2022-2023學(xué)年上海周浦高級中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年上海周浦高級中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。下述說法正確的是

（

）A．向心力由彈力提供,方向垂直于接觸面B．向心力由重力和彈力的合力提供,方向水平指向圓心C．小球做的圓周平面越向上,壁對球的彈力越大D．小球做的圓周平面越向上,線速度越大參考答案：BD2.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運(yùn)動．若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ．經(jīng)時間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是（

）A．物體回到出發(fā)點(diǎn)時的機(jī)械能是80J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是

C．撤去力F前的運(yùn)動過程中，物體的重力勢能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動過程中物體的重力勢能一直在減少

D．撤去力F前的運(yùn)動過程中，物體的動能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動過程中物體的動能一直在減少

參考答案：AB3.如圖，一只蝸牛沿著葡萄枝緩慢爬行，若葡萄枝與水平面的傾角斜為α，則葡萄枝對重為G的蝸牛的作用力為A．GSinα

B．GCosαC．小于G

D．G參考答案：D4.在“探究影響導(dǎo)體的電阻因素的定量關(guān)系”時，一些同學(xué)認(rèn)為“導(dǎo)體的電阻可能與金屬導(dǎo)線的材料有關(guān)”.在討論過程中，有同學(xué)提出：“我們可以選擇幾根相同長度、相同橫截面積不同材料的金屬線，分別測量它們的電阻”.也有同學(xué)提出：“我們可以選擇幾種相同長度、相同橫截面積不同材料的金屬線，分別測量它們的電阻”就這一環(huán)節(jié)而言，屬于科學(xué)探究中的_____

A．分析與論證

B．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

C．猜想與假設(shè)

D．制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參考答案：

D5.（單選）如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯誤的是(

)A．位置“1”是小球釋放的初始位置 B．小球做勻加速直線運(yùn)動C．小球下落的加速度為

D．小球在位置“3”的速度為參考答案：B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，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_______________。

參考答案：7.(9分)熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種。第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。圖10（a）是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖10（b）。根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是_________________________。參考答案：答案：示意圖如下。熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是：自然界中進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都具有方向性。

8.如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角300方向時，A對B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線BC長度為

。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長度，使B仍能在300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動，到00處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小的變化情況是

。參考答案：；；先不變后增大對小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)相似三角形有：，再根據(jù)余弦定則求出BC的長度：；若兩者間的庫侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知AB與BC垂直，即拉力與庫侖力垂直；隨著電量的減小，細(xì)繩的拉力不變，庫侖力減小。當(dāng)細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向時，庫侖力和拉力的合力等于重力，庫侖力減小，拉力增大，所以拉力先不變后減小。【考點(diǎn)】力的合成和分解

共點(diǎn)力的平衡9.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出；

5×104；10.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地心的高度為R，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度為______

__，地球的質(zhì)量為___

_____。══════════════════════════════════════

參考答案：，，11.如右圖所示，用均勻金屬絲折成邊長為0.1m的正方形框架abcd能以ab邊為軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，框架每邊質(zhì)量都是2.5g，電阻都是0.2Ω，aa/與bb/是在同一水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌，并分別與金屬框架連接于a和b處，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。阻值為0.2Ω的金屬棒mn平放在兩導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，整個裝置處于B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，若導(dǎo)體mn作勻速運(yùn)動后能使框架abcd平衡在與豎直方向成α=45°角的位置上，此時cd中的電流大小為

A，導(dǎo)體mn的速度大小為

。參考答案：

0.5

7

12.（4分）居民小區(qū)里的樓道燈，采用門電路控制，電路如圖所示。白天的時候，即使拍手發(fā)出聲音，樓道燈也不亮；但是到了晚上，拍手發(fā)出聲音后，燈就亮了，并采用延時電路，使之亮一段時間后就熄滅。電路中用聲控開關(guān)，即聽到聲音后，開關(guān)閉合，則應(yīng)該使用__________門電路控制電燈，其中R2是光敏電阻，受光照后電阻減小，R1為定值電阻，S是聲控開關(guān)，黑夜時R1和R2的大小關(guān)系是R1______R2（選填“<<”、“=”或“>>”）。參考答案：

