上海滬閔中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

上海滬閔中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）最近，一則“女子自助加油靜電起火點(diǎn)燃油槍”的視頻被微信瘋轉(zhuǎn)！有關(guān)加油時(shí)靜電起火，下列說法正確的是（）A．加油時(shí)可以通過整理衣服導(dǎo)走靜電B．通過加油機(jī)接地的金屬面板進(jìn)行操作，不會導(dǎo)走身上的靜電C．加油前可以先通過洗手以消除靜電D．衣服上的靜電產(chǎn)生方式屬于接觸起電參考答案：解：A、加油時(shí)整理衣服，衣物與空氣產(chǎn)生摩擦，不僅不會導(dǎo)走靜電，還會產(chǎn)生更多的靜電．故A錯(cuò)誤；B、通過加油機(jī)接地的金屬面板進(jìn)行操作，會導(dǎo)走身上的靜電，故B錯(cuò)誤；C、加油前可以先通過洗手，相對于接地，可以消除靜電，同時(shí)手比較濕潤，月不會產(chǎn)生靜電．故C正確；D、衣服上的靜電產(chǎn)生方式屬于摩擦起電．故D錯(cuò)誤．故選：C2.甲、乙、丙三個(gè)小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi)，甲、丙在同一條水平線上、間距為s，乙、丙在同一條豎直線上間距為h。三球在同一時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)，甲以初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，乙以初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，丙做自由落體運(yùn)動(dòng)，且，下列情況可能會發(fā)生的是：

（

）A

若、，則甲丙兩球先相遇

B

若、，則甲丙兩球先相遇C

若、，則甲丙兩球先相遇

D

若、，則三球必同時(shí)相遇參考答案：ACD3.某公交車沿水平公路做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，車頂上用一輕桿和一細(xì)線各懸掛一小球，輕桿與豎直方向成θ角固定于車頂，細(xì)線與豎直方向成α角，如圖所示，若θ＜a，不考慮一切阻力，則下列說法中正確的是（）A．小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運(yùn)動(dòng)B．小車可能以加速度gtanθ向左做勻減速運(yùn)動(dòng)C．輕桿對小球的彈力方向沿輕桿向上D．輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行向上參考答案：AD考點(diǎn)：牛頓第二定律．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：先對細(xì)線吊的小球分析進(jìn)行受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．再對輕桿固定的小球應(yīng)用牛頓第二定律研究，得出輕桿對球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有兩種，運(yùn)動(dòng)方向有兩種．解答：解：A、對左邊的小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)其質(zhì)量為m，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運(yùn)動(dòng)或者向左做減速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；C、對右邊的小鐵球研究．設(shè)其質(zhì)量為m′，輕桿對小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ由牛頓第二定律，得：m′gtanθ=m′a′因?yàn)閍=a′，得到θ=α＞θ則輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行，即輕桿對小球的彈力方向一定沿著細(xì)繩方向向上，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：AD．點(diǎn)評：繩子的模型與輕桿的模型不同：繩子的拉力一定沿繩子方向，而輕桿的彈力不一定沿輕桿方向，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)牛頓定律確定4.（單選）2013年12月11日，“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點(diǎn)Q成功落月，如圖所示．關(guān)于“嫦娥三號”，下列說法正確的是（）A．沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道Ⅰ運(yùn)行的周期B．沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需加速速才能進(jìn)入軌道ⅡC．沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度D．在軌道Ⅱ上運(yùn)行到P點(diǎn)的速度小于沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的速度參考答案：解：A、軌道II的半么長小于軌道I的半徑，故周期小于軌道I上的周期，故A錯(cuò)誤；B、在軌道I上運(yùn)動(dòng)，從P點(diǎn)開始變軌，可知嫦娥三號做近心運(yùn)動(dòng)，故在P點(diǎn)應(yīng)該減速以減小向心力通過做近心運(yùn)動(dòng)減小軌道半徑，故B錯(cuò)誤；C、在軌道II上運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星只受萬有引力作用，故在近月點(diǎn)的加速度大于遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D、由B分析知，在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)嫦娥三號做近心運(yùn)動(dòng)，故其速度小于在軌道I上運(yùn)行的速度，故D正確．故選：D．5.（單選）如圖所示，一固定桿與水平方向夾角為，將一質(zhì)量為的滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，桿與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．若滑塊與小球保持相對靜止以相同的加速度一起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩子與豎直方向夾角為，且，則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是（

