí)間t位移為s，且s、t的關(guān)系為s=2t2。則物體所受合外力大小為______N，第4s末的速度是______m／s，參考答案：40

168.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

▲

s?，F(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點(diǎn)間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：9.（4分）冬天到了，很多同學(xué)用熱水袋取暖?，F(xiàn)有某一熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3，它所包含的水分子數(shù)目約為

個(gè)。（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知1mol水的質(zhì)量約為18g，阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1）參考答案：答案：1×1025（4分）10.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D，吸熱

11.某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究功和物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)整木板的傾角使小車不能連接橡皮筋時(shí)恰能在木板上勻速下滑，探后第一、三次分別用一條、三條相同的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同，若第一次實(shí)驗(yàn)中合外力對(duì)小車所做的功為W，則第三次實(shí)驗(yàn)中合外力對(duì)小車所做的功為

．由本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：

．參考答案：3W；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．【解答】解：小車受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因?yàn)槭窍嗤鹌そ钭鰧?shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，故三條時(shí)橡皮筋做得功應(yīng)試一條時(shí)的三倍；由本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．故答案為：3W；合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化．12.如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅都為10cm，波速和波長(zhǎng)分別為1m/s和0.2m，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)。則圖示時(shí)刻C點(diǎn)的振動(dòng)方向_______（選填“向上”或“向下”），從圖示時(shí)刻再經(jīng)過0.25s時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)過的路程為_________cm。參考答案：向下，10013.如圖所示，在距水平地面高均為0.4m處的P、Q兩處分別固定兩光滑小定滑輪，細(xì)繩跨過滑輪，一端系一質(zhì)量為mA=2.75kg的小物塊A，另一端系一質(zhì)量為mB=1kg的小球B．半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，且與兩滑輪在同一豎直平面內(nèi)，小球B套在軌道上，靜止起釋放該系統(tǒng)，則小球B被拉到離地0.225m高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等，小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s．參考答案：：解：當(dāng)繩與軌道相切時(shí)滑塊與小球速度相等，（B速度只沿繩），由幾何知識(shí)得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，A物的速度為零，即vA=0，對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入數(shù)據(jù)解得：vB=4m/s故答案為：0.225m，4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）下圖甲螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

mm；圖乙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是

cm（2）用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）①.在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v

=

m/s；②.在打下點(diǎn)“0”到點(diǎn)“5”過程中,系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=

J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=

J（計(jì)算時(shí)g取10m/s2）。由此得出的結(jié)論:_______。③.若某同學(xué)作出v2/2—h圖像如圖，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2。參考答案：15.電阻是電學(xué)元件的重要特性之一，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用伏安法測(cè)量一電學(xué)元件的阻值R。所用實(shí)驗(yàn)儀器：①電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、②電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、③滑動(dòng)變阻器（阻值0～20Ω）、④電源、⑤待測(cè)電阻R（200Ω～300Ω）、⑥電鍵及導(dǎo)線若干。（1）圖中的6個(gè)點(diǎn)表示該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R的主要步驟：

、

.求出的電阻值R=

。（保留3位有效數(shù)字）

（2）畫出測(cè)量R的實(shí)驗(yàn)電路圖。(畫在答題卷相應(yīng)方框內(nèi))參考答案：答案：（1）①作U—I直線，舍去左起第二點(diǎn)，其余5個(gè)點(diǎn)盡量靠近直線均勻分布在直線兩側(cè)。（2分）②求該直線的斜率K，則R=K。（2分）

(說明；按要點(diǎn)相應(yīng)給分)229Ω（220～240Ω均為正確）。（2分）

（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖（4分）（評(píng)分要點(diǎn)：滑動(dòng)變阻器分壓接法2分；電流表外接法2分。電路中出現(xiàn)其它錯(cuò)誤，酌情扣分（如不畫電鍵扣1分））。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xoy平面內(nèi)第二象限存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，第一象限和第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從x軸上的P點(diǎn)以某一初速度垂直于x軸進(jìn)入電場(chǎng)，而后經(jīng)過y軸上A點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡交于x軸上的C點(diǎn)，電子在C點(diǎn)的速度垂直于x軸指向y軸負(fù)方向，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)從y軸上的某點(diǎn)離開磁場(chǎng)。已知P點(diǎn)坐標(biāo)（－L，0），A點(diǎn)坐標(biāo)（0，2L），忽略電子所受重力。求：（1）電子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度大??；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）電子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案：（1）電子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。電子在x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律得:

(1分)

（1分）

解得：

電子在y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

（1分）

解得：

（1分）

（2） 設(shè)電子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，（3）

則有:

解得:

（1分）設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有

得θ=450.

電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，

則有:evB=

（1分）由圖中幾何關(guān)系可知，

（1分）

解得:

（1分）(3)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T

解得：

（1分）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,由圖中幾何關(guān)系可知電子轉(zhuǎn)過的圓心角為。

（1分）

已求得電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（1分）

得：

（1分）17.如下圖所示，質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用跟水平方向成α=30°角的力N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變，取g=10m/s2。求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ;（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;（3）當(dāng)為多大時(shí)，使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最小。參考答案：（1）對(duì)B進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)繩對(duì)B的拉力為T，由平衡條件可得解得：

，即（2）對(duì)A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有

解得（3）對(duì)A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有

解得：令，，即則：顯然，當(dāng)時(shí)F有最小值，所以時(shí)F的值最小。18.（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形