上海市閔行區(qū)明星學(xué)校2022年高三物理期末試卷含解析

上海市閔行區(qū)明星學(xué)校2022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.（單選題）平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線，如右圖所示．若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．0~t1時(shí)間內(nèi)水平分位移總小于豎直分位移；B．t1時(shí)刻的速度方向與水平方向夾角為30°；C．t1時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角的正切值為；D．2t1時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角為60°。參考答案：C2.物理學(xué)家勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思想和方法，始終激勵(lì)著我們。以下說(shuō)法符合物理史實(shí)的是

A．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律

B．奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)

C．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

D．牛頓通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量參考答案：AB亞里士多德錯(cuò)誤的認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；選項(xiàng)AB說(shuō)法正確。3.開(kāi)口向上的半球形曲面的截面如圖所示，直徑AB水平，一小物塊在曲面內(nèi)A點(diǎn)以某一速率開(kāi)始下滑，曲面內(nèi)各處動(dòng)摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用物塊下滑時(shí)速率不變，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度始終為零B．物塊所受合外力大小不變，方向在變C．在滑到最低點(diǎn)C以前，物塊所受重力的瞬時(shí)功率越來(lái)越大D．在滑到最低點(diǎn)C以前，物塊所受摩擦力大小不變參考答案：B4.如圖所示，實(shí)線為三個(gè)電荷量相同的帶正電的點(diǎn)電荷Q1、Q2、Q3的電場(chǎng)線分布，虛線為某試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡，則下列說(shuō)法正確的是A.該試探電荷為負(fù)電荷B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C.該試探電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先增加后減少D.該試探電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能先增加后減少參考答案：BC【詳解】A.電場(chǎng)力方向指向曲線凹處，該試探電荷為正電荷，故A錯(cuò)誤B.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可知，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，選項(xiàng)B正確；C.該試探電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力與速度方向的夾角先是鈍角后變成銳角，即電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，試探電荷的電勢(shì)能先増加后減少，動(dòng)能先減少后增加，選項(xiàng)C正確D.根據(jù)選項(xiàng)C的分析，D錯(cuò)誤。5.斜面放置在水平地面上始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體在沿斜面向上的力作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻撤去拉力F，那么物體在撤去拉力后的瞬間與撤去拉力前相比較，以下說(shuō)法正確的（

）

A．斜面對(duì)地面的靜摩擦力一定不變

B．斜面對(duì)地面的靜摩擦力一定減小了

C．斜面對(duì)地面的壓力一定增大了

D．斜面對(duì)地面的壓力一定減小了參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.甲、乙兩輛完全一樣的小車處于光滑水平面上，質(zhì)量均為M，乙車內(nèi)用輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為0.5M的小球?，F(xiàn)保持乙車靜止，讓甲車以速度v與乙車相碰，碰后連為一體一起向右運(yùn)動(dòng)。則兩車剛碰后瞬間的速度為_(kāi)_____________，從兩車相碰到小球第一次擺到最高點(diǎn)的過(guò)程中，兩車的速度_________（填“減小”、“增大”或“先減小再增大”。參考答案：

減小7.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無(wú)法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．8.如圖所示，放在水平圓盤(pán)上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤(pán)一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：9.光電效應(yīng)和

都證明光具有粒子性，

提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。參考答案：康普頓效應(yīng)，德布羅意10.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時(shí)經(jīng)某一路標(biāo)，從此時(shí)開(kāi)始，甲車一直勻速運(yùn)動(dòng)，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過(guò)第二塊路標(biāo)時(shí)速度又相等，則先通過(guò)第二塊路標(biāo)的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無(wú)法確定參考答案：B11.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為2L，溫度為T0，到達(dá)太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過(guò)程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱12.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大了17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測(cè)定瞬時(shí)速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動(dòng)物體上的一個(gè)已知寬度為d的擋光板通過(guò)光電門擋住紅外線時(shí)，和它連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器可記下?lián)豕獾臅r(shí)間Δt，則可以求出運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小。(1)為了減小測(cè)量瞬時(shí)速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記下?lián)豕獍逋ㄟ^(guò)光電門時(shí)擋光時(shí)間間隔Δt＝0.02s，則小車通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時(shí)可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測(cè)出多組重物的質(zhì)量m2和對(duì)應(yīng)擋光板通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，并算出小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用下列器材測(cè)量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當(dāng)量程的電流表、電壓表各一只，滑線變阻器R，電阻箱RP，開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。他設(shè)計(jì)的電路圖如圖（a）所示，具體做法：先閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1；再保持RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2．（1）請(qǐng)你幫他按電路圖在實(shí)物圖（b）上連線；（2）寫(xiě)出被測(cè)電阻Rx=

