上海震旦外国语中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

上海震旦外国语中学2022-2023学年高三物理上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1.一个闭合回路由两部分组成，如右图所示，右侧是电阻为r的圆形导线；置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正确的是

（

）A．圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B．导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinθC．回路中的感应电流为D．圆形导线中的电热功率为参考答案：．D

根据左手定则，导体棒上的电流从b到a，根据电磁感应定律可得A正确；根据共点力平衡知识，导体棒a、b受到的安培力大小等于重力沿导轨向下的分力，即mgsinθ，B正确；根据mgsinθ=B2Ld，解得，C正确；圆形导线的热功率等于，D错误。2.某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为(

)A11.4天

B7.6天

C5.7天

D3.8天参考答案：D由半衰期的定义可得，，又t=11.4天，，解得=3.8天，选项D正确。3.在如图所示的足够大匀强磁场中，两个带电粒子同时以相同方向垂直穿过虚线MN所在的平面，一段时间后又再次同时穿过此平面，则可以确定的是()A．两粒子一定带有相同的电荷量B．两粒子一定带同种电荷C．两粒子一定有相同的比荷D．两粒子一定有相同的动能参考答案：C4.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（

）

A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度

B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的

C．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

D．由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃而海洋深处的温度要低得多，在水深600m～1000m的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功参考答案：D5..汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后获得的加速度的大小为5m/s2，那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为（

）A．1∶1

B．3∶1

C．4∶3

D．3∶4参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：7.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC8.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．9.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s10.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）11.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/312.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:113.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点，两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如下图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是_____.(2)打A纸带时，物体的加速度大小是______m／s2。(保留三位有效数字)

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：A．在桌上放一块放木板，在放木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在放木板上．B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套．C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数．D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，让结点到达O点位置，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示．F．比较力F′和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论．上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是（2）遗漏的内容分别是：

．（3）某同学在完成《验证力的平行四边形定则》实验操作后得到如下数据，请选好标度在方框中作图完成该同学未完成的实验处理．根据作图，可得出的结论是：

．参考答案：解：（1、2）分析各步骤可知，C中只记下了拉力的大小和结点的位置，没有标明力的方向；（3）：如图所示，选1.5cm表示1N，则以F1、F2为邻边作平行四边形，得出合力F，由图可知，在误差允许的范围内，可以认为F与F′相同；故可得出结论：在实验误范围内，理论合力F与实际合力F'相同．故答案：（1）C；（2）没有标明两细绳的方向；（3）如图所示；在实验误范围内，理论合力F与实际合力F'相同．15.金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率随温度的升高而减少。某同学需要研究某导电材料的导电规律，他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。（1）他应选用下图所示的______电路进行实验；（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是______（填“金属材料”或“半导体材料”）；（3）用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是_________mm。（4）把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A.结合上表数据，求出电池的电动势为________V,内阻为________Ω.(不计电流表的内阻)参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）如图所示的“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出（抛出后小球不会再碰轨道）,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其它机械能损失，ab段长L=1.25m，圆的半径R=0.1m，小球质量m=0.01kg，轨道质量为M=0.26kg，g=10m/s2，求：（1）若v0=5m/s，小球从最高点d抛出后的水平射程。（2）若v0=5m/s，小球经过轨道的最高点d时，管道对小球作用力的大小和方向。（3）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v0至少为多少时，小球经过两半圆的对接处c点时，轨道对地面的压力为零。参考答案：解析：（1）设小球到达d点处速度为v，由动能定理，得

①（2分）

小球由d点做平抛运动，有

②（1分）

s=vt

③（1分）

联立①②③并代入数值，解得小球从最高点d抛出后的水平射程：

0.98m

④（1分）

（2）当小球通过d点时，由牛顿第二定律得

⑤（1分）

代入数值解得管道对小球作用力N=1.1N，方向竖直向下。⑥（2分）

（3）设小球到达c点处速度为vc，由动能定理，得

⑦（2分）

当小球通过c点时，由牛顿第二定律得

⑧（1分）

要使轨道对地面的压力为零，则有

N′=Mg

⑨（1分）

联立①②③并代入数值，解得小球的最小速度

v0=6m/s

⑩（1分）17.如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直高度AB=1.8m.D处有一固定障碍物，滑板右端C到障碍物的距离为1m.滑板左端加上水平向右的推力F=144N的同时，有一小物块紧贴竖直板的A点无初速释放，滑板撞到障碍物时立即撤云力F，滑板以原速率反弹.小物块最终落在地面上.滑板质量M=3kg，物块质量m=1kg，滑板与物块及地面间的摩擦因数均为0.4（取g=10m/s2，已知）.求：（1）滑板撞到障碍物前物块的加速度；（2）物块落地时的速度；（3）物块落地时到滑板B端的距离.参考答案：18.从2013年1月1日起，我国开始执行史上最严交通规则，闯黄灯一次扣六分。在城市的某一十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=6.0m，若汽车起动时都以a=2.5m/s2的加速度作匀加速运动，加速到v=10.0m/s后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=30.0s，而且有按倒计时显示的时间显示灯。