上海汇南高级中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

上海汇南高级中学2022-2023学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.在正的点电荷形成的电场中，一带电粒子从电场中的Ｐ点运动到Q点的轨迹如图，粒子重力不计，下列判断正确的是（

）A．粒子带负电B．粒子加速度逐渐增大C．Ｐ点的电势低于Q点的电势D．粒子在Ｐ点的电势能大于在Q点的电势能参考答案：A2.一个物体受到两个大小分别为3N和4N的共点力，这两个力的合力的最大值是（）A．3N B．4N C．5N D．7N参考答案：D解：当夹角为零时合力最大，最大值为3+4=7N，所以D正确，ABC错误；故选：D．3.（多选）如表是地球、火星的有关情况比较星球地球火星公转半径1.5×108km2.25×108km自转周期23时56分24时37分表面温度15℃﹣100℃～0℃大气主要成分78%的N2，21%的O2约95%的CO2根据以上信息，关于地球及火星（行星的运动可看做匀速圆周运动），下列推测正确的是（）A．地球公转的线速度小于于火星公转的线速度B．地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度C．地球的自转角速度大于火星的自转角速度D．地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度参考答案：解：A、由v=，可知，半径越大，线速度反而小，故A错误；B、由，可知半径越大，加速度反而小，故B正确；C、由，可知周期越大，线速度越小，故C正确；D、星球对其表面物体的万有引力等于物体受到的重力，即，由于不知道地球与火星的质量关系以及它们的半径关系，无法比较重力加速度的大小，故D错误；故选：BC．4.建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处(如图甲)．图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是

(

)A．前5s的平均速度是0.5m／sB．46s末吊车吊的材料离地面的距离为28m

C．10～30s材料处于失重状态D．前10s钢索最容易发生断裂参考答案：D5.如图甲．乙所示，是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片。当t=0时，汽车刚启动。图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像（图中θ为已知）。若将汽车的运动视为匀加速直线运动，根据上述信息，可以估算出的物理量有（

）

A．汽车的长度

B．3s末汽车的速度

C．3s内牵引力对汽车所做的功

D．3s末汽车牵引力的瞬时功率参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A.该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥mC.该修正方案画出的a–F图线的斜率为D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为参考答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD7.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘。①如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为________Ω。②如果是用直流10V挡测量电压，则读数为________V。参考答案：（i）DEF

（ii）①140

②5.28.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为；弹簧受到的拉力为mg+nBIL．参考答案：解：穿过线圈的磁通量为：=；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案为：，mg+nBIL9.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为

．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为

，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：，10.已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为________，地球的质量为________。参考答案：，11.某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来。短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：

(1).AD

(2).【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和P点到Q点的水平距离S。小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.12.一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的半径大得多)，圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1，B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是.参考答案：答案：

解析：首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图，如图所示.A球在圆管最低点必受向上的弹力N1，此时两球对圆管的合力为零，m2必受圆管向下的弹力N2，且N1＝N2据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高点有m2g＋N2＝m2

②B球由最高点到最低点机械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝13.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门、，计时装置测出钢球通过、的时间分别为、。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为，当地的重力加速度为。（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，

其读数如图乙所示，则钢球直径为

。（2）如果要验证机械能守恒，需要满足等式

=成立。（用题目中物理符号表示）参考答案：9.50（3分）、15.（10分）（1）在验证牛顿第二定律的实验中，用改变桶内砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的a－F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，可能的原因是：

(

)

A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大

B．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大

C．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大

D．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大（2）在改正了上述错误之后，保持小车及砝码质量M不变。反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?

答____________________________________________________________________。（3）下图是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据，求出小车运动加速度的大小为____________m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为__________m/s（计算结果均保留2位有效数字）参考答案：答案：（1）C（3分）；（2）由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F<mg，而处理数据时又将F=mg处理。因此，

（3分）；

（3）4.0（2分）2.6（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在倾角为θ的斜面上，有一木块m，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数.参考答案：tanθ17.如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．现有一束紫光射向圆心O，交圆弧BC与D点，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现一个亮斑．已知该介质对紫光的折射率为①求亮斑间到A的距离．②求紫光在透明介质的传播时间（光速c=3.0×108m/s）参考答案：①设紫光的临界角分别为C所以紫光在成发生全反射……（1分）且由几何关系可知，反射光线与垂直且交与E点，在处产生的亮斑P画出如图光路图，

由几何知识可得OAP为等腰直角三角形，解得AP=12cm……（1分）②且由几何关系可知,……（1分）紫光在介质中的速度所以紫光在透明介质的传播时间………18.某次足球比赛中，攻方使用“边路突破，下底传中”的战术。如图，足球场长90m、宽60m.前锋甲在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做匀减速直线运动，其初速度v0＝12m/s，加速度大小a0＝2m/s2.(1)甲踢出足球的同时沿边线向前追赶足球，设他做初速为零、加速度a1＝2m/s2的匀加速直线运动，能达到的最大速度vm＝8m/s.求他追上足球的最短时间.(2)若甲追上足球的瞬间将足球以某速度v沿边线向前踢出，足球仍以a0在地面上做匀减速直线运动；同时，甲的速度瞬间变为v1＝6m/s，紧接着他做匀速直线运动向前追赶足球，恰能在底线处追上足球传中，求v的大小.参考答案：(1)t＝6.5s

(2)v＝7.5m/s【分析】(1)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移，然后运动员做匀速直线运动，结合位移关系求出追及的时间.(2)结合运动员和足球的位移关系，运用运动学公式求出前锋队员在底线追上足球时的速度．【详解】(1)已知甲的加速度为，