2022-2023學(xué)年上海市西延安中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年上海市西延安中學(xué)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.如圖所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車，通過定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若小車和被吊的物體在同一時(shí)刻速度分別為v1和v2，繩子對(duì)物體的拉力為Ｔ，物體所受重力為Ｇ，則下面說法正確的是A.物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且v1=v2B.物體做加速運(yùn)動(dòng)，且v2>v1C.物體做加速運(yùn)動(dòng)，且Ｔ>ＧD.物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且Ｔ＝Ｇ參考答案：

答案：C2.(單選)如圖所示，MN右側(cè)一正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上邊界與MN垂直．現(xiàn)有一與磁場(chǎng)邊界完全相同的三角形導(dǎo)體框，垂直于MN勻速向右運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體框穿過磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象可能是(取逆時(shí)針電流為正)

參考答案：C3.遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，送電功率一定，為了減少輸電線上電能損失，應(yīng)（

）A．減小輸送電壓，增大輸送電流B．減小輸送電壓，減小輸送電流C．提高輸送電壓，減小輸送電流D．提高輸送電壓，增大輸送電流參考答案：C4.（多選題）如圖，光滑斜面C靜止在粗糙的水平地面上，質(zhì)量均為m的滑塊A、B疊放在一起后由靜止開始下滑，此過程中斜面保持靜止．則下列說法正確的是（）A．A對(duì)B的壓力等于mgB．B受4個(gè)力的作用C．地面對(duì)C的摩擦力方向水平向左D．若將A撤去，則B下滑的加速度變小參考答案：BC【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】先對(duì)AB整體，運(yùn)用牛頓第二定律求出加速度，再由A，由正交分解法求B對(duì)A的摩擦力和支持力，再對(duì)B受力分析，分析受力個(gè)數(shù)，對(duì)ABC研究，根據(jù)加速度分析C受到的摩擦力方向，根據(jù)牛頓第二定律分析將A撤去，則B下滑的加速度變化情況．【解答】解：A、AB整體具有沿斜面向下的加速度，設(shè)為加速度為a，由牛頓第二定律可知：（m+m）a=（m+m）gsinθ得：a=gsinθ將a正交分解為豎直方向分量a1，水平分量a2，由于具有水平分量a2，故物體A必受水平向左摩擦力f，A受力如1圖所示：由牛頓第二定律得：豎直方向上：mg﹣N=ma1…①水平方向上：f=ma2…②斜面與水平方向的夾角為θ，摩擦力與彈力的合力與水平方向夾角為θ，由幾何關(guān)系得；a1=asinθ=gsinθsinθ=gsin2θ…③a2=acosθ=gsinθcosθ…④得：N=mg﹣mgsin2θ=mgcos2θ，f=mgsinθcosθ，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)B受力分析，B受到重力、斜面的支持力、A對(duì)B的壓力以及A對(duì)B的摩擦力，共四個(gè)力作用，故B正確；C、把ABC看成一個(gè)整體，則整體具有水平向左的分加速度，所以C受到地面對(duì)C水平向左的靜摩擦力，故C正確；D、若將A撤去，對(duì)B，由牛頓第二定律可知：ma=mgsinθ，得：a=gsinθ，B的加速度不變，故D錯(cuò)誤．故選：BC5.（單選）如圖所示，體積相同的小鐵球（如圖中黑色球所示）和小塑料球（如圖中白色球所示）分別用細(xì)線系于兩個(gè)帶蓋的盛水的瓶子中，當(dāng)兩瓶和車一起加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象最接近圖中的哪一種情景(

)參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s7.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點(diǎn)

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測(cè)量原長(zhǎng)8.如圖所示，利用動(dòng)滑輪來吊起質(zhì)量為20kg的物體，已知拉力F＝140Ｎ，滑輪與繩的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)，則當(dāng)物體由靜止開始升高1ｍ時(shí)，物體的動(dòng)能為

