上海北京師范大學附屬高級中學2022-2023學年高三物理上學期期末試卷含解析

上海北京師范大學附屬高級中學2022-2023學年高三物理上學期期末試卷含解析一、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.（單選）我國道路安全部門規(guī)定：在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120km/h.交通部門提供下列資料．資料一：駕駛員的反應時間為0.3s～0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表所示.路面動摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6～0.7濕瀝青0.32～0.4根據(jù)以上資料，通過計算判斷，汽車行駛在高速公路上時，兩車間的安全距離最接近()A．100m B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B2.（多選）如圖，足夠長的光滑導軌傾斜放置，其下端與小燈泡連接，勻強磁場垂直于導軌所在平面，則垂直導軌的導體棒ab由靜止開始下滑過程中（導體棒電阻為R，導軌和導線電阻不計）A．受到的安培力方向沿斜面向上B．受到的安培力大小保持恒定C．導體棒的機械能一直減小D．導體棒的動能一直增大參考答案：AC3.如圖所示,一足夠長的固定斜面與水平面的夾角為37°,物體A以初速度v1從斜面頂端水平拋出,物體B在斜面上距頂端L=15m處同時以速度v2沿斜面向下勻速運動,經歷時間t物體A和B在斜面上相遇,則下列各組速度和時間中滿足條件的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(

)

A.v1=16m/s,v2=15m/s,t=3s

B.v1=16m/s,v2=16m/s,t=2sC.v1=20m/s,v2=20m/s,t=3s

D.v1=20m/s,v2=16m/s,t=2s參考答案：C4.如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場中。質量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是

（

）A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到地面時的動能與B的大小無關C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時，滑塊可能靜止于斜面上參考答案：C5.（單選）某運動員在進行跳水比賽中，以4m/s的初速度豎直向上跳出，先以加速度a1勻減速直線上升，測得0.4s末到達最高點，2s末到達水面，進入水面后以加速度a2勻減速直線下降，2.5s末的速度為v，3s末恰到最低點，取豎直向上的方向為正方向，則（）A．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/sB．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣8m/sC．a1=﹣10m/s2，a2=16m/s2，v=﹣4m/sD．a1=10m/s2，a2=16m/s2，v=4m/s參考答案：解：先以加速度a1勻減速直線上升，測得0.4s末到達最高點，速度為零，故速度a1為：；2s末的速度為：v2=v0+a1t2=4m/s﹣10×2m/s=﹣16m/s；加速度：跳出2.5s末的速度為：v4=v2+a2t4=﹣16m/s+16×0.5m/s=﹣8m/s．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在右圖所示的光電管的實驗中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的單色光A照射光電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉，而用另一頻率的單色光B照射時不發(fā)生光電效應，那么用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是________（選填“a流向b”或“b流向a”）；兩種單色光的波長大小關系是λA_______λB（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：a流向b；小于7.甲、乙兩輛完全一樣的小車處于光滑水平面上，質量均為M，乙車內用輕繩懸掛一個質量為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動。則兩車剛碰后瞬間的速度為______________，從兩車相碰到小球第一次擺到最高點的過程中，兩車的速度_________（填“減小”、“增大”或“先減小再增大”。參考答案：

減小8.（3分）一電子具100eV的動能、從A點垂直電場線方向飛入勻強電場，當從B點飛出時與場強方向恰成150°，如圖所示，則A、B兩點間的電勢差為______V。參考答案：

3009.一內壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內，環(huán)的半徑為R(比細管的半徑大得多)，圓管中有兩個直徑與細管內徑相同的小球(可視為質點).A球的質量為m1，B球的質量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經過最低點時的速度都為v0.設A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應滿足的關系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫出小球運動達到最高點和最低點的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點必受向上的彈力N1，此時兩球對圓管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點到最低點機械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝10.質量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為________kg·m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為________N(取g＝10m/s2)。參考答案：21211.有一個勻加速直線運動的物體從2s末至6s末的位移為24m,從6s末至10s末的位移為40m,則這個物體的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

參考答案：答案：1

2

12.如圖，由a、b、c三個粗細不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時輕線的拉力為0．現(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡方程可得內部氣體壓強和輕繩的張力．加熱后由于沒有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，此時B被擋住，活塞不能繼續(xù)移動；根據(jù)蓋?呂薩克定律可得此時被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結果．解答：解：設加熱前，被密封氣體的壓強為p1，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件可得：對活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強與大氣壓強相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對氣體加熱時，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，這時氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當T≤T2=T0，時，氣體的壓強為：p2=p0當T＞T2時，活塞已無法移動，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當T＞T2=T0時，氣體的壓強為：p=；故答案為：0；p0或．點評：本題重點在于對被封閉氣體狀態(tài)變化的討論，依據(jù)給定的情形，氣體會做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來這兩點是本題的關鍵．13.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標志著我國具備了載人到達全球99%以上海域深處進行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內空間約為80m3與外界導熱良好．開始潛入時，艙內空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內壓強的變化：艙內空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學定理專題．【分析】：①艙內空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內空氣看成理想氣體，其內能只跟溫度有關，根據(jù)溫度變化分析內能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數(shù)密度有關，根據(jù)氣體壓強微觀意義進行分析．：解：①艙內空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內氣體的溫度降低，內能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合，關鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實驗室有：A、電磁打點計時器B、電火花計時器C．低壓交流電源（周期為T），利用這些器材做“驗證機械能守恒定律”實驗。①為減小誤差，計時器應選取

