2022上海育才学校高三物理上学期期末试题含解析

2022上海育才学校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.如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（A）R1断路

（B）R2断路

（C）R3短路

（D）R4短路参考答案：答案：A2.如图甲所示，单匝导线框abcd固定于匀强磁场中，规定磁场垂直纸面向里为正方向。从t=0时刻开始磁场随时间变化，若规定顺时针方向为电流的正方向，现线框中感应电流随时间变化规律如图乙所示，则下列各图中，能正确反映磁场随时间变化规律的是(

)参考答案：D3.如图所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P点处固定着一个负电荷（电量很小）。现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则

A．两板间电压变大，P点场强变大

B．两板间电压变小，P点场强变小

C．P点电势变大，负电荷的电势能变小

D．P点电势变小，负电荷的电势能变大参考答案：

AD4.下列说法正确的是（

）

A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，若用波长更长的光照射到该金属上一定不能发生光电效应

D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加参考答案：5.（单选）如图所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，则关于A与B受力的个数判断正确的是(

)A．A可能受3个力

B．B可能受2个力C．A一定受4个力

D．B一定受5个力参考答案：C解析：若A与B之间是粗糙的，B受到竖直向下的重力、垂直水平墙面的竖直支持力（可能没有），还有A对B的支持力和摩擦力；这样才能使平衡，即A一定受4个力．若A对B有支持力和摩擦力等于A的重力,则B平衡，则墙面的对B没有支持力，此时B受到三个力的作用，若A对B的支持力和摩擦力不等于A的重力，则竖直墙面的对A有支持力，此时B受到四个力的作用．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）图示电路中，R1＝12W，R2＝6W，滑动变阻器R3上标有“20W，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。

参考答案：0.15，7.5解析：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5V，电流表示数一定小于0.3A，再结合电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为；电压表的示数为5V；由串并联电路规律得：，得，由闭合电路欧姆定律得；同理：，得，由闭合电路欧姆定律以上各式联立解得：。7.如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B，远地点为A的椭圆轨道I上飞行。飞行数圈后变轨．在过远地点A的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后周期

（变短、不变或变长），机械能

（增加、减少或不变）。参考答案：变长

增加8.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．9.（3分）将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成θ角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M，静止的沙车中，沙车与地面的摩擦力不计，则球与沙车最终的共同速度为

。参考答案：mvcosθ/(M+m)10.如图所示，三棱镜截面是边长为L=2cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为θ=___________；棱镜对这束单色光的折射率n=___________；这束光通过三棱镜的时间t=___________。(已知真空中的光速c=3×108m/s)参考答案：

(1).60°

(2).

(3).,1×10-10s【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知，折射率：；根据可得：，这束光通过三棱镜的时间：11.

（选修3—4模块）（4分）某单色光在真空中的光速为c，波长为，则它在折射率为n的介质中传播时的速度为

，波长为

．参考答案：答案：（2分）；（2分）12.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为__________W。参考答案：1.0；1.513.如图为用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置．实验前已平衡摩擦力．①实验中采用控制变量法，应保持_______不变，用钩码所受的重力作为小车所受的________，用DIS测小车的加速度．②改变所挂钩码的数量，多次重复测量。根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：小车的质量

、合力

、小车的质量一定，a与F成正比

、

C三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图l所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，某次实验中得到如图2所示的纸带。

(1)测出点A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加

速度为9.8，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，重锤的质量为m=l.0kg，则

C点对应的速度是________m/s（保留三位有效数字），重锤在下落过程中、受到的平均阻力大小F=______N。(2)利用O、C两点进行验证(O为纸带上的第一个点)，经计算发现重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的原因可能是________（填序号）．A．重锤的质量测量大了B．重锤下落时受到的阻力过大C．O、C之间的距离测小了D．O、C之间的距离测大了E．交流电的实际频率大于50HzF．交流电的实际频率小于50Hz参考答案：15.某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．（1）本实验中小车质量

