2022年上海市光学校高三物理联考试卷含解析

2022年上海市光学校高三物理联考试卷含解析一、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.（单选）游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉．下列描述正确的是（

）

①当升降机加速上升时，游客是处在失重状态]

②当升降机减速下降时，游客是处在超重状态

③当升降机减速上升时，游客是处在失重状态④当升降机加速下降时，游客是处在超重状态A．①②

B．②③

C．①③

D．③④参考答案：B2.（多选）“嫦娥三号”探月工程在2013年下半年完成．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0．飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是（）A．飞船在轨道Ⅲ上的运行速率v=B．飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为2πC．飞船在A点点火变轨后，动能增大D．飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，动能增大参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．.专题：人造卫星问题．分析：飞船做圆周运动，根据万有引力等于向心力，列出等式表示出线速度和周期，再根据万有引力等于重力求解．根据牛顿第二定律比较经过A点的加速度大小．从轨道Ⅱ上A点进入轨道Ⅰ需加速，使得万有引力等于向心力．在轨道Ⅱ上运行时，根据万有引力做功情况判断A、B两点的速度大小．解答：解：A、设月球的质量为M，飞船的质量为m，飞船绕月运动速度为v，由万有引力提供向心力：，r=4R，又：GM=g0R2，解得：v=，故A错误．B、根据万有引力提供向心力，得T=2π，又根据月球表面物体万有引力等于重力得：GM=g0R2，所以飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为T=2π，故B错误．C、飞船在A点处点火时，是通过向行进方向喷火，做减速运动，向心进入椭圆轨道，所以点火瞬间是动能减小的，故C错误．D、飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，万有引力做正功，动能增大，故D正确．故选：D．点评：主要考查圆周运动中各种向心力公式的变换．要能根据万有引力提供向心力，选择恰当的向心力的表达式．3.8．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线跟水平线的夹角为α=60°。则m1∶m2为

B．

C．

D．参考答案：C对m1受力分析可知，受重力，碗的支持力和绳的拉力（大小等于m2的重力）3个力的作用而平衡，由几何知识和力的平行四边形定则可得，，解得m1∶m2=，选项C正确。4.如图所示,粗糙的斜面(μ＜tanθ)与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以度v0运动,设滑块运动到A点的时刻为t=0,距O点的水平距离为x,水平速度为vx.由于v0不同,从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最多的是（

）参考答案：D5.．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(

)A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器．(1)请将下列实验步骤按先后排序：________A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。(2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圆规

D．量角器(3)写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义。参考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ为n个点对应的圆心角，T为时间间隔7.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右，8.如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n=的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为

▲

。

参考答案：450＜θ＜9009.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为__________。参考答案：10.（9分）一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，用此电动机提升物重4N的物体，在30秒内可以使该物体匀速提升3m，除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失，则电动机的输入电功率为__________W,在提升重物的30秒内，电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。参考答案：

0.6W，6J，5Ω11.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s1，1.12012学年普陀模拟21B。参考答案：1，1.112.一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。参考答案：32.4Ω，小于13.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定电源的电动势和内阻”实验中，某同学从实验室挑选了两节新的干电池作为电源，同时也选取了其它实验器材，并完成了部分接线，如图所示．根据所学知识，请你完成以下问题：（1）为了较小实验误差和提高实验的可操作性，接线柱A、B之间接入的滑动变阻器应选用（填“R1”或”R2“）；（2）电压表连接导线C应与接线柱相连（填“A“或”B“）；（3）合理选用滑动变阻器，正确连接线路，调节滑动变阻器的阻值，根据实验测得的电流和电压值绘制U﹣I图象如图所示，结合图象信息，可知待测电源的电动势E=V，电源内阻r=Ω．（结果保留2位小数）（4）在滑动变阻器的阻值从最大调到﹣的过程中，电源的输出功率．A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．先增大后减小