答案：與，<<13.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個挨一個排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個計(jì)時點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時速度v3=

m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有

A．木板的長度l；

B．木板的質(zhì)量m1；

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運(yùn)動的時間t

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．參考答案：0．496m/s2

0．264m/s（2）（2分）CD（3）

15.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象．（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1____△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=

mm．（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出

和

（寫出物理量的名稱及符號）．（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式

，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．參考答案：（1）=，（2）8.474，（3）滑塊質(zhì)量M，兩光電門間的距離L，（4）mgL=．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）當(dāng)滑塊做勻速直線運(yùn)動時，氣墊導(dǎo)軌水平．（2）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀．（3、4）對系統(tǒng)研究，根據(jù)系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量得出驗(yàn)證的表達(dá)式，從而確定所需測量的物理量．【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，滑塊做勻速直線運(yùn)動時，△t1=△t2，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×47.4mm=0.474mm，則最終讀數(shù)為8.474mm．（3、4）系統(tǒng)重力勢能的減小量為mgL，系統(tǒng)動能的增加量為=．可知滿足關(guān)系式mgL=，則滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．所以還需要測量滑塊的質(zhì)量M，兩光電門間的距離L．故答案為：（1）=，（2）8.474，（3）滑塊質(zhì)量M，兩光電門間的距離L，（4）mgL=．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，以水平地面建立x軸，有一個質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長木板上，木板長L=11.5m.已知木板與地面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1，m與M之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.9（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．m與M保持相對靜止共同向右運(yùn)動，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時的速度為v0=10m/s，在坐標(biāo)為X=21m處的P點(diǎn)有一擋板，木板與擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板，g取10m/s2,求：

（1）木板碰擋板時的速度V1為多少？(2)

碰后M與m剛好共速時的速度？

（3）最終木板停止運(yùn)動時AP間距離？

參考答案：【知識點(diǎn)】牛頓第二定律C2【答案解析】（1）V1=9m/s（2）V共=1.8m/s，方向向左(3)19.60m解析：（1）對木塊和木板組成的系統(tǒng)，有μ1（m+M）g=（m+M）a1，V02?V12＝2a1s

解得：a1=1m/s2

V1=9m/s（2）由牛頓第二定律可知：am＝μ2g＝9m/s2

aM＝6m/s2m運(yùn)動至停止時間為：t1=v1/am=1s此時M速度：VM=V1-aMt1=3m/s，方向向左，

此后至m，M共速時間t2，

有：VM-aMt2=amt2

得：t2=0.2s

共同速度V共=1.8m/s，方向向左

(3)至共速M(fèi)位移：S1=(V1+V共)(t1+t2)/2＝6.48m

共速后m，M以a1＝1m/s2

向左減速至停下位移：S2==1.62m最終AP間距：X=11.5+S1+S2=11.5+6.48+1.62=19.60m

【思路點(diǎn)撥】（1）對木塊和木板系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律求出整體的加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出木板碰擋板P時的速度大?。?/p>

（2）根據(jù)牛頓第二定律分別求出木板和木塊碰后的加速度，m向右做勻減速直線運(yùn)動，M向右做勻減速直線運(yùn)動，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出最終木板停止運(yùn)動時其左端A的位置坐標(biāo)．17.如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。一個彎成圓周的環(huán)狀絕緣硬質(zhì)細(xì)管AB豎直固定在勻強(qiáng)電場中。環(huán)的半徑R=0.30m，離水平面地面的距離為h=5.0m,一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球大小略小于管的直徑,它與管間摩擦不計(jì)，小球在電場中受到的電場力大小為重力的一半。求：

(1)小球運(yùn)動到管口B時的速度大小；

(2)小球著地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離；

(3)若使帶電小球離開環(huán)B點(diǎn)瞬間，突然撤去勻強(qiáng)電場，為了能使帶電小球向右做勻速直線運(yùn)動，可以加垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場，試求磁場的方向以及磁感應(yīng)強(qiáng)度B和原勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E的比。(g=lOm/s2)參考答案：18.（計(jì)算）下圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．兩根平行長