上海裘锦秋实验学校2022年高三物理上学期期末试题含解析

上海裘锦秋实验学校2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如下图中的哪幅图（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；库仑定律．【分析】以整体为研究对象，分析受力情况，确定上面绳子oa的方向，再以下面的小球为研究对象，分析受力，根据平衡条件确定下面绳子的方向．【解答】解：设每个球的质量为m，oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β．以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1，根据平衡条件可知，oa绳的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡．由平衡条件得：tanα=，以b球为研究对象，分析受力情况，如图2，由平衡条件得：tanβ=，则α＜β．故C正确．故选：C．2.粗糙水平面上放置质量分别为2m和3m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连。木块间的动摩擦因数均为μ，木块与水平面间的动摩擦因数相同，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使四个木块一起匀速前进。则需要满足的条件是：

A．木块与水平面间的动摩擦因数最大为B．木块与水平面间的动摩擦因数最大为0.4μC．水平拉力F最大为10μmg

D．水平拉力F最大为4μmg参考答案：BD3.（单选）如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，M、N为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、C，从等势面M上的某点同时以相同速率vo向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面N；b的初速度方向平行于等势面：c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个粒子先后通过等势面N，已知三个粒子始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断中正确的是 （

） A．等势面M的电势低于等势面N的电势 B．a、C两粒子通过等势面N时的速度相同 C．开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同 D．开始运动后的任一时刻，三个粒子之间的距离总是相等参考答案：B4.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为(

)

B.

C.

D.参考答案：D5.如图所示为阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上；当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，内径均匀的导热性能良好的“U”形玻璃管竖直放置，横截面积S=5cm2，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中均封入长L=11cm的空气柱A和B，活塞上、下表面处的气体压强均为p=76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6cm。环境温度恒定，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平，则：

①此过程中活塞向上移动的距离h′是多少?②此过程中空气柱B内的气体对外界做___________(填“正功”或“负功”)，气体将__________(填“吸热”或放热”)。参考答案：7.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和

这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要（填快或慢）。参考答案：光速不变原理，慢8.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

9.利用氦—3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每个航天大国都将获得的氦—3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦—3的分布和储量．已知两个氘核聚变生成一个氦—3和一个中子的核反应方程是H＋H→He十n．已知H的质量为m1，n的质量为m2，He的质量为m3．它们质量之间的关系式应为____________参考答案：2m1>m2+m310.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：11.在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止，O点相对平衡位置的位移y=____________cm.参考答案：0.2

－2

12.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：13.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.“体育彩票中奖概率为，说明每买1000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.青藏铁路的开通，大大促进青藏高原的旅游．小明从北京出发到西藏去旅游，携带的一袋用密封包装的食品，到西藏时发现包装袋胀起来了，体积比在北京时增大了．已知从北京出发时温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa，食品袋体积大约30ml，到西藏时温度为27℃．（1）不考虑食品袋内食品的体积，求他到达西藏时的大气压强；（2）若食品袋内的气体从状态A（在北京）变化到状态B（在西藏）的过程如图所示，求气体对外所做的功．参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）气体的变化遵循理想气体状态方程，利用理想气体状态方程可求解，（2）气体对外所做的功，可用W=PV即在PV图象中面积代表功可求解．解答：解：（1）设气体北京的状态参量为：P1=1.0×105pa，V1=0.03L，T1=290K；气体西藏的状态参量为：P2，V2=0.015L，T2=300K；由理想状态方程：，解得：P2=0.69×105Pa；（2）根据p﹣V图线所围面积表示气体对外所做的功得：．答：（1）他到达西藏时的大气压强为0.69×105Pa；（2）气体对外所做的功1.27J．点评：理想状态方程的应用，注意状态参量的对应性，在求功的过程中，图象的应用是关键．17.在竖直平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场E1，第Ⅲ、Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场E2（E2=），第Ⅳ象限内还存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场B1，第Ⅲ象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场B2．一带正电的小球（可视为质点）从坐标原点O以某一初速度v进入光滑的半圆轨道，半圆轨道在O点与x轴相切且直径与y轴重合，如图所示，小球恰好从轨道最高点A垂直于y轴飞出进入第Ⅰ象限的匀强电场中，偏转后经x轴上x=R处的P点进入第Ⅳ象限磁场中，然后从y轴上Q点（未画出）与y轴正方向成60°角进入第Ⅲ象限磁场，最后从O点又进入第一象限电场．已知小球的质量为m，电荷量为q，圆轨道的半径为R，重力加速度为g．求：（1）小球的初速度大小；（2）电场强度E1的大小；（3）B1与B2的比值．参考答案：解：（1）小球恰好从轨道最高点A垂直于y轴飞出，则小球在A点轨道对小球的作用力为零，即重力作为向心力，则有：；又有小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，那么机械能守恒，所以有：=；解得：；（2）小球在第一象限只收电场力和重力的作用，合外力F=mg﹣qE1，方向竖直向下，故小球做类平抛运动；在水平方向上有：x=vAt；在竖直方向上有：；所以，====；（3）由（2）可得小球进入第四象限时速度v′的水平分量为：；v′的竖直分量为：；所以，，v′与x轴正向之间的夹角为60°；小球在第三、第四象限所受的电场力F电=qE2=mg，故小球的合外力为洛伦兹力，所以，小球在洛伦兹力的作用下做圆周运动，如图所示，那么由图上几何关系可知，小球在第四象限做圆周运动的半径R1有关系式：R1sin30°+R1cos30°=x，所以，；小球在第三象限做圆周运动的半径R2有关系式：2R2cos30°=R1sin30°+R1cos30°=x，所以，；又有洛伦兹力做向心力，所以，，；所以，；答：（1）小球的初速度大小为；（2）电场强度E1的大小为；（3）B1与B2的比值为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）由牛顿第二定律求得小球在A点的速度，再根据机械能守