2022年上海市奉賢區(qū)古華中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年上海市奉賢區(qū)古華中學(xué)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.（單選）如題5圖所示，長(zhǎng)方形abcd的長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以e為圓心、eb為半徑的四分之一圓弧和以O(shè)為圓心、Od為半徑的四分之一圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=+2×10-3C的帶正電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則下列判斷正確的是(

)A.從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B.從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C.從ad邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部通過(guò)b點(diǎn)D.從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊參考答案：C2.如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h(yuǎn)，下列說(shuō)法中正確的是A．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，物體沖過(guò)C點(diǎn)后仍升高h(yuǎn)B．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)C．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧形D，物體都不能升高h(yuǎn)D．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn)參考答案：CD3.為了測(cè)定滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，其中圓弧形滑槽末端與桌面相切。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面右端，末端與桌子右端M對(duì)齊，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑槽固定于桌面左側(cè)，測(cè)出末端N與桌子右端M的距離為L(zhǎng)，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的Q點(diǎn)，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力

(1)實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)出的物理量是(用代號(hào)表示)：

。A．滑槽的高度h；

B．桌子的高度H；

C．O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離d1；D．O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離d2；

E．滑塊的質(zhì)量m．(2)寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是μ=

。(3)如果第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊沒(méi)有滑出桌面，測(cè)得滑行距離為x。則動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=

。參考答案：見(jiàn)解析（1）還需要測(cè)出的物理量是MO的高度H，OP距離d1，O

Q距離d2；故應(yīng)填寫(xiě)B(tài)CD。（2）根據(jù)題意，由動(dòng)能定理可得，，，解得。（3）根據(jù)題意，由動(dòng)能定理可得，，解得。MO的高度h，OP距離x1，OP′距離x24.如圖所示，在水平面上有三個(gè)質(zhì)量分別為m1，m2，m3的木塊，木塊1和2、2和3間分別用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為K的輕彈簧連接起來(lái)，木塊1、2與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊3和水平面之間無(wú)摩擦力。現(xiàn)用一水平恒力向右拉木塊3，當(dāng)木塊一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，1和3兩木塊間的距離為（木塊大小不計(jì)）A．

B．C．

D．參考答案：C5.（多選）如圖甲所示，光滑的平行導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，導(dǎo)軌表面上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒之間用絕緣細(xì)桿連接，兩導(dǎo)體棒平行且與導(dǎo)軌垂直．現(xiàn)加一垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)磁場(chǎng)方向向下為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，t1=2to，不計(jì)ab、cd間電流的相互作用，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，導(dǎo)軌間距和絕緣細(xì)桿的長(zhǎng)均為L(zhǎng)．下列說(shuō)法正確的是 A．t=t0時(shí)輕桿既不被拉伸也不被壓縮 B．在O～t1時(shí)間內(nèi)，絕緣細(xì)桿先被拉伸后被壓縮 C．在0～t1時(shí)間內(nèi)，abcd回路中的電流方向是先順時(shí)針后逆時(shí)針 D．若在0～t1時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)體棒的電量為q，則t1時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開(kāi)始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿(mǎn)足的條件是______.參考答案：

答案：

7.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受的________，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案：小車(chē)的質(zhì)量

、合力

、小車(chē)的質(zhì)量一定，a與F成正比

、

C8.一個(gè)質(zhì)量為70kg的人在電梯中用體重計(jì)稱(chēng)量，當(dāng)電梯以4m/s2向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀數(shù)為

N，當(dāng)電梯以4m/s2向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀數(shù)為

N。參考答案：420

9809.（4分）圖為人手臂面骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖，手上托著重量為G的物體，（1）在方框中畫(huà)出前臂受力示意圖（手、手腕、尺骨和撓骨看成一個(gè)整體，所受重力不計(jì)，圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，O點(diǎn)受力可以不畫(huà)）。（2）根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出二頭肌此時(shí)的收縮約為

。

參考答案：答案：13．（1）前臂受力示意圖如下；（2）8G

10.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，導(dǎo)線中通有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過(guò)豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量為；彈簧受到的拉力為mg+nBIL．參考答案：解：穿過(guò)線圈的磁通量為：=；根據(jù)左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案為：，mg+nBIL11.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3，通過(guò)輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A對(duì)B的摩擦力大小為

N，方向?yàn)?/p>

，

參考答案：14N，向右，12.如圖所示，PQ是固定的水平導(dǎo)軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_(kāi)______N，方向?yàn)開(kāi)___________。參考答案：1，水平向左。解:對(duì)物體B受力分析,受到重力,兩根細(xì)線的拉力和,如圖所示,有:

再對(duì)A物體受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根據(jù)平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.13.已知氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為M，在某狀態(tài)下氮?dú)獾拿芏葹棣眩⒎拥铝_常數(shù)為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮?dú)夥肿訑?shù)為

