2022年上海培明中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年上海培明中学高三物理下学期期末试卷含解析 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. 从某一地点同时沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ，其图象如图1所示，在0～t0时间内下列说法中正确的是（     ） A、两个物体Ⅰ、Ⅱ所受外力合外力都在不断减小 B、物体Ⅰ所受合外力不断增大，物体Ⅱ所受合外力不断减小 C、物体Ⅰ的位移不断增大，物体Ⅱ的位移不断减小 D、两物体Ⅰ、Ⅱ的平均速度大小都是 参考答案： A 2. （多选）一质点在XOY平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（　　） A． 质点沿X方向可能做匀速运动 B． 质点沿Y方向可能做变速运动 C． 若质点沿Y方向始终匀速运动，则X方向可能先加速后减速 D． 若质点沿Y方向始终匀速运动，则X方向可能先减速后加速　 参考答案： BD 考点：匀变速直线运动的图像 解：A、物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知：加速度方向指向弧内，不能沿y轴方向，x轴方向有分加速度，所以x轴方向不可能匀速，y方向可能有分加速度，故质点沿Y方向可能做变速运动．故A错误，B正确． C、物体在x方向先沿正方向运动，后沿负方向运动，最终在x轴方向上的位移为零，所以x方向不能一直加速运动，也不能先加速后减速，只能X方向可能先减速后反向加速，故C错误，D正确． 故选BD 3. 2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对物理学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献之一是 （      ） A．建立“电磁场理论”                     B．创立“相对论” C．发现“能量守恒定律”                   D．发现“万有引力定律” 参考答案： B 4. 为节省燃料，天宫一号不开启发动机，只在高层大气阻力的影响下，从362千米的近似圆轨道缓慢变到343千米的圆轨道的过程中，天宫一号的 A．运行周期将增大          B．运行的加速度将增大 C．运行的速度将增大        D．机械能将增大 参考答案： BC 5. （单选）以水平初速度v0将一个小石子从离水平地面高H处抛出，从抛出时开始计时，取地面为参考平面，不计空气阻力．下列图象中，A为石子离地的高度与时间的关系，B为石子的速度大小与时间的关系，C为石子的重力势能与时间的关系，D为石子的动能与离地高度的关系．其中正确的是（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案： 考点： 动能和势能的相互转化． 分析： 小球做自由落体运动，下落过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解出动能和重力势能的表达式分析讨论 解答： 解：A、由自由落体的知识h=gt2，所以h是t的二次函数，故A正确； B、根据矢量的合成，v=，所以不是一次函数，B错误； C、Ep=mgh，h=H﹣，所以Ep=ngH﹣，故C正确； D、根据能量守恒知Ek=mgH+﹣mgh=mgH+mv﹣mg（H﹣），故D正确； 故选：ACD 点评： 本题关键是对物体运用机械能守恒定律列方程求解出动能和重力势能的一般表达式进行分析讨论． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体         (填“吸收”或“放出”)的热量等于           J． 参考答案： 放出；  5×104； 7. 首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是        。 参考答案： 奥斯特，西，法拉第 8. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________. 参考答案： hv0，（2分）     eU，（2分）     （2分） 9. 某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。并将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶。     （1）某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2。    ①本实验装置图（准备放开小车时刻）中有什么缺点或错误？ ②要完成本实验，还缺哪些重要实验步骤？             ③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力，则应控制的实验条件是什么？           。     （2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标s3、s4、s5），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中，合外力对小车所做的功W=____；该小车动能改变量的表达式为△EK=       （结果用题中已知物理量的符号表示）；若满足     ．则动能定理得证。 参考答案： 10. (5分)如图所示，一定质量的理想气体可由状态1经等容过程到状态2，再经等压过程到状态3，也可先经等压过程到状态4，再经等容过程到状态3。已知状态1的温度和状态3的温度相同，状态2的温度为T2，状态4的温度为T4，则状态1和状态3的温度T1=T3=         。 参考答案：     答案： 11. 质量为2吨的打桩机的气锤，从5 m高处白由落下与地面接触0.2 s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10 m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。 参考答案： 设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。 12. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐． （1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________． （2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______ 参考答案： （1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分） （2）A（2分） 13. 如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中， 若不计空气阻力，则运动员的重力势能先           （填 “增大”或“减小”或“不变”），后           （填“增 大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能           （填“增大”或“减小”或“不变”）。 参考答案： 增大   减小   不变 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6 g，砝码盘质量m0=7.5 g，所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz。其实验步骤是： A．按图中所示安装好实验装置； B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m； D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度 E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B～D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。 次 数 1 2 3 4 5 砝码盘中砝码的质量m / g 10 20 30 40 50 砝码盘中砝码 的重力F / N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 小车的加速度 a / m·s-2 0.77 1.44 1.84 2.38 2.75       回答以下问题： ① 按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？          （填“是”或“否”）。 ② 实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a =          m/s2 。 ③ 某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图象（如图）。造成图线不过坐标原点的一条的最主要原因是                                      ，该图线延长线与横轴的交点的可求出的物理量是_________，其大小是         。 参考答案： 15. 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材： 电池组E：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程0 ~ 15mA，内阻约为100Ω 电流表A2：量程0 ~ 300μA，内阻为1000Ω 滑动变阻器R1：阻值范围0 ~ 20Ω，额定电流2A 电阻箱R2，阻值范围0 ~ 9999Ω，额定电流1A 电键S、导线若干     要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题： ①为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表__________（填写器材代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到__________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。 ②在方框中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 ③调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻Rx的阻值是________。本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。 参考答案： ①A2，9000       （各1分）             ②电路如图        （2分） ③ 8.0mA，150μA，187.5Ω，偏小 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (12 分) 冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求： (1 )碰后乙的速度的大小； (2)碰撞中总机械能的损失。 参考答案： （1）设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙的速度大小为v′2，由动量守恒定律有：mv1－Mv2＝Mv′2 解得：v′2＝－v2＝1.0m/s （2）根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：ΔE＝＋－ 代入数据解得：ΔE＝1400J 17. 如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求（i）两球a、b的质量之比；（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。 参考答案： （i）（ii）同解析 （i）(1)设b球的质量为m,a球的质量为M,则