2022年上海震旦外国语中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年上海震旦外国语中学高三物理下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，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上．下列说法中正确的是(

)A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长参考答案：BC2.（多选）如图所示电路中，R1>R2+r（r为电源内阻），在滑动变阻器的滑片P由a向右移到b的过程中，以下说法中正确的是A．电源的总功率增大

B．电源内部的电势降落减小C．R1消耗的功率先增大后减小

D．R2消耗的功率一定增大参考答案：ACD3.物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是A．牛顿第一定律

B．牛顿第二定律

C．电阻定律

D．法拉第电磁感应定律参考答案：A4.下列说法中正确的是（）A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小D．气体体积增大时气体分子势能一定增大参考答案：D【考点】分子势能．【分析】物体的机械能包括动能和势能，物体的内能包括分子热运动动能和分子势能；温度是分子热运动平均动能的标志，分子势能与分子间距有关．【解答】解：A、物体自由下落时速度增大，动能增加，但内能是分子热运动平均动能和分子势能之和，与宏观速度无关，故A错误；B、机械能包括动能和势能，内能包括分子热运动动能和分子势能，故物体机械能与内能无关，故B错误；C、物体的体积减小温度不变；温度不变说明分子热运动平均动能不变；体积减小，分子平均间距减小；分子间距减小，分子势能不一定减小；故物体的内能不一定减小；如0摄氏度的冰化为0摄氏度的水，内能增加；故C错误；D、气体分子间距很大，分子力几乎为零，但一定表现为引力；故气体体积增大时气体分子势能一定增加，故D正确；故选：D．5.内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示,由静止释放后A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。7.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：8.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；259.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.610.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。11.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

12.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．13.如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：（1）游标卡尺的读数

mm；（2）螺旋测微器的读数

mm．参考答案：（1）52.35；（2）3.855．解：（1）由图1所示游标卡尺可知，主尺示数是5.2cm=52mm，游标尺示数是7×0.05mm=0.35mm，游标卡尺示数为52mm+0.35mm=52.35mm．（2）由图2所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为3.5mm，可动刻度示数为35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋测微器示数为3.5mm+0.355mm=3.855mm．故答案为：（1）52.35；（2）3.855．15.硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件．某同学利用图（a）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系．图中R0=2Ω，电压表、电流表均视为理想电表．（b）（1）用“笔线”代替导线，将图（b）中的电路补充完整．（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a，见图（c）．由此可知此时该电池的电动势为2.90V；若调节可调电阻的阻值，使电流小于200mA，则此时电源内阻为4.0Ω．（3）实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得U﹣I曲线b，见图（c）．当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路在实验一中的路端电压为1.5V，则在实验二中变阻器R消耗的功率为27mW（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：考点：描绘小电珠的伏安特性曲线．专题：实验题；恒定电流专题．分析：①根据原理图可以画出实物图，注意正负极不要连反了．②电源的U﹣I图象的斜率表示其内阻，根据斜率的变化可以知道内阻的变化情况，图象与纵轴交点表示电动势，与横轴交点表示短路电流．③由图象b找到路端电压为1.5V的电路电流，由欧姆定律及串联电路特点求出可调电阻阻值，然后由P=I2R求出可调电阻消耗的电功率．解答：解：（1）分析图甲所示实验原理图，根据原理图连接实物电路图，如图所示．

（2）在硅光电池的U﹣I图象，当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.90V，当电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=4.0Ω．（3）实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.25mA，连接a中点（0.25mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U﹣I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图，电流和电压分别为I=80mA、U=0.5V，则变阻器R消耗的功率为P=（U﹣IR0）I=27mW．故答案为：（1）如图．（2）2.9；4.0．（3）27mW．点评：本题为探究性实验，难点在第三问中，要注意通过读题找出两次实验中的关系，从而找出正确的方法；注意由于不符合线性关系，不能用欧姆定律求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A，恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B。现保持细绳绷直，把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成600的位置，然后释放小球。小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞，而后小球向右摆动的最大高度为L/8，物块则向右滑行了L的距离而静止求：（1）A球与B碰撞前对细绳的拉力（2）A球与B碰撞后一瞬间的速度大小（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ。参考答案：（1）A球小球下摆至最低点的过程中，根据机械能守恒：

①在最低点对A球：（2）A球碰撞后在上摆过程中，根据机械能守恒：

②

（3）小球A和物块碰撞瞬间分析，根据动量守恒：

③

由①②③式解得：

④

对碰后物块分析，根据动能定理：

⑤

由④⑤解得物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.517.如图所示，小球在光滑的斜面上做匀减速直线运动，途中依次经过A、B、C三点，经过两段的时间间隔tAB=ls，tBC=3s，且AB=4m，BC=6m，求

(1)小球的加速度大小；

(2)小球离开A点后6S末的速度；

(3)小球从A点出发又返回A点所用时间。参考答案：设小球第一次经过A点时的速度为，则有，，将已知数据代入以上两式可得的值，进而（2）、（3）问可解。18.(计算)某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