上海市嘉定区外冈中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

上海市嘉定区外冈中学2022-2023学年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.（多选）直线ab是电场中的一条电场线，从a点无初速度释放一电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从a点运动到b点，其电势能Ep随位移x变化的规律如图所示，设a、b两点的电场强度分别为Ea和Eb，电势分别为和．则A．Ea>Eb

B．Ea<EbC．<

D．>参考答案：AC2.如图，建筑工人用恒力F推运料车在水平地面上匀速前进，F与水平方向成30°角，运料车和材料的总重为G，下列说法正确的是（）A．建筑工人受摩擦力方向水平向左B．建筑工人受摩擦力大小为C．运料车受到地面的摩擦力水平向右D．运料车对地面压力为参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】以人为研究对象，分析受力情况，由平衡条件分析则知，人受到的摩擦力大小与F的水平分力大小相等．分析运料车和材料的受力情况，作出受力图．运料车在水平地面上匀速前进时，合力为零，根据平衡条件可求出水平地面对运料车的支持力，再由牛顿第三定律得到，运料车对水平地面的压力．【解答】解：以人为研究对象，分析人的受力情况，如图1，由平衡条件得：人受到的摩擦力方向水平向右，大小为f人=Fcos30°=F．分析运料车和材料的受力情况，作出受力图，如图2，由平衡条件得：运料车受到地面的摩擦力水平向左，地面对运料车的支持力大小为N车=G+Fsin30°=，则运料车对地面压力为．故D正确，ABC均错误．故选D3.静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的—小段时间内，设所受的阻力不变，则列车的运动状态是

A．速度逐渐增大

B．速度逐渐减小

C．加速度逐渐增大

D．加速度逐渐减小参考答案：AD4.如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子不计重力从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是

A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小

B．负点电荷一定位于M点左侧

C．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

D．带电粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能参考答案：C5.以下说法中正确的是（）A．光的偏振现象说明光是一种纵波B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽参考答案：D【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系．【分析】光的偏振现象说明光是一种横波；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证；光的双缝干涉实验中，入射光的波长越长，则干涉条纹宽度越宽．【解答】解：A、光的偏振现象说明光是一种横波，而不是纵波，故A错误；B、相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故B错误；C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证，故C错误；D、光的双缝干涉实验中，根据可知，若仅将入射光由绿光变为红光，波长变长，则条纹间距变宽，故D正确；故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．7.如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．参考答案：考点：理想气体的状态方程．分析：由图示图象求出气体在0℃时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273℃时气体的体积，然后求出气体的体积之差．解答：解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V﹣T图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．8.如图所示，从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E=6J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E′为

J．参考答案：E′=14J9.如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。质量m＝lkg的物体置于支架的B端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F，物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动，己知物体与BD间的动摩擦因数μ＝0.3。为保证支架不绕A点转动，物体向上滑行的最大距离s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.设m对支架BC的压力mgcos37°对A点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F·DCcos37°=F·CAcos37°，x值与F无关，所以若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s。10.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.0411.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

12.右图为一道路限速标志牌。《道路交通安全法》明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于

m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)参考答案：20，2013.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m，初始A、B用轻弹簧栓连处于静止状态，C以初速度v0向左运动，B、C相碰后以相同速度向左运动但不粘连，求弹簧伸长量最大时储存的弹性势能EP。参考答案：解析：B、C碰撞动量守恒：

……(1)

（1分）

B与C碰后至弹簧第一次恢复原长为研究过程，A、B、C组成系统为研究对象

由系统动量守恒：

…….(2)

（1分）

由系统机械能守恒：…..(3)

（2分）

由（1）（2）（3）可得：

（1分）

（1分）

即弹簧第一次恢复原长时B、C正在向右运动，此后C将一直向右匀速运动，B先向右减速到0，再向左加速至与A共速时弹簧的伸长量最大，该过程A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，所以有：

…….(4)

（1分）

………

….(5)

（2分）

由v2、v3的值及（4）（5）的值可解得：

（1分）17.一质量为M＝6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为6kg，停在B的左端。质量为1kg的小球用长为0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数＝0.1，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，求：