（用電表的讀數(shù)表示）；（3）此實(shí)驗(yàn)中因電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無(wú)限大，使被測(cè)電阻的測(cè)量值

真實(shí)值（選填“大于、小于或等于”）．參考答案：（1）

（2）Rx=

（3）等于15.如圖是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，加速度大小用a表示．ks5u(1)OD間的距離為_(kāi)_______cm.(2)下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的x－t2圖線(x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離)，斜率表示________，其大小為_(kāi)_______m/s2(保留三位有效數(shù)字)．參考答案：(1)1.20（1分），(2)加速度的一半（1分），0.933（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻．（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v．（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx．參考答案：解：（1）導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)，Mgsinθ=BIl①

I=②

設(shè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E0

E0=BLv③

由閉合電路歐姆定律得：

I=④

聯(lián)立②③④，得

v=⑤（2）改變Rx由②式可知電流不變．設(shè)帶電微粒在金屬板間勻速通過(guò)時(shí)，板間電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EU=IRx⑥E=⑦mg=qE⑧聯(lián)立②⑥⑦⑧，得Rx=⑨答：（1）通過(guò)棒的電I=及棒的速率．（2）此時(shí)的Rx=17.如圖所示，質(zhì)量均為m大小相同的小球A、B（都可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在光滑水平面內(nèi)的x軸上，它們的位置坐標(biāo)分別為x=0和x=l．現(xiàn)沿x軸方向加一個(gè)力場(chǎng)，該力場(chǎng)只對(duì)小球A產(chǎn)生沿x軸正方向大小為F的恒力，以后兩小球發(fā)生正碰過(guò)程時(shí)間很短，不計(jì)它們碰撞過(guò)程的動(dòng)能損失．（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果該力場(chǎng)的空間范圍是0≤x≤L（L＞l），求滿足下列條件的L值①小球A、B剛好能夠發(fā)生兩次碰撞；②小球A、B剛好能夠發(fā)生n次碰撞．參考答案：解：（1）A第一次碰前速度設(shè)為v0動(dòng)能定理：A與B碰撞，動(dòng)量守恒，則根據(jù)題意，總能量不損失，則聯(lián)立解得（2）①對(duì)質(zhì)點(diǎn)A：第一次碰前：v0=at0第一次碰后到第二次碰前過(guò)程：第二次碰前速度vA1=at1對(duì)質(zhì)點(diǎn)B：第一次碰后到第二次碰前過(guò)程：sB1=v0t1由于sA1=sB2解得：t1=2t0，vA1=2v0，sA1=sB1=4l則要使質(zhì)點(diǎn)A、B剛好能夠發(fā)生兩次碰撞，L=l+4l=5l②質(zhì)點(diǎn)A、B第二次碰前速度分別為2v0、v0，碰后速度分別設(shè)為v″A和v″B動(dòng)量守恒：m?2v0+mv0=mv″A+mv″B能量關(guān)系：m+m=m+m解得：v″A=v0，v″B=2v0對(duì)質(zhì)點(diǎn)A：第二次碰后到第三次碰前：vA2=v0+at2對(duì)質(zhì)點(diǎn)B：第二次碰后到第三次碰前：sB2=2v0t2由于sA2=sB2解得：t2=2t0，vA2=3v0，sA2=sB2=8l綜上，質(zhì)點(diǎn)A、B每次碰撞過(guò)程總是要交換速度；每次碰撞間隔時(shí)間都為2t0；每次碰撞后的相同時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A速度增加2v0，質(zhì)點(diǎn)B速度不變可得：每次碰撞位置間隔：4l、8l、12l…（n﹣1）4l則要使質(zhì)點(diǎn)A、B剛好能夠發(fā)生n次碰撞：L=l+4l+8l+12l+…+（n﹣1）4l=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）

答：（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是．（2）如果該力場(chǎng)的空間范圍是0≤x≤L（L＞l），①小球A、B剛好能夠發(fā)生兩次碰撞，L=5l；②小球A、B剛好能夠發(fā)生n次碰撞L=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；能量守恒定律．【分析】（1）A第一次碰前過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理列出等式，A與B碰撞，由動(dòng)量守恒列出等式，再根據(jù)能量守恒求解（2）對(duì)質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出各過(guò)程的等式，根據(jù)滿足的條件找出L值18.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)有一個(gè)能測(cè)量繩的拉力大小的力傳感器，讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，由傳感器測(cè)出拉力F隨時(shí)間t變化圖象如圖所示，已知小球在最低點(diǎn)A