上海浦光中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

上海浦光中学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.如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为

A．mg和mgB．mg和mgC．mg和mgD．mg和mg参考答案：A解析：受力如图所示，，。2.如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（

）

A

B

C

D参考答案：A3.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B，质量均为m，开始时两物块均处于静止状态.现下压A再静止释放使A开始运动，当物块B刚要离开挡板时，A的加速度的大小和方向为A.0

B.2gsinθ,方向沿斜面向下C.2gsinθ,方向沿斜面向上

D.gsinθ,方向沿斜面向下参考答案：B4.一个T型电路如图所示，电路中的电,

.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则.A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V参考答案：AC5.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为20N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧恰处于原长。若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下匀加速运动，则（

）A．小球向下运动0.1m时速度最大B．小球向下运动0.1m时与挡板分离C．在小球开始运动到速度达到最大的过程中，小球一直做匀加速直线运动D．在小球从开始运动到与挡板分离的过程中，小球重力势能的减少量等于其动能与弹簧弹性势能增加量之和

参考答案：

【知识点】牛顿第二定律胡克定律

C2【答案解析】B

解析：A：球与挡板分离前小球做匀加速运动；球与挡板分离后小球做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力即：，解得：由于开始时弹簧处于原长，所以速度最大时运动的路程为0.5故A错误【思路点拨】对球受力分析可知，当球受力平衡时，速度最大，此时弹簧的弹力与物体重力沿斜面的分力相等，由胡克定律和平衡条件即可求得小球向下运动的路程．从开始运动到小球与挡板分离的过程中，挡板A始终以加速度a=4m/s2匀加速运动，小球与挡板刚分离时，相互间的弹力为零，由牛顿第二定律和胡克定律结合求得小球的位移；在挡板运动的过程中，挡板对球的支持力的大小是在不断减小的，从而可以使球和挡板一起以恒定的加速度运动，在运动的过程中物体的受力在变化，但是物体的运动状态不变，从而可以求得物体运动的位移．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的一价氦离子能量为E1=-54.4eV,能级图如图所示,则一价氦离子第α能级En=_________eV;一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子,则运动电子的动能一定大于__________eV.参考答案：7.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变8.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏9.磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝

，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有

等。参考答案：答案：，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。10.如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量为100kg，水平牵引力的大小为

牛，水平牵引力的功率为

瓦。参考答案：

答案：750N、

3750W11.如图所示，薄壁圆筒半径为R，a、b是圆筒某直径上的两个端点（图中OO’为圆筒轴线）。圆筒以速度v竖直匀速下落，同时绕OO’匀速转动。若某时刻子弹水平射入a点，且恰能经b点穿出，则子弹射入a点时速度的大小为___________；圆筒转动的角速度满足的条件为___________。（已知重力加速度为g）参考答案：12.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

13.（4分）一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，从表中的数据可以得出：汽车匀加速运动经历的时间是

s，汽车通过的总路程是

米。

时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：

答案：4，96三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）电流表A1（量程350mA，内阻约为1Ω）电流表A2（量程150mA，内阻约为2Ω）滑动变阻器R1（阻值0~200Ω）滑动变阻器R2（阻值0~10Ω）⑴实验中为较准确测量，电流表应选

，滑动变阻器应选

（填写器材代号）；（2）在虚线框内画出实验电路图。（3）由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在内阻不计电动势为8V的电源上，此时通过定值电阻的电流为

A，每盏灯泡的电阻值为

Ω,每盏灯泡的功率为

W（保留两位有效数字）参考答案：1）A1

；R2（2）（3）0.54

A，

9.0

，

0.69

W15.实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。A．满偏电流为Ig=500μA、内阻为Rg=1000Ω的电流计GB．内阻可忽略不计的电动势为1.5V的干电池EC．可调范围在0~99.99Ω的电阻箱R1D．可调范围在0~999.9Ω的电阻箱R2E．可调范围在0~100Ω的滑动变阻器R3F．可调范围在0~1000Ω的滑动变阻器R4G．开关和导线若干请回答下列问题:（1）小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大,导致误差较大,因此小勇首先将该电流计G改装成量程为0~3mA的电流表，则电流计G应____(选填“串联”或“并联”)电阻箱___(选填“R1”或“R2”)，且应把电阻箱调至____Ω；（2）完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500Ω,请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，其中A为____(选填“红”或“黑”)表笔；利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200μA，则该电阻的阻值约为_______Ω。(结果取整数)参考答案：

(1).并联

(2).R2

(3).200.0

(4).

