上海市闵行区明星学校2022年高三物理期末试卷含解析

上海市闵行区明星学校2022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.（单选题）平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v－t图线，如右图所示．若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是(

)A．0~t1时间内水平分位移总小于竖直分位移；B．t1时刻的速度方向与水平方向夹角为30°；C．t1时间内的位移方向与水平方向夹角的正切值为；D．2t1时间内的位移方向与水平方向夹角为60°。参考答案：C2.物理学家勇于创新、实事求是的科学态度、科学思想和方法，始终激励着我们。以下说法符合物理史实的是

A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

B．奥斯特通过实验发现了电流能产生磁场

C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因

D．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量参考答案：AB亚里士多德错误的认为力是维持物体运动的原因，卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，选项CD错误；选项AB说法正确。3.开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平，一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（

）A．物块运动过程中加速度始终为零B．物块所受合外力大小不变，方向在变C．在滑到最低点C以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大D．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小不变参考答案：B4.如图所示，实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷Q1、Q2、Q3的电场线分布，虚线为某试探电荷从a点运动到b点的轨迹，则下列说法正确的是A.该试探电荷为负电荷B.b点的电场强度比a点的电场强度大C.该试探电荷从a点到b点的过程中电势能先增加后减少D.该试探电荷从a点到b点的过程中动能先增加后减少参考答案：BC【详解】A.电场力方向指向曲线凹处，该试探电荷为正电荷，故A错误B.根据电场线的疏密可知，b点的电场强度比a点的电场强度大，选项B正确；C.该试探电荷从a点到b点的过程中，电场力与速度方向的夹角先是钝角后变成锐角，即电场力先做负功后做正功，试探电荷的电势能先増加后减少，动能先减少后增加，选项C正确D.根据选项C的分析，D错误。5.斜面放置在水平地面上始终处于静止状态，物体在沿斜面向上的力作用下沿斜面向上运动某时刻撤去拉力F，那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比较，以下说法正确的（

）

A．斜面对地面的静摩擦力一定不变

B．斜面对地面的静摩擦力一定减小了

C．斜面对地面的压力一定增大了

D．斜面对地面的压力一定减小了参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两辆完全一样的小车处于光滑水平面上，质量均为M，乙车内用轻绳悬挂一个质量为0.5M的小球。现保持乙车静止，让甲车以速度v与乙车相碰，碰后连为一体一起向右运动。则两车刚碰后瞬间的速度为______________，从两车相碰到小球第一次摆到最高点的过程中，两车的速度_________（填“减小”、“增大”或“先减小再增大”。参考答案：

减小7.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．8.如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到静摩擦力的大小为

▲

N．参考答案：9.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性。参考答案：康普顿效应，德布罗意10.（单选）甲乙丙三辆汽车以相同速度同时经某一路标，从此时开始，甲车一直匀速运动，乙车先匀加速后匀减速，丙车先匀减速后匀加速，他们经过第二块路标时速度又相等，则先通过第二块路标的是A、甲车

B、乙车

C、丙车

D、无法确定参考答案：B11.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体

（选填“制冷”或“加热”）。参考答案：减小

；

加热12.在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．

(2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因

；参考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。参考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小车与水平轨道间存在摩擦力三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E，适当量程的电流表、电压表各一只，滑线变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；再保持RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2．（1）请你帮他按电路图在实物图（b）上连线；（2）写出被测电阻Rx=

（用电表的读数表示）；（3）此实验中因电流表有内阻，电压表内阻不是无限大，使被测电阻的测量值

真实值（选填“大于、小于或等于”）．参考答案：（1）

（2）Rx=

（3）等于15.如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．ks5u(1)OD间的距离为________cm.(2)下图是根据实验数据绘出的x－t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．参考答案：(1)1.20（1分），(2)加速度的一半（1分），0.933（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v．（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx．参考答案：解：（1）导体棒匀速下滑时，Mgsinθ=BIl①

I=②

设导体棒产生的感应电动势为E0

E0=BLv③

由闭合电路欧姆定律得：

I=④

联立②③④，得

v=⑤（2）改变Rx由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U，电场强度大小为EU=IRx⑥E=⑦mg=qE⑧联立②⑥⑦⑧，得Rx=⑨答：（1）通过棒的电I=及棒的速率．（2）此时的Rx=17.如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=l．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果该力场的空间范围是0≤x≤L（L＞l），求满足下列条件的L值①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；②小球A、B刚好能够发生n次碰撞．参考答案：解：（1）A第一次碰前速度设为v0动能定理：A与B碰撞，动量守恒，则根据题意，总能量不损失，则联立解得（2）①对质点A：第一次碰前：v0=at0第一次碰后到第二次碰前过程：第二次碰前速度vA1=at1对质点B：第一次碰后到第二次碰前过程：sB1=v0t1由于sA1=sB2解得：t1=2t0，vA1=2v0，sA1=sB1=4l则要使质点A、B刚好能够发生两次碰撞，L=l+4l=5l②质点A、B第二次碰前速度分别为2v0、v0，碰后速度分别设为v″A和v″B动量守恒：m?2v0+mv0=mv″A+mv″B能量关系：m+m=m+m解得：v″A=v0，v″B=2v0对质点A：第二次碰后到第三次碰前：vA2=v0+at2对质点B：第二次碰后到第三次碰前：sB2=2v0t2由于sA2=sB2解得：t2=2t0，vA2=3v0，sA2=sB2=8l综上，质点A、B每次碰撞过程总是要交换速度；每次碰撞间隔时间都为2t0；每次碰撞后的相同时间间隔内，质点A速度增加2v0，质点B速度不变可得：每次碰撞位置间隔：4l、8l、12l…（n﹣1）4l则要使质点A、B刚好能够发生n次碰撞：L=l+4l+8l+12l+…+（n﹣1）4l=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）

答：（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是．（2）如果该力场的空间范围是0≤x≤L（L＞l），①小球A、B刚好能够发生两次碰撞，L=5l；②小球A、B刚好能够发生n次碰撞L=（2n2﹣2n+1）l（n=1，2，3…）．【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．【分析】（1）A第一次碰前过程根据动能定理列出等式，A与B碰撞，由动量守恒列出等式，再根据能量守恒求解（2）对质点A运用运动学公式列出各过程的等式，根据满足的条件找出L值18.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示，已知小球在最低点A