上海新海农场中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

上海新海农场中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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1.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则()A．流过电阻的最大电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是141VC．变压器的输入功率是1×103WD．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J参考答案：C2.如图所示为P、Q两物体沿同一直线作直线运动的s-t图，下列说法中正确的有[jf10]

（

）（A）在t1时刻之前，P在Q的后面（B）在0～t1时间内，Q的路程比P的大（C）P做匀变速直线运动，Q做变加速直线运动（D）在0～t1时间内，P、Q的平均速度大小相等，方向相同参考答案：D3.下面是历史上发现原子内部结构的几个著名实验的装置图，其中发现质子的装置是（

）参考答案：A4.（单选）如图所示，物体A静止在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上．在力F变大的过程中，A始终保持静止，则以下说法中正确的是（）A．物体A受到的合力一定变大B．物体A受到的支持力一定不变C．物体A受到的摩擦力一定变大D．物体A受到的摩擦力一定变小参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．.专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对A受力分析，由共点力的平衡及静摩擦力的特点可得出各力的变化情况．解答：解：A、A物体受重力、支持力、摩擦力及拉力的作用而处于静止状态，故合力为零，所以A错误；B、将重力分解到沿斜面和垂直于斜面的方向；在垂直于斜面方向，重力的分力、支持力平衡，FN=mgcosθ，所以支持力不变，所以B正确；C、若F＞mgsinθ，摩擦力沿斜面向下，受力分析如图所示：由平衡得：Ff+mgsinθ=F，在力F变大的过程中，故根据平衡条件，静摩擦力逐渐增加；若F≤mgsinθ，摩擦力向上，由平衡得：mgsinθ=F+Ff故根据平衡条件，静摩擦力应先减小，后反方向增大，所以CD错误；故选：B．点评：本题考查共点力的平衡条件的应用，因拉力及摩擦力的关系不明确，故摩擦力存在多种可能性，应全面分析．5.（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。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）7.某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。①实验过程中，打点计时器应接 在 _______(填“直流”或“交流”)电源上，调整定滑轮的高度，使__

_____②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数=______③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，记为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得相邻两个计数点间的距离分别为s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz0计算此纸带的加速度大小a=_____m/s2，打计数点“4”时纸带的速度大小v=_____m/s。（保留两位有效数字）参考答案：打点计时器使用的是交流电源；调整定滑轮的高度，目的是使细线与长木板平行，减小实验误差；设细绳上的拉力为F，则，解得。利用逐差法求加速度，利用中间时刻的瞬时速度等于对应时间的平均速度求解。8.某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整

，然后再次重复实验．（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是

（写出一条即可）．参考答案：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，当碰到钉子后，机械能仍守恒，为多次实验验证，则可改变P点的高度；小球在摆动过程中，因存在摩擦阻力，则摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低．【解答】解：（1）由题意可知，由于小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，因此只要小球另一侧最高点在同一水平线即可，为了多次进行实验验证，可通过调整P点的高度，再次重复实验；（2）在实验中该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案为：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．9.在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：答案：变大；变大10.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力11.如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的是乙图，而甲图中有明显的衍射现象．参考答案：考点：波的干涉和衍射现象．版权所有专题：光的衍射、偏振和电磁本性专题．分析：波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，故可以判定甲发生了明显的衍射；根据发生明显的衍射的条件可以判定两孔的尺寸的大小．解答：解：波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小．从图可知甲发生了明显的衍射现象，而乙是波直线传播，这说明在甲图中波长大于缝的宽度，而在乙图中波长小于缝的宽度，故乙图中孔的尺寸较大．故答案为：乙；甲．点评：真正掌握了明显的衍射现象的图样和发生明显的衍射现象的条件是解决此类题目的金钥匙．12.如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。参考答案：13.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

参考答案：3v

1Ω三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个边缘带有凹槽的金属圆环，沿其直径装有一根长2L的金属杆AC，可绕通过圆环中心的水平轴O转动。将一根质量不计的长绳一端固定于槽内并将绳绕于圆环槽内，绳子的另一端吊了一个质量为m的物体。圆环的一半处在磁感应强度为B，方向垂直环面向里的匀强磁场中。现将物体由静止释放，若金属圆环和金属杆单位长度的电阻均为R。忽略所有摩擦和空气阻力.（1）设某一时刻圆环转动的角速度为ω0，且OA边在磁场中，请求出此时金属杆OA产生电动势的大小。（2）请求出物体在下落中可达到的最大速度。（3）当物体下落达到最大速度后,金属杆OC段进入磁场时,杆C、O两端电压多大？参考答案：①②等效电路如图所示,当达到最大速度时,重物的重力的功率等于电路中消耗的电功率:其中:③OA上的电流大小为:当OC段在磁场中时,17.如图所示，一辆质量M=3kg的小车静止在光滑的水平面上，小车上固定一装有弹簧的弹射装置，用一质量m=2kg的小球将弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=15J，小球与车右壁的距离为L=0.5m。解除锁定，小球被弹簧弹开后与小车右臂粘层碰撞并粘住，求：

①小球脱离弹射装置时小球和小车各自的速度大小：

②在整个过程中，小车移动的距离。参考答案：18.如图甲所示，MN、PQ为间距l=1m足够长的f行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计．导轨平面与水平面问的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强