上海市少云中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

上海市少云中学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.在电场中一个电子从A点移到B点，电场力做功30ev，已知B点的电势为110v，则A点的电势φA=

V。参考答案：80略2.（05年全国卷Ⅱ）图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧？

A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2

B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|

C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|2

D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|参考答案：答案：ACD3.如图所示，等腰直角三角形ABC，O为斜边AC边的中点。在A、B、C三个顶点处分别放置三根通电长直导线，导线中的电流大小相等，方向均垂直纸面向里。则三根通电直导线在O点共同产生的磁场的方向为图中

A．①所示的方向B．②所示的方向C．③所示的方向D．④所示的方向参考答案：

答案：B4.如图所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路正上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速向上运动一段位移的过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK。则以下关系式正确的是A.W1=Q B.W2=Q C.W1=EK D.WF+WG=Q+EK参考答案：CD【详解】AC．根据题意，由动能定理知：导体棒：①，故A错误，C正确；B．由能量守恒定律得：②，故B错误；D．对磁体有：，由①②③联立解得：，故D正确。5.（多选题）某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（）A．＜B．＞C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率参考答案：BD【考点】远距离输电．【分析】将发电站的电能远输时，由于电线上的电阻而导致电压和功率损失，从而使得降压变压器输入电压和输入功率减少．【解答】解：根据变压器工作原理可知，，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2＞U3，所以，故B正确，AC不正确．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，故D正确．故选：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：7.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

8.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0

9.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：10.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为，星球的质量为．（万有引力恒量为G）参考答案：：解：卫星的轨道半径为r，运动周期为T，根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，=mM=故答案为：，12.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.013.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.参考答案：解：(1)物体沿斜面下滑过程中受三力：重力，斜面弹力、摩擦力，如图所示。建立如图所示坐标，由牛顿第二定律有：

………①2分

……………②1分

…………………③1分物体从斜面顶端滑到底端的位移为：

…………………④2分物体下滑过程中有：

…………………⑤2分以上各式联立解得：

……⑥2分从⑥式看出，当减小时，将减小。

………………3分17.如图所示，一质量为2m，带电荷量为q的物体A放置于动摩擦因数为μ、倾斜角为θ的斜面上，且μ=tanθ，另一质量为m，且不带电的物体B和竖直的劲度系数为k的弹簧一端相连，弹簧的另一端与地面相连．A、B之间用细线通过光滑的定滑轮连接，斜面及B与滑轮之间的距离都足够长．当斜面所在的区域存在沿斜面向上的匀强电场时，A、B均静止且细线无拉力．已知重力加速度为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力．求：（1）电场强度取值的范围和弹簧的压缩量x；（2）把电场的方向改为垂直斜面向上，且E=时，不考虑电场变化的其它效应．求A刚开始运动时的细线拉力的大小及当A的位移为2x时，A的速度多大小．参考答案：解：（1）由于A静止，当电场场强最小时，静摩擦力沿斜面向上，有：2mgsinθ=2μmgcosθ+qEmin由于A静止，当电场场强最大时，静摩擦力沿斜面向下，与：2mgsinθ+2μmgcosθ=qEmax联立解得：Emin=0，Emax=，A、B静止时，弹簧压缩，有：x=（2）①A刚开始运动时，应用牛顿第二定律：2mgsinθ﹣f﹣T=2ma

其中f=μN，N+qE=2mgcosθ，A开始运动时对B应用牛顿第二定律有：T﹣mg+kx=ma

联立解得：T=；

②当A的位移为2x时，弹簧的势能与初始状态相等，B上升了2x的距离，由于摩擦力为0，系统机械能守恒，对AB这个系统有：2mgsinθ×2x=mv12+mg×2x

解得：v==2g答：（1）电场强度取值的范围为0≤E≤，弹簧的压缩量x=；（2）把电场的方向改为垂直斜面向上，且E=时，不考虑电场变化的其他效应．①A刚开始运动时的细线拉力的大小为；②当A的位移为2x时，A、B的速度为．18.如图所示，两根不计电阻的金属导线MN与PQ放在水平面内，MN是直导线，PQ的PQ1段是直导线，Q1Q2段是弧形导线，Q2Q3段是直导线，MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0kg、不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动，金属棒始终垂直于MN，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。金属棒处于位置（I）时，给金属棒一向右的初速度v1=4

m/s，同时给一方向水平向右F1=3N的外力，使金属棒向右做匀减速直线运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，改变大小，使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1

m；金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点；位置（I）到位置(Ⅱ)的距离为7.5m。求：（1）金属棒向右匀减速运动时的加速度大小；（2）c、d两点间的距离L2；（3）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q。参考答案：（1）金属棒从位置(I)到位置(Ⅱ)的过程中，加速度不变，方向向左，设大小为a，在位置I时，a、b间的感应电动势为E1，感应电流为I1，受到的安培力为F安1，则E1=BL1v1