上海昂立中学生教育(分校)2022年高三物理下学期期末试卷含解析

上海昂立中学生教育(分校)2022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..如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m，电阻为R0在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一髙度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图象中内均为已知量。重力加速度为g不计空气阻力。下列说法正确的是A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B. 金属线框的边长为v1(t2-t1)C. 磁场的磁感应强度为D. 金属线框在O-t4的时间内所产生的热量为参考答案：BC2.如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点停下．则从M到N的过程中，下列说法正确的是()A．小物块所受的电场力减小B．小物块的电势能可能增加C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功参考答案：AD3.如图7所示，质量为m2，带＋q的金属球a和质量为m1不带电的木球b之间用绝缘细线相连，置于竖直向上，场强为E，且范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度匀速上升。当小木球运动到A点时，细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，则（

）A、小木球的速度为零时，金属小球的速度也为零B、A和B两点之间电势差为C、小木球的速度为0时，金属小球的速度大小为D、小木球从点A到B的过程中，其动能减少量等于金属球动能的增加量参考答案：B4.（多选题）图甲中变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1=R2=R3=20Ω，电容器的击穿电压为8v，各电表均为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（）A．电阻R2上消耗的功率为2.5WB．电流表的读数为0.05AC．若闭合开关S，电流表示数将增大D．若闭合开关S，电容器会被击穿参考答案：AC【考点】变压器的构造和原理．【分析】开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电压表测量R2的电压，当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，根据变压器电压、电流与匝数的关系以及串并联电路的特点即可求解．【解答】解：AB、开关断开时，副线圈为和串联，电压表测量的电流，由图可知原线圈电压为，所以副线圈电压为，则电压表的读数是的电压为，副线圈电流为，所以原线圈的电流为，电阻上消耗的功率为，故A正确，B错误；C、闭合开关S，与并联后和串联，电阻变小，输出电压不变，输出功率增大，输入功率增大，根据电流表的读数变大，故C正确；D、闭合开关S，与并联后和串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分的电阻为，所以并联部分的电压为=，最大值为，所以电容器不会被击穿，故D错误；故选：AC5.如图所示，将长木板置于水平桌面上，其左端适当垫高，在长木板的右半部分平整地铺上一块布料，小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录了小车的运动情况，如图乙所示（纸带上各点间的距离可由刻度尺读出）。已知长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，重力加速度g=10m/s2。由以上信息可知小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为甲乙A．5.5

B．7.5

C．11

D．15参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。7.一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：8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2由v-t图可知3-5s，物块做匀速运动，有Ff=F=50N．

在0-3s内物块做匀加速运动，加速度a=3m/s2，由牛顿第二定律得ma=F-Ff，

将F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由动摩擦力公式得

μ==0.2．故答案为：25；0.2。9.（4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为

。参考答案：

答案：

10.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】11.（4分）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源。在该装置内发生的核反应方程是，其中粒子X的符号是

。已知的质量是m1，的质量是m2，的质量是m3，X的质量是m4，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为

。参考答案：或者n或者中子（2分）（2分）12.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)

(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大13.某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

。⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了寻找反映vA和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式Ek=

（请用数字、质量m、速度vA表示。）组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

参考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中．（1）如图1所示，用游标卡尺测其长度为

cm；图2用螺旋测微器测其直径为

mm．（2）其电阻约为6Ω．为了较为准确地测量其电阻，现用伏安法测其电阻．实验室除提供了电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）、开关S，导线若干，还备有下列实验器材：A．电压表V1（量程3V，内阻约为2kΩ）

B．电压表V2（量程15V，内阻约为15kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A2（量程0.6A，内阻约为1Ω）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，0.6A）

F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）①为减小实验误差，应选用的实验器材有（选填“A、B、C、D…”等序号）

．②为减小实验误差，应选用图3中

（选填“a”或“b”）为该实验的电路原理图，其测量值比真实值

（选填“偏大”或“偏小”）．参考答案：（1）10.355；1.195；（2）①ADE；②b；偏小．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）①根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表；②根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后选择实验电路，根据电路图应用欧姆定律分析实验误差．【解答】解：（1）游标卡尺的固定刻度读数为10.3cm，游标读数为0.05×11mm=0.55mm=0.055cm，所以最终读数为：10.3cm+0.055cm=10.355cm．螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×19.5mm=0.195mm，所以最终读数为：1mm+0.195mm=1.195mm；（2）①电源电动势为3V，故电压表应选A，电路最大电流约为：I===0.5A，故电流表选D；由于待测电阻只有约6Ω，故为了便于调节，滑动变阻器选择总阻值较小的E；②待测电阻阻值约为6Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图b所示实验电路，由于电压表分流使电流表读数偏大，则由欧姆定律可知，求出的电阻值偏小．故答案为：（1）10.355；1.195；（2）①ADE；②b；偏小．15.下图是研究小车匀变速运动实验中打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,小车运动加速度的大小为______m/s计算结果保留两位有效数字)参考答案：4.0m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，已知斜面倾角30°，物体A质量mA=0.4kg，物体B质量mB=0.7kg，H=0.5m。B从静止开始和A一起运动，B落地时速度v=2m／s。若g取10m／s2，绳的质量及绳的摩擦不计，求：(1)物体A与斜面间的动摩擦因数。(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离。参考答案：见解析解法二：17.（12分）如图所示，半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝2kg