上海市东方曹杨外国语高级中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

上海市东方曹杨外国语高级中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析一、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.（单选）如图所示，质量为m的质点和半径为R的半球体均静止，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是：

A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左

B．质点对半球体的压力大小为mgcosθ

C．质点所受摩擦力大小为μmgcosθ

D．质点所受摩擦力大小为mgcosθ

参考答案：D2.（多选）如图所示，位于光滑水平桌面上的物块P用跨过定滑轮的轻绳与小托盘相连，托盘内有砝码。托盘与砝码的总质量为m，P的质量为2m，重力加速度为g。释放后，P从静止开始沿桌面运动的过程中，下列说法正确的是（

）A．托盘运动的加速度大小为gB．P运动的加速度大小为 C．托盘对轻绳的拉力大小为D．砝码处于超重状态参考答案：BC应用隔离法，对托盘分析，由牛顿第二定律得，对物块P分析，由牛顿第二定律得F=2ma，可知加速度大小为a==g，故A项错误B项正确；将a=g代入F=2ma得F=mg，C项正确；由于砝码加速度向下，所以砝码处于失重状态，D项错误。3.（单选）如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为、、，若甲轮的角速度为，则丙轮的角速度为

A.

B.

C.

D.参考答案：A4.如图所示，两个质量分别为m1=2kg,m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N，F2＝20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则

A.弹簧秤的示数是10N

B.弹簧秤的示数是50N

C.在突然撤去F2的瞬间，弹簧秤的示数不变

D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变参考答案：答案：C5.a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的，图乙是b光照射时形成的。则关于a，b两束光，下述正确的是

A．a光光子的能量较大B．在水中a光子传播的速度较大C．若用a光照射某金属时不能打出光电子，但用b光照射该金属时一定能打出光电D．若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上

（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；

（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；

（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；

（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的A．B两图象，图A中三线表示实验中

不同。图B中图线不过原点的原因是

。

参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。7.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)8.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：19.如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________m/s．参考答案：0.04；

30010.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t211.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。12.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为

；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：答案：增大解析：由变压器的电流比可知，，故，由题意知原线圈的电压不变，由P2＝和P1＝P2可知，R减小时，则P1＝P2均增大。13.一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：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：U/V0.000.400.801.201.602.00I/A0.000.100.180.280.380.48实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有

（填选项前字母）；⑵在虚线方框中画出实验电路图；

⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。

参考答案：（1）ACE（3分）；（2）如图所示（4分）；（3）如图所示（3分）15.实验课上，某小组验证“力的平行四边形定则”的实验原理图如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．(1)图乙中的________(选填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的理论值；________(选填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)本实验采用的科学方法是()A．控制变量法 B．理想实验法

C．等效替代法

D．建立物理模型法

(3)在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：____________.(选填“变”或“不变”)(4)为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是(

)A．若固定白纸的方形木板平放在实验桌上来验证力的平行四边形定则，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好C．标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出D．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置参考答案：(1)F（1分）；F′（1分）；(2)C（2分）；(3)不变（2分）；(4)AD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）地球的平均密度是多少；（2）飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；（3）椭圆轨道远地点B距地面的高度．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：在地球表面附近，万有引力与重力近似相等计算出地球的质量，再根据密度的定义式计算地球的密度．求出飞船在A点的万有引力，根据牛顿第二定律结合万有引力等于重力求出A点的加速度．根据飞船的周期，通过万有引力提供向心力求出轨道半径，从而求出远地点B距地面的高度．解答：解：（1）根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：﹣﹣﹣﹣①在地球表面附近，万有引力与重力近似相等，有：﹣﹣﹣﹣②由①②式联立解得：地球的平均密度（2）根据牛顿第二定律有：﹣﹣﹣﹣③由②③式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为：（3）飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：﹣﹣﹣﹣④由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：﹣﹣﹣﹣⑤由②④⑤式联立解得，椭圆轨道远地点B距地面的高度为：h2=答：（1）地球的平均密度是；（2）飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为；（3）椭圆轨道远地点B距地面的高度为．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两大理论，并能熟练运用．17.某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示（1）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，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？（2）若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？（要写出具体判断过程）参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：（1）波向右匀速传播，根据传播距离x=6m，时间t=0.6s，求出波速；由图读出波长，根据求出周期；当图示时刻x=0.5m处的振动传到P点时，P点第一次达到波谷．根据波形的平移求出从t=0时刻起到P点第一次达到波谷时所经历的时间，分析O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0．（2）先求解波形平移的距离，看其与波长的关系，再判断波形平移的方向．：解：（1）由图象可知：λ=2m，A=2cm当波向右传播时，点B的起振方向向下，包括P点在内的各质点的起振方向均向下．波速

==10m/s

由得：T=0.2s由t=0至P点第一次到达波峰止，经历的时间：=0.75s=（3+），而t=0时O点的振动方向向上，故经△t2时间，O点振动到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）×4A=0.26m（2）当波速v=20m/s时，经历0.525s时间，波沿x轴方向传播的距离x=vt=10.5m=（5+）λ，