上海楊浦實驗學(xué)校 2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

上海楊浦實驗學(xué)校2021-2022學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光頻率間的函數(shù)關(guān)系分別如圖中的I、II所示。下列判斷正確的是A.I與II不一定平行B.乙金屬的極限頻率大C.圖象縱軸截距由人射光強度決定D.I、II的斜率是定值，與人射光和金屬材料均無關(guān)系參考答案：BD2.（單選）左圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為

（

）A.110V

B.156VC.220V

D.311V參考答案：B解：由圖象可知該交變電流的周期T=2×10-2s

可分兩段0-0.01s和0.01-0.02S

根據(jù)有效值的定義可得T，故答案為B3.汽油機做功沖程開始時，汽缸中的汽油——空氣混合氣要靠火花塞點燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設(shè)計了圖示的點火裝置，這個裝置的核心是一個變壓器，它的初級線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機械進行自動控制，做功沖程開始時，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了，下列說法正確的是

A．該設(shè)計方案不可行，因為蓄電池提供的是直流電，變壓器不能改變直流電電壓B．該設(shè)計方案可行，因為變壓器能將直流電改變?yōu)榻涣麟娏鰿．該設(shè)計方案可行，因為通過變壓器初級線圈的是變化的電流，可以通過變壓器發(fā)生互感現(xiàn)象D．該變壓器可以是升壓變壓器,也可以是降壓變壓器

參考答案：

答案：C4.利用速度傳感器與計算機結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖象，某同學(xué)在一次實驗中得到的運動小車的v－t圖象如圖所示，由此可以知道

A．小車先做勻加速運動，后做勻減速運動

B．小車運動的最大速度約為0．8m/s

C．小車的最大位移是0．8m

D．小車做曲線運動參考答案：B本題考查對v－t圖象的理解．v－t圖線上的點表示某一時刻的速度，從圖象可以看出小車先做加速運動，后做減速運動，加速度先減小后增大，運動的最大速度約0.8m/s，A項錯誤，B項正確；小車的位移可以通過v－t圖線下面的面積求得：查格84格，位移約為84×0.1×1m＝8.4m，C項錯誤；v－t圖線為曲線，表示速度大小變化，但小車并不做曲線運動，D項錯誤．5.如圖，在距水平地面H和4H高度處，同時將質(zhì)量相同的a、b兩小球以相同的初速度v0水平拋出，則以下判斷正確的是 （

） A．a(chǎn)、b兩小球同時落地 B．兩小球落地速度方向相同 C．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1：2 D．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1：4參考答案：Ca、b兩小球均做平拋運動，由于下落時間，水平位移，將代入上述關(guān)系式可得A、D錯C對；兩小球落地時速度方向均與落地點沿軌跡的切線方向一致，易得B錯（也可以畫出a、b落地時的速度分解圖線判斷）。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行研究。物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在ABCDE五個點中，打點計時器最先打出的是______點，在打出C點時物塊的速度大小為______m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為_____m/s2（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：

(1).A

(2).0.233

(3).0.75【詳解】分析可知，物塊沿傾斜長木板最勻加速直線運動，紙帶上的點跡，從A到E，間隔越來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點；在打點計時器打C點瞬間，物塊的速度；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度。故本題正確答案為：A；0.233；0.75。7.如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅都為10cm，波速和波長分別為1m/s和0.2m，C點為AB連線的中點。則圖示時刻C點的振動方向_______（選填“向上”或“向下”），從圖示時刻再經(jīng)過0.25s時，A點經(jīng)過的路程為_________cm。參考答案：向下，1008.小明同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實驗的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；②騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經(jīng)過起點線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康摹⒖即鸢福海?），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運動，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康摹?.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，細繩的拉力不變，庫侖力減小。當(dāng)細繩變?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?！究键c】力的合成和分解

共點力的平衡10.將一單擺掛在測力傳感器的探頭上,用測力探頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計算機屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點時重力勢能Ep=0,已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動時的機械能E的表達式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長r=

（1分）

擺球在擺動過程中機械能守恒,其機械能等于擺球在最低點的動能,即E=mv2/2=11.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險情，司機采取緊急剎車，剎車時的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D12.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正13.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：①墊木應(yīng)向_____左_____移動。②小車通過的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm。在水平段DE內(nèi)有一長10cm的水銀柱，其左端距D點10cm。在環(huán)境溫度為300K時，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10cm。已知大氣壓為75cmHg且保持不變。i．若環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少K時，水銀柱剛好全部溢出；ii．若環(huán)境溫度緩慢降低，求溫度降低到多少K時，水銀柱剛好全部進入CD段。參考答案：（1）溫度升高到360K時，水銀柱剛好全部溢出；（2）溫度降低到208K時，水銀柱剛好全部進入CD段．解析：i．A端插入水銀槽后，液柱向右移動10cm，設(shè)玻璃管橫截面積為S,氣體做等壓變化，由

解得：

ii．當(dāng)液柱剛好全部進入CD管時，水銀槽中的水銀將沿AB管上升10cm。設(shè)玻璃管橫截面積為S，則封閉氣體體積及壓強：V3=160Scm3，p3=65cmHg。由

解得：

17.如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，Y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運動，且已知L=mv02/Eq(重力不計)，試求：使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件．參考答案：答案：帶電粒子在電場中做類平拋運動，設(shè)運動的加速度為a．由牛頓運動定律得:qE=ma設(shè)粒子出電場、入磁場時速度的大小為v，此時在Y軸方向的分速度為vy，粒子在電場中運動的時間為t．則有:vy=at

l=v0t解得:，vy=v0

v==v0（４分）

設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有cosθ==

得θ=450.（4分）

粒子進入磁場后在洛倫茲力作用下做圓周運動，如圖所示，則有:qvB=

可得：R=

（4分）要使粒子穿越磁場區(qū)域，磁場的寬度應(yīng)滿足的條件d＜R(1+