D．先减小后增大．参考答案：（1）R1；（2）B；（3）3.05；

3.20；（4）C；【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）根据给出的电动势和图象可明确电流的范围，则可明确对应的滑动变阻器；（2）根据电压表的接法可明确C应接入的位置；（3）根据图象选择两点由闭合电路欧姆定律列式，联立求出电动势和内电阻；（4）根据电源的输出功率在内外电阻相等时最大这一规律进行分析，明确输出功率的变化规律．【解答】解：（1）两节干电池的电动势之和为3V，由图可知，电流最大应达到0.6A左右；为了便于控制滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；（2）电压表应并联在电源两端，故只能与导线B相连接；（3）根据给出的U﹣I图象可知，2.41=E﹣0.2r；1.60=E﹣0.44r联立解得：E=3.05V；r=3.20Ω（4）当内外电阻相等时输出功率最大，则可知，当滑动变阻器阻值由5调至最小时，功率选增大后减小；故选C．故答案为：（1）R1；（2）B；（3）3.05；

3.20；（4）C；15.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=．（用上述测量的字母表示）（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图1、2所示，则金属丝长度的测量值为L=60.50cm，金属丝直径的测量值为d=0.550mm．参考答案：：解：（1）由电阻定律可知，金属丝电阻R=，则金属丝电阻率ρ=；（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，金属丝的长度l=70.50cm﹣10.00cm=60.50cm；由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为5.0×0.01mm=0.050mm，螺旋测微器示数为0.5mm+0.050m=0.550mm；故答案为：（1）；（2）60.50，0.550四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图甲所示，一质量为2.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从t=0时刻起，物体受到水平方向的力F的作用而开始运动，8s内F随时间t变化的规律如图乙所示。求：（g取10m/s2）（1）4s末物体速度的大小；（2）在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t图象；（要求计算出相应数值）（3）在8s内水平力F所做的功。参考答案：解析：（1）（6分）物体受到水平力F和摩擦力f的作用，由静止开始向右做匀加速直线运动，设加速度为a1，4s末速度为v1，由牛顿第二定律：F1-μmg=ma1

（2分）a1=3m/s2

（2分）v1=at1=12m/s

（2分）（2）（8分）由图知，4-5s内物体受到水平力F的大小不变，方向改变，设加速度为a2，5s末速度为v2

-(F2+μmg)=ma2

a2=-7m/s2

（2分）v2=v1+a2t2=5m/s

（2分）

由图知，5-8s内物体只受摩擦力f的作用，设加速度为a3，速度为v3-μmg=ma3

a3=-2m/s2

（1分）

t3=-=2.5s

在t=7.5s时物体停止运动，v3=0

（1分）物体运动的v-t图象如图所示

（2分）（3）（6分）由v-t图可知（或计算得出）0-4s内

s1=24m

（1分）4-5s内

s2=8.5m

（1分）水平力F做功

WF=F1S1-F2S2

（2分）

解得：

WF

=155J

（2分）17.如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求:（1）小物块放上时，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小。(取g=l0m/s2).

参考答案：（1）物块的加速度----------------（1分）小车的加速度：-----------（1分）（2）由：

--------------------------（2分）得：t=1s

--------------------------（1分）（3）在开始1s内小物块的位移：---（1分）最大速度：----------（1分）在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度:

---------------（1分）这0.5s内的位移:

-------（1分）通过的总位移--------------（1分）

18.如图所示，足够长的传送带与水平面倾角θ=37°，以12m/s的速率逆时针转动。在传送带底部有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿传送带向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行传送带向上。经时间t=4.0s绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小；（2）绳断后物体还能上行多远；（3）从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）参考答案：（1）物体开始向上运动过程中，受重力mg，摩擦力Ff，拉力F，设加速度为a1，则有F–mgsinθ－Ff=ma1

又Ff=μFN

FN=mgcosθ

得a1=2.0m/s2

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