；

红

(5).750【详解】（1）将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：；则电阻箱应选择R2；

（2）接线柱A内部接电源的负极，可知A是红表笔；改装后的电流表内阻为：把表头改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，则需要串联的电阻为：R″=500-167=333Ω，所以选择滑动变阻器R4（0-1000Ω），实验电路图如图所示：

（3）改装后电流表量程是原电流表G量程的：=6倍，电流表G的示数为200μA，电路电流为：I=200μA×6=1200μA=1.2mA；待测电阻阻值为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m'=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，∠C=90°．在斜面AB上，有一质量m=1.0kg的物块以v0=5m/s的初速度沿斜面上滑，滑行1.0m后静止，在这过程中木楔没有动，g取10m/s2．已知倾角θ为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求物块上滑过程中，（1）物块对木楔的摩擦力和压力的大小；（2）地面对木楔的摩擦力的大小和方向．参考答案：解：（1）物块沿斜面向上做匀减速运动：初速度v0=5m/s，位移x=1.0m．末速度v=0m/s，由v2﹣v02=﹣2ax得：a===12.5m/s2对物块进行受力分析，如图1所示．由牛顿第二定律得：垂直斜面方向有：FN1=mgcos37°沿斜面方向有：mgsin37°+Ff1=ma根据牛顿第三定律得：

FN1′=FN1，Ff1′=Ff1解得物块对木楔的摩擦力和压力的大小分别为：Ff1′=6.5N，FN1′=8N（2）以木楔为研究对象，分析受力，作出力图如图2．

根据平衡条件得：水平方向有

Ff2=Ff1′cosθ+FN1′sinθ可解得地面对木楔的摩擦力的大小Ff2=10N，方向水平向左．答：（1）物块对木楔的摩擦力和压力的大小分别是6.5N和8.5N；（2）地面对木楔的摩擦力的大小是10N，方向水平向左．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）物块沿斜面向上做匀减速运动，根据运动学公式求出加速度．对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可求出物块所受的摩擦力和支持力，从而求得物块对木楔的摩擦力和压力；（2）以木楔为研究对象，分析受力，根据平衡条件，运用正交分解法求解地面对木楔的摩擦力的大小和方向．17.如图所示，绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m，桌面上方有一个水平向左的匀强电场．一个质量为m=2×10﹣3kg、带电量为q=+5.0×10﹣8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA=6m/s向右滑行，离开桌子边缘B后，落在水平地面上C点．C点与B点的水平距离x=1m，不计空气阻力，取g=10m/s2．（1）小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地？（2）匀强电场E多大？（3）为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍，即x′=2x，某同学认为应使小物体带电量减半，你同意他的想法吗？试通过计算验证你的结论．参考答案：考点：匀强电场；动能定理的应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）小物体离开桌子边缘B点后做平抛运动，根据平抛运动的规律求解．（2）小物体从A点到B点，根据动能定理求解．（3）要使水平射程加倍，必须使B点水平速度加倍，假设使小物体带电量减半，根据动能定理求出初速度，再进行对比判断．解答：解：（1）设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地，则h=得t==0.5s（2）设小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB，则vB==2m/s根据动能定理，有

﹣qES=﹣解得E=3.2×105N/C（3）不同意．要使水平射程加倍，必须使B点水平速度加倍，即v′B=2vB=4m/s根据动能定理，有﹣qES=﹣解得=4m/s≠vA所以说该同学认为应使小物体的小物体带电量减半的想法是错误的．点评：解决该题关键要分析物体的运动过程，选择合适的过程运用动能定理求解．18.如图所示，微粒A位于一定高度处，其质量m=1×10﹣4kg、带电荷量q=+1×10﹣6C，塑料长方体空心盒子B位于水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ=0.1．B上表面的下方存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E=2×103N/C，B上表面的上方存在着竖直向下的匀强电场，场强大小为E．B上表面开有一系列略大于A的小孔，孔间距满足一定的关系，使得A进出B的过程中始终不与B接触．当A以υ1=1m/s的速度从孔1竖直向下进入B的瞬间，B恰以υ2=0.6m/s的速度向右滑行．设B足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计，取g=10m/s2，A恰能顺次从各个小孔进出B．试求：（1）从A第一次进入B至B停止运动的过程中，B通过的总路程s；（2）B上至少要开多少个小孔，才能保证A始终不与B接触；（3）从右到左，B上表面各相邻小孔之间的