上海市南匯縣祝橋高級中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

上海市南匯縣祝橋高級中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現(xiàn)剛性連接，形成組合體，中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功。若已知飛船繞地球的運行周期T、地球半徑R、地球表面的重力加速度g、萬有引力恒量G,根據(jù)以上信息可以確定的物理量是A．飛船的質(zhì)量

B．飛船所受的萬有引力C．飛船所在軌道的重力加速度

D．飛船的軌道半徑參考答案：CD2.一物體由靜止開始沿直線運動，其加速度隨時間變化的規(guī)律如圖1所示。取物體開始運動的方向為正方向，則下列關(guān)于物體運動的v－t圖象正確的是

（

）參考答案：C3.（單選）在同一點O拋出的三個物體，做平拋運動的軌跡如圖所示，則三個物體做平拋運動的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個物體做平拋運動的時間tA、tB、tC的關(guān)系分別是（）A．vA＞vB＞vCtA＞tB＞tCB．vA=vB=vCtA=tB=tCC．vA＜vB＜vCtA＞tB＞tCD．vA＞vB＞vCtA＜tB＜tC參考答案：考點：平拋運動．分析：研究平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，兩個方向上運動的時間相同．解答：解：三個物體都做平拋運動，取一個相同的高度，此時物體的下降的時間相同，水平位移大的物體的初速度較大，如圖所示，由圖可知：vA＜vB＜vC，由h=gt2可知，物體下降的高度決定物體運動的時間，所以tA＞tB＞tC，所以C正確．故選C．點評：本題就是對平拋運動規(guī)律的考查，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解．4.伽利略創(chuàng)造的把實驗、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進了人類科學(xué)認識的發(fā)展．利用如圖所示的裝置做如下實驗：小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動，并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿右側(cè)斜面上升的最高位置依次為1、2、3．根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用，它的運動狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時，質(zhì)量越大，它的加速度越小參考答案：A5.如圖所示，升降機天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機靜止時彈簧伸長量為10cm，運動時彈簧伸長量為9cm，則升降機的運動狀態(tài)可能是（g=10m/s2）：A.以a=1m/s2的加速度加速上升；B.以a=1m/s2的加速度加速下降；C.以a=9m/s2的加速度減速上升；D.以a=9m/s2的加速度減速下降參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載入飛船，次日載入艙著陸，實驗獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度應(yīng)為________________。參考答案：答案：7.在勻強電場中建立空間坐標(biāo)系O﹣xyz，電場線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內(nèi)有A、B、C三點，三點連線構(gòu)成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點中電勢最高的點是

點，等邊三角形的邊長為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點】電勢差與電場強度的關(guān)系；勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電場力做功正負分析電勢能的變化，結(jié)合推論：負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，分析電勢的高低．由電場力做功公式求等邊三角形的邊長．【解答】解：將負點電荷從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，電勢能增大2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，所以C點的電勢能最小，由推論：負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則C點的電勢最高．由于點電荷從B移動到C電勢能變化量最大，由等邊三角形的對稱性可知，BC邊應(yīng)與x軸重合，設(shè)等邊三角形的邊長為L．從B點移到C點電場力做功W=4.0×10﹣6J已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．8.如圖所示，用DIS研究兩物體m1和m2間的相互作用力，m1和m2由同種材料構(gòu)成。兩物體置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力隨時間變化規(guī)律為：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小為：F2=2N。由計算機畫出m1和m2間的相互作用力F與時間t的關(guān)系圖。

則F—t圖像中直線的斜率為_____________（用m1、m2、k表示），縱坐標(biāo)截距為________N參考答案：km2/(m1+m2)

2N9.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細繩連接著，它們處于如圖中所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，則細繩對B球的拉力為___________，A球的質(zhì)量為_____________。參考答案：2mg，2m10.若一定質(zhì)量的理想氣體對外做了3000J的功，其內(nèi)能增加了500J，表明該過程中，氣體應(yīng)________(填“吸收”或“放出”)熱量________J.

