2022-2023學年上海市寶山區(qū)羅南中學高三物理期末試卷含解析

2022-2023學年上海市寶山區(qū)羅南中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）圖1中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為10:1。變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦式電流，兩個20Ω的定值電阻串聯(lián)接在副線圈兩端。電壓表V為理想電表。則

（

）A．原線圈上電壓的有效值為100VB．原線圈上電壓的有效值約為70.7VC．電壓表V的讀數(shù)為5.0VD．電壓表V的讀數(shù)約為3.5V參考答案：BD2.下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動，在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是參考答案：答案：C3.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0?x2段是關(guān)直線y=x1對稱的曲線，x2?x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強度為零B．x1、x2、x3處電勢（φ1，φ2，φ3的關(guān)系為φ1＞2φ＞φ3）C．粒子在0?x2段做勻變速運動，X2?x3段做勻速直線運動D．x2?x3段是勻強電場參考答案：

考點：電勢；電場強度．.專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，結(jié)合分析圖象斜率與場強的關(guān)系，即可求得x1處的電場強度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運動性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場強的變化．解答：解：A、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，得：E=?由數(shù)學知識可知Ep﹣x圖象切線的斜率等于，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A正確．B、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，因粒子帶負電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正確．C、D、由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動．x2～x3段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動，故C錯誤，D正確．故選：ABD點評：本題以圖象的形式考查靜電場的場強、電勢、電勢能等相關(guān)知識；解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據(jù)力學基本規(guī)律：牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況．4.參考答案：AD5.如圖，線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，以下相關(guān)說法中正確的是A．線圈在甲、丙圖所示位置時，磁通量變化率最大B．線圈在乙、丁圖所示位置時，產(chǎn)生的電流最大C．線圈平面經(jīng)過甲、丙圖所示位置時，電流的方向都要改變一次D．線圈每轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變一次參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩端開口、粗細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）7.某同學研究小車在斜面上的運動，用打點計時器記錄了小車做勻變速直線運動的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個相鄰計數(shù)點A、B、C、D，相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為T，B、C和D各點到A的距離為、和。由此可算出小車運動的加速度大小=____________________，打點計時器在打C點時，小車的速度大小=_______。

（用已知的物理量符號表示）參考答案：8.大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。躍遷發(fā)生前這些原子分布在

個激發(fā)態(tài)能級上，其中最高能級的能量值是

eV（基態(tài)能量為-13.6eV）。參考答案：①2

，

②E=-13.6-(-12.09)=-1.51eV

9.如圖所示是用光電門傳感器測定小車瞬時速度的情境，軌道上ac間距離恰等于小車長度，b是ac中點．某同學采用不同的擋光片做了三次實驗，并對測量精確度加以比較．擋光片安裝在小車中點處，光電門安裝在c點，它測量的是小車前端P抵達____點（選填a、b或c）時的瞬時速度；若每次小車從相同位置釋放，記錄數(shù)據(jù)如表所示，那么測得瞬時速度較精確的值為_____m/s．參考答案：（1）b

（2分）,

（2）1.90

10.（1）打點計時器所用電源為___交流電___，當電源頻率為50Hz，每隔__s打一個點，實驗時放開紙帶與接通電源的先后順序是先_接通電源后釋放紙帶__。（2）某同學在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶，他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點，即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，依打點先后編為0，1，2，3，4，5。由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是_____，打A紙帶時，物體的加速度大小是_____m/s2。參考答案：0.02_C

0.6_11.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：12.如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長且電阻不計，右端接有電阻R。磁場的磁感強度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動。棒與框架間的動摩擦因數(shù)為μ。測得棒在整個運動過程中，通過電阻的電量為q，則棒能運動的距離為______________，電阻R上消耗的電能為______________。

