上海市嘉定区封浜中学2023年高三物理期末试卷含解析

上海市嘉定区封浜中学2023年高三物理期末试卷含解析一、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.如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图。M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计。筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动。M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是：A、当≠时（n为正整数），分子落在不同的狭条上B、当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上C、只要时间足够长，N筒上到处都落有分子D、分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上参考答案：A2.（多选）某人驾驶汽车飞越河流，汽车从最高点开始到着地为止这一过程可以看作平抛运动．记者从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄到汽车经过最高点以后的三幅运动照片，如图所示，相邻两次曝光时间间隔相等，已知汽车的长度为L，则（）A．从左边一幅照片可以推算出汽车的水平分速度的大小B．从右边一幅照片可以推算出汽车的水平分速度的大小C．从左边一幅照片可以推算出汽车曾经到达的最大高度D．从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小和汽车曾经到达的最大高度参考答案：解：A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，测量出两车间的（如车头到车头之间的）水平距离，通过比例法得出实际的水平位移，根据竖直方向上的位移之差为一恒量可以求出相等的时间间隔，结合时间间隔，求出水平分速度的大小．故A正确．B、水平间距不相等而曝光时间相等，可知汽车到达地面后做减速运动，而第一次曝光时汽车是否正好到达地面不得而知，这段水平位移差是否为匀速运动不得而知，所以不可推算出汽车的水平分速度．故B错误．C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上某段时间的内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出左图中间时刻的竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间，从而根据位移时间公式求出下降的高度，但是无法求出汽车曾经到达的最大高度．故C错误．D、由于最下面一辆车没有落地，根据竖直方向上平均速度推论求出中间时刻的竖直分速度，求出汽车下落的高度，但是无法得出汽车曾经的最大高度．故D错误．故选：A．3.如图所示，相同材料制成的粗糙程度相同的两个物块A、B中间用一不可伸长的轻绳连接，用一相同大小的恒力F作用在A物体上，使两物块沿力的方向一起运动。①恒力F水平，两物块在光滑水平面上运动②恒力F水平，两物块在粗糙的水平面上运动③恒力F沿斜面向下，两物块沿光滑斜面向下运动④恒力F沿斜面向上，两物块沿与②中水平面粗糙程度相同的斜面向上运动在上面四种运动过程中经过的位移大小相等。则下列说法正确的是：A．在③中恒力F做功最少B．在④中恒力F做功最多C．轻绳对物块B的拉力在①中最小，在④中最大D．轻绳的拉力对物块B做的功在①④中大小相同

参考答案：D4.所示，质量为的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2s时间内的变化图象如图甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，g=10m/s2。下列说法正确的是

（

）

A．物体和地面之间的动摩擦因数为0．1

B．1s末物体受到的摩擦力最大

C．2s末物体回到出发点

D．2s内物体的加速度不变参考答案：A5.如图所示，实线为一电场中的等势面，是中心对称图形。a、b、c、d是以中心点为圆心的圆周上的四个点，则下列说法中正确的是（

）（A）a、b、c、d四点电势不等，但电场强度大小相等（B）若一电子从b点运动到c点，克服电场力做的功为0.4eV（C）若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动（D）若一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两个物体静止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，当甲物体获得某一速度后与静止的乙物体发生弹性正碰，碰撞后，系统的总动量不变（选填“减小”、“增大”或“不变”），甲的速度小于乙的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：两物体碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可分析答题．解答：解：两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞后系统总动量不变；设甲的初速度为v0，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物体发生弹性碰撞，机械能守恒，由机械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，则v甲＜v乙；故答案为：不变，小于．点评：本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律得应用，注意弹性碰撞机械能守恒，难度适中．7.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

8.在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50HZ，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=

m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度

（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．参考答案：0.36；大于．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．故答案为：0.36；大于．9.汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要

s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为

s。参考答案：16

2010.如图所示，一束β粒子自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向

，进入电场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：左

增加解析：由图可知，β粒子（带负电）所受电场力方向水平向右，故电场方向向左。由于电场力作正功，根据动能定理可知粒子在电场中动能增加。11.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝

；它们的最大加速度之比为aA:aB＝

。

参考答案：2：3；9：2略12.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10

2.513.若神舟九号飞船在地球某高空轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的质量为M，万有引力常量为G。则飞船

运行的线速度大小为______，运行的线速度_______第一宇宙速度。（选填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

小于

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一种特殊的电池，它的电动势E为9V左右，内阻r大约为40Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6V，内阻为2KΩ，R1为电阻箱，阻值范围0～999Ω，R0为定值电阻．

①实验室备有以下几种定值电阻R0 A．10Ω

B．100Ω

C．200Ω

D．2000Ω为使实验能顺利进行应选哪一种？答 。（填字母序号）

②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据图线可求得该电池的电动势E为

V，内阻r为____Ω．参考答案：

电压表测的是路端电压，R0的阻值越大，电压表所在支路的分流越小，实验误差越小。由图乙可知当趋近于零时，对应的电压值等于电源的电动势，再从图乙中选一点的坐标，据欧姆定律可解得r。15.某电流表的量程为50mA，内阻为50，其表面的刻度盘已损坏，要重新通过测量来刻画出刻度值，有下列器材：

A．待测电流表

B．9V直流电源

C．“0-10，1A”滑动变阻器

D.“0-100，50mA”滑动变阻器

E．“0.6A，0.5标准电流表

F．“3A，0.01”标准电流表

G．5标准电阻

F．20标准电阻

I.开关及导线若干(1)应选用的器材

(填选用器材序号)。(2)画出实验电路图(3)待刻度电流表的电流表刻度值x=

．说明式中各物理量的表示意义

。参考答案：（1）ABCEGI（2）电路图略(用E串联G成为电压表，在用外接法、分压式电路)（2分）（3）

（2分）式中为E表示数，为E表内阻，为5Ω标准电阻，为待刻画表内阻

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t变化关系如图乙所示。求：⑴金属杆在5s末的运动速率。⑵第4s末时外力F的功率。

参考答案：解析：

(1)因为：U=RBLv/(R+r)

(3分)

所以：即：a=0.5m/s2

（3分）

金属棒作0.5m/s2的匀加速直线运动v5=at5=2.5m/s

（2分）

(2)v4=at4=2m/s

（1分）

此时：

（2分）

（2分）

对金属棒：F＝0.09N

（2分）

故：PF=FV4=0.18W

（1分）17.如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻均为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。参考答案：解：(1)设AB棒等效切割长度为l，则电动势为=

（1分）回路电阻为=

（1分）

回路电流为I=

（1分）

得

（2分）

（2）AB棒滑到DF处时

（1分）

2分

2分