2022年上海港湾学校高三物理期末试题含解析

2022年上海港湾学校高三物理期末试题含解析一、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，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示.已知这列波在P点处依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，则下列说法中正确的是（

）A.这列波的波长为5cm

B.这列波的波速为10cm/sC.质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处D.质点Q到达波峰时，质点P也恰好到达波谷参考答案：C2.（单选）逻辑电路信号只有高电压和低电压，用“1”和“0”表示。下列说法正确的是A．“1”表示电压为1V，“0”表示电压为0V

B．“1”表示电压为大于或等于1V，“0”表示电压一定为0V

C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字D．“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表示该点与电源的负极相连参考答案：C3.一列在均匀介质中沿水平方向传播的简谐横波，在t=0时刻0到8m之间第一次出现如图波形，波源起振方向向y轴正方向，波速为10m/s，此时平衡位置位于x1＝2.5m的质点P正处于加速运动状态。下列判断中正确的是：

（

）A．波的传播方向为沿x轴正方向。B．在t1=0.15s时，质点P恰好处于波峰位置C．经过Δt＝0.1s，质点P通过的路程为5cmD．在t2=1.6s时，25m处的质点第一次出现波峰参考答案：ABD4.如图，匀强电场方向水平向右，场强E，丝线长L，上端系于0点，下端系质量为m带电量为+q的小球，已知Eq=mg。现将小球从最低点A由静止释放，则（

）A.小球可到达水平位置B.当悬线与水平呈45°角时小球的速度最大C.小球在运动过程中机械能守恒D.小球速度最大时悬线上的张力为(3一2)mg参考答案：ABD本题的物理环境是有重力场和电场组成的复合场，由于Eq=mg，故和合场强的方向为与水平面成45°角斜向右下方，在此位置的时候物体的速度最大，B对。由能量转化关系可得小球可到达水平位置，在此过程中，电场力一直对小球做正功，故机械能不守恒，C错。小球到达水平面成45°角斜向右下方的位置时：qELsinα-mgL(1－cosα)=mv2，v2=(2＋2)gL，F－mg=,F=(3一2)mg5.（多选）我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T。若已知月球的半径为R，则A．卫星运行时的向心加速度为B．物体在月球表面自由下落的加速度为C．卫星运行时的线速度为D．月球的第一宇宙速度为参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：7.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

8.今年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发，山东半岛也出现较多的病例。为了做好防范，需要购买大量的体温表，市场体温表出现供货不足的情况，某同学想到自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线，如图甲所示.该同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻Rg=100Ω的电流表及电阻箱R′，及用该电阻作测温探头的电阻R,串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。①电流刻度较小处对应的温度刻度

；（填“较高”或“较低”）②若电阻箱阻值R′=70Ω，图丙中5mA刻度处对应的温度数值为

℃。参考答案：9.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：_____

__________；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将___________．（填“变大”，“变小”，“不变”）参考答案：（1）图略

（2）倾角过大

（3）变大10.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．图3(1)图4给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出)，计数点间的距离如图8所示．根据图中数据计算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效数字)．图4(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______．(填入所选物理量前的字母)

A．木板的长度l

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______．

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝__________(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据_______________________________________________________________．参考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力．11.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______。参考答案：

(1).

(2).【详解】由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为12.在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为▲，重力加速度大小为▲参考答案：

t/n，13.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在水平地面上固定倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电荷量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为x0处由静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t；（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。参考答案：(1)(2)解析：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有

解得（2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x，则有从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得

解得17.（16分）如图所示，一金属杆弯成如图所示形状的固定导轨，左侧导轨处于水平面内，右侧导轨处在倾角θ＝30°的斜面上，前后导轨的间距处处都为l．质量为m、电阻为R的金属棒ab水平放置在倾斜的导轨上．整个装置处在方向垂直于斜面的匀强磁场中，磁感应强度为B．给棒一定的初速度，可使棒恰好沿斜面匀速下滑，然后再进入水平轨道滑行．不计整个导轨的电阻和摩擦，重力加速度为g．求：

（1）金属棒沿斜面匀速下滑的速度v0．

（2）金属棒在水平导轨滑行过程加速度的最大值．（设棒从倾斜导轨进入水平导轨过程速度大小保持不变）参考答案：解析：（1）金属棒下滑产生的感应电动势

①（3分）

回路中产生的感应电流

②（2分）

棒匀速下滑，安培力等于重力沿斜面的分力

③（3分）

可解得棒匀速下滑的速度

④（2分）

（2）金属棒刚进入水平导轨时加速度最大，此时感应电动势

⑤（1分）

安培力大小为

⑥（1分）

安培力方向与水平方向成θ角斜向右

此时金属棒做减速