上海市崇明县东门中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

上海市崇明县东门中学2022-2023学年高三物理上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.光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力，宇宙飞船可以采用光压作为动力。给飞船安上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进．第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么A．安装反射率极高的薄膜，飞船的加速度大B．安装吸收率极高的薄膜，飞船的加速度大C.两种情况下，由于飞船的质量一样，飞船的加速度大小都一样D.两种情况下，飞船的加速度不能比较参考答案：A解析：根据光的直线传播和动量定理。2.运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、EP表示人的重力势能、v表示人下落的速度）：参考答案：C3.如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为600，小球静止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力F=10N作用在b上，三个物体保持静止状态．g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．绳子对物体a的拉力大小为10NB．物体c受到向右的静摩擦力C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左D．物体b受到一个摩擦力，方向向左参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】整个系统保持静止状态，先根据三角关系求出绳的拉力T，进而判断桌面对a的静摩擦力的大小和方向．隔离法分析c，可得出受静摩擦力为0．由b静止，可知水平面上受力平衡，且c对b的静摩擦力为0，则a对b的静摩擦力大小为F，方向水平向左．【解答】解：A、C、对小球m进行受力分析如图，可是：2Tsin60°=mg，可得绳子的拉力T=30N因为绳子拉力T=30N＞F=10N，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对a的静摩擦力方向水平向右，故A错误，C错误；B、物体c处于平衡状态，既不受拉力也不受摩擦力，故B错误；D、c对b没有摩擦力，而b处于平衡状态，由于水平拉力F=10N，因此由平衡条件知，b受到水平向左的大小为10N的摩擦力，故D正确．故选：D4.（多选）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于(

)（A）油酸未完全散开（B）油酸中含有大量酒精（C）计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格（D）求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴参考答案：AC5.以下叙述正确的是A．伽利略认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到外力的作用才会运动B．库仑发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的电量C．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律D．牛顿通过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律参考答案：C伽利略的自然状态是静止或做匀变速直线运动，A错误；密立根通过油滴实验测定了元电荷的电量，B错误；开普勒通过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律，D错误；焦耳发现了电流的热效应，只有C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，8.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C9.如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

（填“吸收”或“放出”）热量

J。参考答案：吸收（2分）260J10.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。参考答案：答案：11.如图1，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，电键S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过该电阻的电流的关系如图2所示。由图可知，滑动变阻器的阻值最大范围为_____Ω，R1的最大功率为______W。参考答案：6，412.在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是

法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

。参考答案：13.如图所示，在高为h的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g．为使两球能在空中相遇，水平距离s应＜v0；若水平距离为s0，则υB=．参考答案：考点：平抛运动；竖直上抛运动．分析：A做平抛运动，B球竖直上抛运动，要使两球在空中相遇，运动的时间必然小于A球运动时间，且A球的水平距离要等于s，两球同时运动，运动的时间相同，根据平抛运动和竖直上抛运动的公式，抓住时间，位移的关系联立方程即可求解．解答：解：由于A做平抛运动有：x=v0t，h=，可得：x=v0所以为使两球能在空中相遇，水平距离应有：s＜x，即：s＜v0．由：s0=v0t，h=+（vBt﹣）得：vB=故答案为：，．点评：本题主要考查了平抛运动和竖直上抛运动的基本规律，关键要正确分析两个物体运动之间的关系．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内，x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里，x轴上方的磁场的磁感应强度为B，x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m，电量为—q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求：（1）粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1（2）设x上方的周期为T1，x下方的周为T2，求T1：T2（3）如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话，则每经过一周期，在x轴上粒子右移的距离。（4）在与x轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。

参考答案：（1）粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1，下方磁场中做匀速圆周运动半径r2由

（6分）（2）x上方的周期为T1，x下方的周为T2，

（2分）

（2分）T1：T2=4:3

（2分）（3）在磁场中运动轨迹如图所示，如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话，则每经过一周期，在x轴上粒子右移（5分）（4）则在每4周期刚结束时粒子第二次经过的这一点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。故（5分）（式中k取1、2、3……）17.如图所示，长L＝1.5m、质量M＝3kg的木板静止放在水平面上，质量m＝1kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2。现对木板施加一水平向右的恒定拉力F，取g＝10m/s2.(1)求使物块不掉下去的最大拉力F0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．(2)如果拉力F＝21N恒定不变，则小物块所能获得的最大速度是多少？参考答案：(1)物块刚好不掉下去，则物块与木板达到最大静摩擦力，且具有相同的最大加速度a1．对物块，

18.如图甲所示，电荷量为q=1×