Ｊ參考答案：809.如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D10.如右圖所示，質(zhì)點(diǎn)A從某一時(shí)刻開始在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)是與圓心O等高的點(diǎn)a，與此同時(shí)，位于圓心的質(zhì)點(diǎn)B自由下落。已知圓的半徑為R=19.6m，則質(zhì)點(diǎn)A的角速度至少

，才能使A、B相遇。參考答案：11.約里奧—居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素3015P衰變成3014Si的同時(shí)放出另一種粒子,這種粒子是________,3215P是3015P的同位素,被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù),1mg3215P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)估算4mg的3215P經(jīng)________天的衰變后還剩0.25mg.參考答案：3015P衰變的方程:3015P→3014Si+01e,即這種粒子為正電子.題圖中縱坐標(biāo)表示剩余3215P的質(zhì)量,經(jīng)過t天4mg的3215P還剩0.25mg,也就是1mg中還剩mg=0.0625mg,由題圖估讀出此時(shí)對(duì)應(yīng)天數(shù)為56天.(54~58天都算對(duì))12.如右圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夾角為60°，試確定場(chǎng)強(qiáng)的方向___________大小____________參考答案：方向斜向右上與ac成30°

80V/m13.質(zhì)量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定。當(dāng)汽車的加速度為a、速度為v時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是P1，則當(dāng)功率是P2時(shí)，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長(zhǎng)木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長(zhǎng)木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測(cè)量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測(cè)量長(zhǎng)木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測(cè)得木塊經(jīng)過光電門時(shí)的檔光時(shí)間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測(cè)量和算出的物理量可以得出木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時(shí)間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時(shí)速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出表達(dá)式，求動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度(3)對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．如圖所示，AB是水平路面，BC是半徑為20m的圓弧，CDE是一段曲面．運(yùn)動(dòng)員駕駛功率始終是P＝1.8kW的摩托車在AB段加速，到B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大vm＝20m/s，再經(jīng)t＝13s的時(shí)間通過坡面到達(dá)E點(diǎn)時(shí)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后水平飛出．已知人和車的總質(zhì)量m＝180kg，坡頂高度h＝5m，落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離s＝16m，重力加速度g＝10m/s2．如果在AB段摩托車所受的阻力恒定，求：（1）AB段摩托車所受阻力的大??；（2）摩托車過B點(diǎn)時(shí)受到地面支持力的大小；（3）摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功。參考答案：解（1）（4分）摩托車在水平面上已經(jīng)達(dá)到了最大速度，牽引力與阻力相等。則

N（2）（6分）摩托車在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

=5400N由牛頓第三定律得地面支持力的大小為5400N（3）（6分）對(duì)摩托車的平拋運(yùn)動(dòng)過程，有s平拋的初速度m/s摩托車在斜坡上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得

求得

17.如圖甲所示，三個(gè)物體A、B、C靜止放在光滑水平面上，物體A、B用一輕質(zhì)彈簧連接，并用細(xì)線拴連使彈簧處于壓縮狀態(tài)，三個(gè)物體的質(zhì)量分別為mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。現(xiàn)將細(xì)線燒斷，物體A、B在彈簧彈力作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)過程中物體A不會(huì)碰到物體C）。若此過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，并設(shè)以向右為正方向，從細(xì)線燒斷后開始計(jì)時(shí)，物體A的速度?時(shí)間圖象如圖18乙所示。求：（1）從細(xì)線燒斷到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）彈簧長(zhǎng)度最大時(shí)彈簧存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能；（3）若彈簧與物體A、B不連接，在某一時(shí)刻使物體C以v0的初速度向右運(yùn)動(dòng)，它將在彈簧與物體分離后和物體A發(fā)生碰撞，所有碰撞都為完全彈性碰撞，試求在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，物體C與物體A能夠發(fā)生二次碰撞，物體C初速度v0的取值范圍。（彈簧與物體分離后，迅速取走，不影響物體后面的運(yùn)動(dòng)）參考答案：18.一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為+q的小球每次均以水平初速度v