上海市文来中学2022年高三物理期末试题含解析

上海市文来中学2022年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.（单选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（

）A．m＝0.5kg，μ＝0.4

B．m＝0.5kg，μ＝0.2C．m＝1kg，μ＝0.2

D．m＝1.5kg，μ＝参考答案：A当拉力F=1N时，物体静止不动，当F=2N时物体做匀速运动，则摩擦力f=2N，f=μmg，在t=2s到t=4s间，有F-f=ma，a=2m/s2，两个公式联立可知m＝0.5kg，μ＝0.4，A对；2.如图所示，一个宽度为L的有界匀强磁场区域，方向垂直纸面向里．用粗细均匀的导线制成一边长也为L的正方形闭合线框，现将闭合线框从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域．下图中能正确反映该过程ab两点电势差随时间变化的图象是（）

A

B

C

D参考答案：B3.两电源电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减少为R'，电源输出功率分别为P1、P2，则（

）A．r1<r2，P1<P2

B．r1>r2，P1>P2

C．r1<r2，P1>P2

D．r1>r2，P1<P2

参考答案：由E1>E2和知r1>r2，电源和电阻的U-I图象如图所示，电源与电阻U-I图线的交点为电阻两端的电压和电流，则P1<P2，故D正确。

点评：此题难在若从表达式上比较电源输出功率分别为P1、P2，则非常困难，但若结合图象，则非常直观形象。当然，此题还可以用赋值法求解，例如可以令E1=4V，E2=3V，R=2Ω，令电流I=1A，则r1=2Ω，r2=1Ω，则r1>r2，再令R'=1Ω，则P1<P2。在只有90分钟的考场上，时间就是分数。为此，教师有必要平时就对学生进行思想方法的教育，让学生在思想方法的指导下，实现“小题小做”。4.如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则（

）．A.该卫星的发射速度必定大于B.卫星在同上不轨道上的运行速度大于C.在轨道上，卫星在点的速度大于在点的速度D.卫星在点通过减速实现由轨道进入轨道参考答案：CD试题分析：A、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动；错误7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度；错误卫星在轨道I上，由Q到P的过程中，引力做正功，动能增大，速度增大，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度；正确从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力；正确故选CD考点：人造卫星点评：关键知道第一宇宙速度的特点；卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定。5.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是：

(

)

A．小车静止时，F=mgsinθ，方向沿杆向上．B．小车静止时，F=mgcosθ，方向垂直杆向上．

C．小车向右以加速度运动时，一定有

D．小车向左以加速度运动时，，方向左上方，与竖直方向的夹角为．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

7.图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为____________；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的_______（填“上方”、“下方”或“等高处”）．

参考答案：

答案：mgH/2

上方8.某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如下图(a)所示，现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如下图(b)所示，由图象可知，物体的质量m=______________；物体与水平面间的动摩擦因数μ=_______________．参考答案：5kg

0.49.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：10.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题11.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．12.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：13.某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．①实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）____________________________________________________________________________________

②另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，则下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化（

）参考答案：①没有平衡摩擦力

钩码质量要远小于M

②

D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，足够长的斜面倾角?=370，一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动；加速度大小为a=8m/s2，g取10m/s2．求：（1）物体沿斜面上滑的最大距离x；（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（3）物体从A点出发需经多少时间才能回到A处．参考答案：1）上滑过程：2ax=v02

x=36m………(2分)2)牛顿定律得：mgsin370+mmgcos370=ma情代入数据得：m=0.25……(3分)3)下滑过程由牛顿定律得：mgsin370-mmgcos370=ma1得：a1=4m/s2由x=得t1=s上滑时间：t2=v0/a=24/8=3s

t=t1+t2=…(5分)17.某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω.(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率.(2)若改用5000V高压输电,用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压,求线路损耗的功率和用户得到的电压.参考答案：(1)输电线上的电流强度为I=A=52.63A…………3分输电线路损耗的功率为P损=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW.…………3分(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=A=4A………ks5u…………3分改用高压输电后，线路损失为:P损=I2R=42×6W=96W

…………2分用户端在变压器降压前获得的电压U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V………………2分根据用户得到的电压为U2=U1=×4976V=226.18V.…18.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量m=10kg的物体．如图，绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长H=1m．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B的距离H=1m，车经过B点时的速度为vB=5m/s．求：（1）当车运动到B点时，物体升高的高度h；（2）车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功W．某同学的解法为：W﹣mgh=mv，代入h和vB的数据，即可求出拉力对物体做的功W．你若认为