2022年上海港灣學(xué)校高三物理期末試題含解析

2022年上海港灣學(xué)校高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻的波形如圖所示.已知這列波在P點(diǎn)處依次出現(xiàn)兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.4s，則下列說法中正確的是（

）A.這列波的波長為5cm

B.這列波的波速為10cm/sC.質(zhì)點(diǎn)Q需要再經(jīng)過0.7s，才能第一次到達(dá)波峰處D.質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P也恰好到達(dá)波谷參考答案：C2.（單選）邏輯電路信號只有高電壓和低電壓，用“1”和“0”表示。下列說法正確的是A．“1”表示電壓為1V，“0”表示電壓為0V

B．“1”表示電壓為大于或等于1V，“0”表示電壓一定為0V

C．“1”和“0”是邏輯關(guān)系的兩種可能的取值，不表示具體的數(shù)字D．“1”表示該點(diǎn)與電源的正極相連，“0”表示該點(diǎn)與電源的負(fù)極相連參考答案：C3.一列在均勻介質(zhì)中沿水平方向傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻0到8m之間第一次出現(xiàn)如圖波形，波源起振方向向y軸正方向，波速為10m/s，此時(shí)平衡位置位于x1＝2.5m的質(zhì)點(diǎn)P正處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。下列判斷中正確的是：

（

）A．波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向。B．在t1=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好處于波峰位置C．經(jīng)過Δt＝0.1s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為5cmD．在t2=1.6s時(shí)，25m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰參考答案：ABD4.如圖，勻強(qiáng)電場方向水平向右，場強(qiáng)E，絲線長L，上端系于0點(diǎn)，下端系質(zhì)量為m帶電量為+q的小球，已知Eq=mg?，F(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A由靜止釋放，則（

）A.小球可到達(dá)水平位置B.當(dāng)懸線與水平呈45°角時(shí)小球的速度最大C.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒D.小球速度最大時(shí)懸線上的張力為(3一2)mg參考答案：ABD本題的物理環(huán)境是有重力場和電場組成的復(fù)合場，由于Eq=mg，故和合場強(qiáng)的方向?yàn)榕c水平面成45°角斜向右下方，在此位置的時(shí)候物體的速度最大，B對。由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系可得小球可到達(dá)水平位置，在此過程中，電場力一直對小球做正功，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)。小球到達(dá)水平面成45°角斜向右下方的位置時(shí)：qELsinα-mgL(1－cosα)=mv2，v2=(2＋2)gL，F(xiàn)－mg=,F=(3一2)mg5.（多選）我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星，在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T。若已知月球的半徑為R，則A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B．物體在月球表面自由下落的加速度為C．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的線速度為D．月球的第一宇宙速度為參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.計(jì)算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時(shí)，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無窮遠(yuǎn)為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個(gè)速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠(yuǎn)的過程中，引力做功_____________。參考答案：7.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運(yùn)行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

8.今年暑假開學(xué)之后甲型H1N1在全國各地大量爆發(fā)，山東半島也出現(xiàn)較多的病例。為了做好防范，需要購買大量的體溫表，市場體溫表出現(xiàn)供貨不足的情況，某同學(xué)想到自己制作一個(gè)金屬溫度計(jì)，為此該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)熱敏電阻，并通過查資料獲得該熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖線，如圖甲所示.該同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：將一電動(dòng)勢E=1.5V（內(nèi)阻不計(jì)）的電源、量程5mA內(nèi)阻Rg=100Ω的電流表及電阻箱R′，及用該電阻作測溫探頭的電阻R,串成如圖乙所示的電路，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”。①電流刻度較小處對應(yīng)的溫度刻度

；（填“較高”或“較低”）②若電阻箱阻值R′=70Ω，圖丙中5mA刻度處對應(yīng)的溫度數(shù)值為

℃。參考答案：9.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．a(chǎn)/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_____

__________；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將___________．（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略

（2）傾角過大

（3）變大10.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，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(shí)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(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．圖3(1)圖4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、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個(gè)問題：①為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

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(dòng)的時(shí)間t②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是______．

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．11.第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為______。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學(xué)基本單位可表示為，則h的單位為12.在“用單擺測定重力加速度”的某次實(shí)驗(yàn)中，擺長為L的單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則單擺的周期為▲，重力加速度大小為▲參考答案：

t/n，13.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實(shí)物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點(diǎn)】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動(dòng)刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在水平地面上固定傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q＞0）的滑塊從距離彈簧上端為x0處由靜止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t；（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W。參考答案：(1)(2)解析：（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則有

解得（2）滑塊速度最大時(shí)受力平衡，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x，則有從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過程中，由動(dòng)能定理得

解得17.（16分）如圖所示，一金屬桿彎成如圖所示形狀的固定導(dǎo)軌，左側(cè)導(dǎo)軌處于水平面內(nèi)，右側(cè)導(dǎo)軌處在傾角θ＝30°的斜面上，前后導(dǎo)軌的間距處處都為l．質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab水平放置在傾斜的導(dǎo)軌上．整個(gè)裝置處在方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．給棒一定的初速度，可使棒恰好沿斜面勻速下滑，然后再進(jìn)入水平軌道滑行．不計(jì)整個(gè)導(dǎo)軌的電阻和摩擦，重力加速度為g．求：

（1）金屬棒沿斜面勻速下滑的速度v0．

（2）金屬棒在水平導(dǎo)軌滑行過程加速度的最大值．（設(shè)棒從傾斜導(dǎo)軌進(jìn)入水平導(dǎo)軌過程速度大小保持不變）參考答案：解析：（1）金屬棒下滑產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

①（3分）

回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

②（2分）

棒勻速下滑，安培力等于重力沿斜面的分力

③（3分）

可解得棒勻速下滑的速度

④（2分）

（2）金屬棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí)加速度最大，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢

⑤（1分）

安培力大小為

⑥（1分）

安培力方向與水平方向成θ角斜向右

此時(shí)金屬棒做減速