▲

，該氮?dú)庾優(yōu)橐后w后的體積為V2，則一個(gè)氮分子的體積約為

▲

．參考答案：

氣的質(zhì)量為：氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為：；故質(zhì)量為m的水所含的分子數(shù)為：；該氮?dú)庾優(yōu)橐后w后的體積為，則一個(gè)氮分子的體積約為：。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.小明研究小車(chē)在水平長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的大小，選用的實(shí)驗(yàn)器材是：長(zhǎng)木板、總質(zhì)量為m的小車(chē)、光電門(mén)、數(shù)字毫秒計(jì)、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺．器材安裝如圖甲．（1）主要的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙，則d=6.00mm；②讓小車(chē)從斜面上某一位置釋放，讀出小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)示數(shù)t；③用刻度尺量出小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)遮光板與光電門(mén)間的距離L；④求出小車(chē)與木板間摩擦力f=（用物理量的符號(hào)表示）．（2）若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為6cm的金屬片替代這種做法是否合理？不合理（選填“合理”或“不合理”）．（3）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)釋放的高度應(yīng)該適當(dāng)大（選填“大”或“小”）些．參考答案：

考點(diǎn)：探究影響摩擦力的大小的因素．專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；由速度公式求出小車(chē)的速度，應(yīng)用動(dòng)能定理求出摩擦力；（2）小車(chē)的瞬時(shí)速度可以近似等于小車(chē)在很短時(shí)間（或很小位移）上的平均速度，時(shí)間或位移越小，平均速度越接近瞬時(shí)速度；（3）小車(chē)的水平位移越大，測(cè)量其位移時(shí)的誤差越小，實(shí)驗(yàn)誤差越小，據(jù)此分析答題．解答：解：（1）①由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺的主尺示數(shù)為0.6cm=6mm，游標(biāo)尺示數(shù)為0×0.05mm=0.00mm，則擋光片的寬度d=6mm+0.00mm=6.00mm；④擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v=，小車(chē)在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：﹣fL=0﹣mv2，解得：f=．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)把小車(chē)經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的平均速度作為小車(chē)的瞬時(shí)速度，擋光片的寬度越窄，小車(chē)經(jīng)過(guò)擋光片時(shí)的平均速度越接近小車(chē)的瞬時(shí)速度，擋光片的寬度越大，小車(chē)的速度誤差越大，不能用6cm的金屬片替代擋光片．（3）小車(chē)釋放的高度越大，小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度越大，小車(chē)在水平面上滑行的距離越大，L的測(cè)量值誤差越小，實(shí)驗(yàn)誤差越?。蚀鸢笧椋海?）①6.00；④；（2）不合理；（3）大．點(diǎn)評(píng)：游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀；物體在很小一段時(shí)間內(nèi)的平均速度可近似認(rèn)為等于瞬時(shí)速度，時(shí)間越短，平均速度與瞬時(shí)速度相差越?。?5.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用一根細(xì)線和一均勻小球制成單擺，請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：（1）用刻度尺測(cè)出單擺從懸掛點(diǎn)到小球頂端的線為l；（2）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（3）以擺球運(yùn)動(dòng)到＿＿＿＿（選填“最高”或“最低”）點(diǎn)為計(jì)時(shí)開(kāi)始和終了時(shí)刻，測(cè)出單擺做n次全振運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t根據(jù)以上步驟，重力加速度的表達(dá)式為g＝＿＿＿＿＿＿（用測(cè)得量的符號(hào)表示）。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面），O為圓心。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的D點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，已知圖中，現(xiàn)將磁場(chǎng)換為豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直徑從A點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在D點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，試求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）經(jīng)磁場(chǎng)從A到D的時(shí)間與經(jīng)電場(chǎng)從A到D的時(shí)間之比。參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)向心力帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)I3D4K2【答案解析】(1)(2)解析：（1）加磁場(chǎng)時(shí)，粒子從A到D有：……

①

由幾何關(guān)系有：……

②

加電場(chǎng)時(shí)，粒子從A到D有：

……

③

……

④

由①～④得：

……⑤

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知：圓心角

圓運(yùn)動(dòng)周期：

……⑦

經(jīng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

……⑧

由①～④得粒子經(jīng)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

……⑨

即：

……⑩

【思路點(diǎn)撥】(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系求得半徑，然后換成電場(chǎng)后，帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解電場(chǎng)強(qiáng)度。（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知求得圓心角，根據(jù)周期公式求得在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，在電場(chǎng)中根據(jù)豎直方向求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，然后求得時(shí)間之比。17.如下圖所示，質(zhì)量為40.0kg的雪橇（包括人）在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，雪橇與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,g＝10m/s2。（1）求雪橇的加速度大小；（2）經(jīng)過(guò)2s撤去F，再經(jīng)過(guò)3s時(shí)雪橇的速度多大？（3）在第（2）問(wèn)中，雪橇在5s內(nèi)的位移多大？參考答案：18.在某一真空空間內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，從原點(diǎn)O處向第I象限發(fā)射一荷質(zhì)比的帶正電的粒子（重力不計(jì)）．速度大小v0=103m/s、方向與x軸正方向成30°角．（1）若在坐標(biāo)系y軸右側(cè)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在第I、Ⅳ象限，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向外B=1T，求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R？（2）若在坐標(biāo)系y軸右側(cè)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在第I象限，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向外；在第Ⅳ象限，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，如圖（a）所示，求粒子從O點(diǎn)射出后，第2次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的坐標(biāo)x1．（3）若將上述磁場(chǎng)均改為如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在t=0到t=s時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向外；在t=s到t=s時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，此后該空間不存在磁場(chǎng)，在t=0時(shí)刻，粒子仍從O點(diǎn)以與原來(lái)相同的速度v0射入，求粒子從O點(diǎn)射出后第2次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的坐標(biāo)x2．參考答案：解：（1）設(shè)粒子的軌道半徑r，洛倫茲力提供