）A．沿著桿加速下滑

B．沿著桿加速上滑C．沿著桿減速下滑

D．沿著桿減速上滑參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．方案A：木板固定，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊．如圖(a)所示．方案B：彈簧固定，用手拉動(dòng)木板，如圖(b)所示．除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測力計(jì)、木板、木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200g的砝碼若干個(gè)．(g＝10m/s2)(1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案________(2)該同學(xué)在重2N的木塊上加放了2個(gè)砝碼，彈簧測力計(jì)穩(wěn)定后的示數(shù)為1．5N,則木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：7.（4分）如圖所示，有一水平軌道AB，在B點(diǎn)處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處，現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與該水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，求：子彈射入木塊后，木塊需經(jīng)

s才能停下來。參考答案：

8.如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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9.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略10.（4分）如圖所示，在平靜的水面下有一點(diǎn)光源s，點(diǎn)光源到水面的距離為H，水對該光源發(fā)出的單色光的折射率為n。①在水面上方可以看到一圓形的透光面，該圓的半徑為

。②該單色光在真空中的波長為，該光在水中的波長為

。參考答案：①

(2分)

②

(2分)11.到2007年底為止，人類到達(dá)過的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?，請您說說，這些巨人是誰：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開普勒，伽利略12.如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：13.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標(biāo)出），那么各圖中沒有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標(biāo)號），能夠到達(dá)金屬網(wǎng)的光電子的最大動(dòng)能是0.5eV．參考答案：解：因?yàn)榻饘冁u的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應(yīng)的是B、C、D，B選項(xiàng)所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達(dá)金屬網(wǎng)；C選項(xiàng)光電子的最大初動(dòng)能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動(dòng)能定理，知電子不能到達(dá)金屬網(wǎng)；D選項(xiàng)光電子的最大初動(dòng)能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動(dòng)能定理，有光電子能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故沒有光電子達(dá)到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項(xiàng)中逸出的光電子最大初動(dòng)能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達(dá)金屬網(wǎng)時(shí)最大動(dòng)能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一平板車以速度vo=5m/s在水平路面勻速行駛，某時(shí)刻一貨箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為，貨箱放到車上的同時(shí)，平板車開始剎車，剎車過程車可視為始終做a1=3m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。已知貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為μ=0.2，g=10m/s2。求：（1）貨箱剛放上平板車瞬間，貨箱的加速度大小和方向；（2）貨箱放到車上開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過多少時(shí)間貨箱與平板車速度相同；（3）如果貨箱不能掉下，則最終停止時(shí)離車后端的距離d是多少。參考答案：（1）a=μg=2m/s2，方向與車前進(jìn)方向相同（2）t=1s（3）1m（1）貨箱剛放上平板車瞬間，貨箱相對平板車向左運(yùn)動(dòng)，由μmg=ma，得a=μg=2m/s2，方向與車前進(jìn)方向相同

（2分）（2）貨箱放到車上后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t和車達(dá)到相同速度,由at=vo–a1t

得t=1s

（2分）（3）當(dāng)貨箱和車速度相等，此時(shí)貨箱和車的位移分別為x1、x2，對貨箱：x1=vot-a1t2

對平板車：

x2=vot-at2此時(shí)，貨箱相對車向后移動(dòng)了△x=x2–x1=2.5m<l=m，貨箱不會從車后端掉下來。

由于貨箱的最大加速度a=μg=2m/s2<a1，所以二者達(dá)到相同速度后，分別以不同的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)到停止，此時(shí)相同速度為v=a1t=2m/s

對貨箱：s1=v2/2a1=1m

對平板車：

s2=v2/2a=2/3

m

故貨箱到車尾的距離

d=l-△x+s1-s2=1m

第三問5分17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0．8m的圓環(huán)剪去了左上角l35°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0．4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0．2kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)，由B到D位移與時(shí)間的關(guān)系為x=6t-2t2，物塊飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓軌道，g=lOm／s2，不計(jì)空氣阻力。求：(1)BD間的距離；(2)判斷小物塊m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)(要求寫出判斷過程)；(3)小物塊m2由C點(diǎn)釋放運(yùn)動(dòng)到D過程中克服摩擦力做的功。參考答案：（1）由物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系得

（2分）

設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為

得

（2分）BD間位移為

（1分）(2)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為

（2分）得

（1分）若物塊恰好能沿軌道過M點(diǎn)，則

（2分）

解得>