參考答案：，

13.如圖所示為放大的水波照片，兩圖比例不同，但水波波長相同，則實際孔的尺寸較大的是乙圖，而甲圖中有明顯的衍射現(xiàn)象．參考答案：考點：波的干涉和衍射現(xiàn)象．版權(quán)所有專題：光的衍射、偏振和電磁本性專題．分析：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象即波的衍射，故可以判定甲發(fā)生了明顯的衍射；根據(jù)發(fā)生明顯的衍射的條件可以判定兩孔的尺寸的大?。獯穑航猓翰òl(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長更小．從圖可知甲發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，而乙是波直線傳播，這說明在甲圖中波長大于縫的寬度，而在乙圖中波長小于縫的寬度，故乙圖中孔的尺寸較大．故答案為：乙；甲．點評：真正掌握了明顯的衍射現(xiàn)象的圖樣和發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是解決此類題目的金鑰匙．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組用圖1所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示。圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m，、和是軌跡圖線上的3個點，和、和之間的水平距離相等。完成下列填空：（重力加速度取）（1）小球從運動到所用的時間為______________s，小球拋出后的水平速度為______________（均可用根號表示）。（2）已測得小球拋出前下滑的高度為0.50m。設和分別為開始下滑時和拋出時的機械能，則小球從開始下滑到拋出的過程中機械能的相對損失，=_________________%（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：15.（6分）某研究性學習小組在學習了摩擦力之后，通過觀察沙堆的形成，測出了沙粒之間的動摩擦因數(shù)。研究的過程如下：研究小組通過觀察沙堆的形成過程可以發(fā)現(xiàn)，由漏斗落下的細沙總是在地面上形成一個小圓錐體，繼續(xù)下落時，細沙沿圓錐體表面下滑，當圓錐體的母線與底面夾角達到一定角度時，細沙不再下滑，如此周而復始，使圓錐體狀的沙堆不斷增大，如上右圖，由此研究小組得出結(jié)論，沙堆的形成與沙粒之間的動摩擦因數(shù)有關(guān)。該小組只用一把皮卷尺就測定了沙粒之間的動摩擦因數(shù)（假定最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

①該小組必須測定的物理量是沙堆底面的周長S和

；②動摩擦因數(shù)與這些物理量之間的關(guān)系是

。參考答案：①沙堆的高度h；②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質(zhì)量為40kg的雪撬在傾角θ=37°的斜面上向下滑動（如圖1-4甲所示），所受的空氣阻力與速度成正比。今測得雪撬運動的v-t圖像如圖1-4乙所示，且AB是曲線的切線，B點坐標為（4，14.8），CD是曲線的漸近線。試求空氣的阻力系數(shù)k和雪撬與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ。參考答案：μ=0.11，k=20N·s/m。17.(14分)2005年lO月12日，我國成功地發(fā)射了“神舟”六號載人宇宙飛船，飛船進入軌道運行若干圈后成功實施變軌進入圓軌道運行。經(jīng)過了近5天的運行后，飛船的返回艙順利降落在預定地點。設“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t，若地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，求：

(1)飛船的圓軌道離地面的高度；

(2)飛船在圓軌道上運行的速率。參考答案：解析：(1)飛船在圓軌道上做勻速圓周運動，運動的周期T=t/n

(2分)

設飛船做圓周運動距地面的高度為h，質(zhì)量為m的飛船受到地球的萬有引力提供飛船的向心力。即

而地球表面上質(zhì)量為mˊ的物體受到的萬有引力近似等于物體的重力，即

18.一架軍用直升機懸停在距離地面64m的高處，將一箱軍用物資由靜止開始投下，如果不打開物資上的自動減速傘，物資經(jīng)4s落地。為了防止物資與地面的劇烈撞擊，須在物資距離地面一定高度時將物資上攜帶的自動減速傘打開。已知物資接觸地面的安全限速為2m/s，減速傘打開后物資所受空氣阻力是打開前的18倍。減速傘打開前后的阻力各自大小不變，忽略減速傘打開的時間，取g=10m/s2。求（1）減速傘打開前物資受到的空氣阻力為自身重力的多少倍？（2）減速傘打開時物資離地面的高度至少為多少？參考答案：設物資質(zhì)量為m，不打開傘的情況下，由運動學公式和牛頓第二定律得

………………2分

………………2分解