（填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；（2）将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车．图乙是打出的一条清晰纸带，O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v=

m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M，则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为

J，增加的动能为

J（g取9.8m/s2，数字保留两位小数）．参考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）明确实验原理，根据机械能守恒定律进行分析即可明确是否需要小车的质量远小于重物的质量；（2）根据平均速度方法可求得打点4时的速度；根据重力势能的定义可求得0到4时的改变量；根据动能的定义可求得动能的变化．【解答】解：（1）本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的质量均要考虑，故不需要使小车的质量远小于重物的质量；（2）打4点时的速度v===2.30m/s；0到4过程中重力势能的减小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；动能的增加量△Ek=（m+M）v2=×（2.3）2（M+m）=2.65（M+m）故答案为：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量为m=1kg，大小可忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数，取g=10m/s2，试求：

（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板右端

（2）若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力随拉力F大小变化的图像。（设木板足够长）参考答案：解：（1）铁块的加速度大小（1分）木板的加速度大小（1分）设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有 （2分）解得：t=1s （1分）

（2）①当时，A、B相对静止且对地静止，（1分）②设F=F1时，A、B恰保持相对静止，此时系统的加速度（1分）以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有（1分）解得：F1=6N

（1分）所以，当时，M、m相对静止，系统向右做匀加速运动，其加速度

（1分）以M为研究对象，根据牛顿第二定律有

解得： （1分）③当，A、B发生相对运动，（1分）画出随拉力F大小变化的图像如图（3分）无任何分析计算过程只有图不给分。有分析计算过程的哪部分对给哪部分的分17.最近某报报道徐州到南京的省道上，有一辆汽车和自行车追尾相撞事件，情况是这样的：当时汽车正以v0=10m/s速度向前行使，司机发现正前方60m处有一以v=4m/s的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车，司机以a=0.25m/s2的加速度开始刹车，经过40s停下；请你判断一下停下前是否发生车祸？此新闻是真是假．某同学解法如下：参考答案：解：在40s内汽车前进的位移为：s1=v0t+at2=200m…①40s内自行车前进的位移：s2=vt=160m…②两车发生车祸的条件是S1＞S2+60m由①②得出S1﹣S2=40m＜60m所以该同学从中得出不可能发生车祸．由此判断此新闻是假的．你认为该同学判断是否正确，请通过计算分析．

考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：该同学判断不正确，理由是对能否发生车祸的临界条件把握不够，汽车速度大于自行车速度，判断是否发生车祸的临界条件是汽车速度减小至与自行车速度相同时，看位移是否满足汽车位移大于自行车位移与两车距离之和，而不是以汽车速度减至为0为判断依据．解答：解：该同学判断不正确，正确的做法应该是：根据速度位移关系知，汽车速度减至与自行车速度一致时汽车的位移此过程中经历的时间t=所以此过程中自行车的位移s2=4×24m=96m由于发生车祸的临界条件是：s1＞s2+60因为168m＞96+60m所以会发生车祸．答：该同学判断不正确，会发生车祸．点评：解决本题的关键是对于相遇临界条件的把握，当汽车速度减小至比自行车速度还小时，肯定不会发生车祸，真正的临界条件是两车速度相等时是否发生车祸是关键．18.如图所示，在直角坐标系的x轴上方有沿x轴负向的匀强电场，x轴下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B，x轴为匀强磁场和匀强电场的理想边界，一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子从y轴上A点以v-0沿y轴负向运动。已知OA=L，粒子第一次经过x轴进入匀强磁场的坐标是（―，0).当粒子第二次经过x轴返回匀强电场时，x轴上方的电场强度大小不变，方向突然反向。不计粒子重力(1)

求电场强度E的大小；(2)

粒子经过电场和磁场之后，能否回到A点？如果不能回到A点，请通过计算说明；如能回到A点，则粒子从A点出发再次回到A点所用的时间是多少？参考答案：解：(1)粒子从Y轴A点出发，在电场中做类平抛运动，

…(2分)