2022-2023学年上海市青浦区东方中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年上海市青浦区东方中学高三物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 某电梯的额定功率为4.5×104W，其中10％的功率消耗在克服摩擦上，电梯自重为6.0×103N，假设每位乘客平均体重为7×102N，电梯以3m/s的速度匀速竖直上升。那么由此推算，此电梯的额定载客人数为 （A）6人        （B）8人      （C）10人        （D）12人   参考答案： C 2. [物理-选修3-5]（本题共有2小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） （1）如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是      。（填选项前的字母） A.①表示γ射线，③表示α射线 B.②表示β射线，③表示α射线 C.④表示α射线，⑤表示γ射线 D.⑤表示β射线，⑥表示α射线   （2）一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为      。（填选项前的字母） A.    B.    C.     D. 参考答案： （1）C  （2）D 3. 如图所示为某质点在0-时间内的位移—时间（x-t）图象，图线为开口向下的抛物线，图中所标的量均已知。关于该质点在0-时间内的运动，下列说法正确的是（   ） A. 该质点可能做的是曲线运动 B. 该质点一定做的是变加速直线运动 C. 该质点运动的初速度大小一定是 D. 该质点在t=0和时刻的速度相同 参考答案： C 质点在0-时间内的位移方向不变，则质点做直线运动，选项A错误；根据，可知，因图线是抛物线，则质点的运动是匀加速直线运动，选项B错误；由数学知识可知，当时，x有极大值， ，联立解得： ，选项C正确； 该质点在t=0和时刻的速度大小相同，但是方向不同，选项D错误；故选C. 4. 我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光，极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障，科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关 A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小     B．空气阻力做负功，使其动能减小 C．南北两极的磁感应强度增强               D．太阳对粒子的引力做负功 参考答案： 答案：BC 5. （多选）在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是（   ） A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a=gsinθ B．导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4：1 C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的 大小等于重力势能的减少 D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示，弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。 （1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为            （2）W—L图线不通过原点的原因是              。 （3）求出弹簧被压缩的长度为        cm 。 参考答案： （1）W与 成线性关系（2）未计木块通过AO段时摩擦力对木块所做 （3）     3     cm Ks5u 7. 右图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力作用，即F1＝10N、F2＝2N和摩擦力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力为            。 参考答案： （零） 8. 地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。 参考答案： 由万有引力提供向心力可知， ，联立以上两式可得。 9. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为 v0 = 7 m／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=       s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=       m。 参考答案：   10. 某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的         倍。 参考答案：     8 11. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 参考答案： 0.5Kg   0.2 12. 某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置，他用一小滴水银（即忽略水银产生的压强）封闭一定质量的气体，并将竖直管如图细分100个等分刻度。该同学将两天的数据记录在下表内。 观察时间 第一天 第二天 6：00 8：00 10：00 12：00 6：00 8：00 10：00 实际温度（°C） 8 10 11 13 8 10 12 水银滴所在刻度 24 34 39 49 21 30 39 （1）由第一天数据推断，该测温装置能测量的最高温度为________°C。 （2）（多选）发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致，分析产生此现象的原因可能是（       ） （A）外界大气压变大                     （B）外界大气压变小 （C）烧瓶内气体质量减小                 （D）测量时整个装置倾斜 参考答案： （1）（2分）23.2 （2）（4分）AC 13. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验： （1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。 （2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。 （3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示） 参考答案： (1) d=_12.50_____mm，。 （2）v=____5__m/s， （3）μ=______  _（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （12分）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 ⑴将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。 ⑵本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。   在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距5cm～10cm和___________________。 ⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。 ⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。 参考答案： ⑴E D B     ⑵使单缝与双缝相互平行 ⑶13.870  2.310   ⑷ ，6.6×102   15. 在探究平抛运动的规律时，可以选用如图下列各种装置图，以下说法合理的是（    ） A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，只能用眼睛看A、B两球是否同时落地 B．选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹，弯管末端B一定要水平 C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒15帧的录像获得平抛轨迹 参考答案： BD 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，光滑水平面上静止放置质量M = 2kg，长L = 0.84m的长木板C，离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ = 0.4；在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g = 10m/s2．现在木板上加一水平向右的力F，问： （1）当F = 9N时，小物块A的加速度为多大？ （2）若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少？ （3）若在A与B发生弹性碰撞时撤去力F，A最终能滑出C，则F的最大值为多少？ 参考答案： 解：（1）设M和mA一起向右加速，它们之间静摩擦力为f 由牛顿第二定律得：F=(M+mA)a 得： ，表明加速度的结果是正确的． （2）mA在与mB碰之前运动时间最短，必须加速度最大，