（填代號）．要完成實驗，還必需增加的器材是

；②圖乙是實驗得到一條打點清晰的紙帶，測得第1、2兩個點間的距離明顯大于2mm，造成這種現(xiàn)象的原因是

。③甲同學用求第n點的速度，乙同學用求第n點的速度。你認為

同學是正確的，另一同學錯誤的原因是

；④根據(jù)正確的同學的實驗數(shù)據(jù)作出圖所示的V2－h(huán)圖像，則由圖求得重錘下落的加速度a=

m/s2。此加速度在誤并非的范圍內與當?shù)刂亓铀俣认嗟龋詸C械能守恒。參考答案：15.某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗的情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖．（1）實驗中用彈簧測力計測量力的大小時，下列使用方法中正確的是BCDA．拿起彈簧測力計就進行測量讀數(shù)B．拉橡皮筋的拉力大小不能超過彈簧測力計的量程C．測量前檢查彈簧指針是否指在零刻線，用標準砝碼檢查示數(shù)正確后，再進行測量讀數(shù)D．應盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦（2）關于此實驗的下列說法中正確的是AA．同一次實驗中，O點位置不允許變動B．實驗中，只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置C．實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°D．實驗中，要始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后調節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點（3）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′（4）本實驗采用的科學方法是BA．理想實驗法

B．等效替代法

C．逆向思維法

D．建立物理模型法．參考答案：考點：驗證力的平行四邊形定則．專題：實驗題．分析：正確使用彈簧測力計，要做到：首先看清彈簧測力計的量程，也就是彈簧測力計上的最大刻度即彈簧測力計的測量范圍．加在彈簧測力計上的力，不能超出這個范圍．測量時，要使測力計內的彈簧軸線方向跟所測力的一致，不可用力猛拉彈簧或讓彈簧測力計長久受力，以免損壞．根據(jù)合力與分力的關系是等效的，分析橡皮筯的結點位置要求．按實驗原理和方法分析實驗要求．解答：解：（1）A、彈簧測力計讀數(shù)前要進行調零，故A錯誤；B、拉橡皮筋的拉力大小不能超過彈簧測力計的量程，故B正確；C．測量前檢查彈簧指針是否指在零刻線，用標準砝碼檢查示數(shù)正確后，再進行測量讀數(shù)，故C正確；D．應盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦，故D正確；故選：BCD．（2）A．本實驗采用的是等效替代的方法，同一次實驗中，O點位置不允許變動，故A正確；B、實驗中，需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置，以及拉力方向，故B錯誤；C、實驗中，把橡皮筋的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間的夾角不一定是取90°，故C錯誤；D、本實驗只要達到效果相同，對彈簧稱拉力的大小沒有要求，不需要將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程．故D錯誤；故選：A．（3）F1與F2的合力的實際值測量值為一個彈簧拉繩套時的彈簧的彈力大小和方向，而理論值是通過平行四邊形定則得到的值．所以圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．（4）合力與分力是等效替代的關系，所以本實驗采用的等效替代法，因此ACD錯誤，B正確．故選：B．故答案為：（1）BCD

（2）A

（3）F′（4）B點評：本實驗采用的是等效替代的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代．解答實驗的出發(fā)點為明確實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理，明確合力和分力之間的關系，同時注意應用所學物理基本規(guī)律解決實驗問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在豎直平面內，以虛線為界分布著如圖所示的勻強電場和足夠大的勻強磁場，各區(qū)域磁場的磁感應強度大小均為B，勻強電場方向豎直向下，大小為E=；傾斜虛線與x軸之間的夾角為60o，一帶正電的C粒子從O點以速度v0與y軸成30o角射入左側磁場，粒子經過傾斜虛線后進入勻強電場，恰好從圖中A點射入右側x軸下方磁場。已知帶正電粒子的電荷量為q，質量為m(粒子重力忽略不計)。試求：

(1)帶電粒子通過傾斜虛線時的位置坐標；

(2)粒子到達A點時速度的大小和方向以及勻強電場的寬度L；

(3)若在C粒子從O點出發(fā)的同時，一不帶電的D粒子從A點以速度v沿x軸正方向勻速運動，最終兩粒子相碰，求D粒子速度v的可能值。參考答案：解：（1）

解得……（1分）……………（1分）……………（1分）位置坐標為：(，)……………（1分）（2）由幾何關系可知粒子垂直電場線進入勻強電場做類平拋運動…………（1分）

（1分）粒子到達A點的速度大小……………（1分）設速度與x軸的夾角為θ，則：，θ=45°……（1分）由解得：…（1分）

……………（1分）聯(lián)立以上各式解得：……………（1分）(3)粒子在磁場中運動周期：………（1分）由幾何關系可知，C粒子在左側磁場運動軌跡為1/3圓周，運動時間（1分）由幾何關系可知，C粒子在右側磁場運動軌跡可能為多個圓弧，如圖，C粒子到達軸時可能運動時間：

（n=1，2，3……)……………（1分）C粒子在右側磁場運動軌跡半徑(1分）D粒子在軸與C粒子相遇距A點的可能距離：（n=1、2、3……)………………（1分）所以，D粒子速度的可能值=

（n=1，2，3……)…………（2分）17.如圖9所示，有一個可視為質點的質量為m＝1kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0＝2m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M＝3kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道