參考答案：11.一條細線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：12.（6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ13.(5分)在離地面200m高處，以初速度v0豎直上拋一個小球，9s后小球的速率為2v0，g＝10m/s2，則可知v0＝

m/s；再經(jīng)過時間

s后小球落回地面。參考答案：

答案：30、1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.汽車在水平冰雪路面上行駛。駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車,立即采取制動措施,但仍然撞上了汽車.兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后車向前滑動了,車向前滑動了·已知和的質(zhì)量分別為和·兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動,重力加速度大小,求(1)碰撞后瞬間車速度的大小(2)碰撞前的瞬間車速度的大小參考答案：（1）3m/s

（2）4.25m/s試題分析：兩車碰撞過程動量守恒，碰后兩車在摩擦力的作用下做勻減速運動，利用運動學(xué)公式可以求得碰后的速度，然后在計算碰前A車的速度。（1）設(shè)B車質(zhì)量為mB，碰后加速度大小為aB，根據(jù)牛頓第二定律有

①式中μ是汽車與路面間的動摩擦因數(shù)。設(shè)碰撞后瞬間B車速度的大小為，碰撞后滑行的距離為。由運動學(xué)公式有

②聯(lián)立①②式并利用題給數(shù)據(jù)得

③（2）設(shè)A車的質(zhì)量為mA，碰后加速度大小為aA。根據(jù)牛頓第二定律有

④設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為，碰撞后滑行的距離為。由運動學(xué)公式有

⑤設(shè)碰撞后瞬間A車速度的大小為，兩車在碰撞過程中動量守恒，有

⑥聯(lián)立③④⑤⑥式并利用題給數(shù)據(jù)得

故本題答案是：（1）

（2）點睛：靈活運用運動學(xué)公式及碰撞時動量守恒來解題。17.如圖所示，∠A=30°的直角三角形ABC中存在一勻強磁場，磁場方向垂直三角形平面向里，磁感應(yīng)強度為B．荷質(zhì)比均為的一群粒子沿AB方向自A點射入磁場，這些粒子都能從AC邊上射出磁場區(qū)域．AC邊上的P點距離三角形頂點A為L．求：（1）從P點處射出的粒子的速度大小及方向；（2）試證明從AC邊上射出的粒子在磁場中運動時間都相同，并求出這個時間是多少？參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場中運動的軌跡，由幾何關(guān)系分析得到粒子運動的軌道半徑，由牛頓第二定律求解粒子速度大小．（2）根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場中運動的軌跡，根據(jù)軌跡分析粒子運動半徑和周期的關(guān)系，從而分析得出結(jié)論．并求出時間．解答：解：（1）從P點處射出的粒子與AC邊的夾角為30°，這個角即為弦切角，由此可知：粒子自P處射出磁場時的速度方向必然與AC邊成30°的夾角，作出粒子在磁場中的運動軌跡如圖O1AP所示，△O1AP為等邊三角形，可得粒子作圓周運動的半徑為r=l

①設(shè)粒子的速度大小為v，由牛頓第二定律有qvB=m②由①②解得v=③速度方向與AC邊成30°的夾角指向C點一側(cè)．（2）依題知，無論這群粒子的速度多大，它們都能從AC邊離開磁場，在A處射入磁場中的弦切角為30°，它們從AC離開磁場時與AC邊的夾角必為30°，作出粒子的運動軌跡，如圖O2AQ所示，由圖可知這些粒子的圓心角均為60°，設(shè)粒子在磁場中運動的時間為t，周期為T，則有

t=④T=⑤由②④⑤解得t=顯然這些粒子在磁場中的運動時間相等，大小均為．答：（1）從P點處射出的粒子的速度大小為，速度方向與AC邊成30°的夾角指向C點一側(cè)．（2）從AC邊上射出的粒子在磁場中運動時間都相同，這個時間是．點評：粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由此根據(jù)運動特征作出粒子在磁場中運動的軌跡，掌握粒子圓周運動的周期、半徑的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．18.如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達底端時水平進入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅(qū)使逆時針轉(zhuǎn)動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)（取g＝10m/s2）。

（1）求物體到達曲面底端時的速度大小?

（2）若電機不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和在傳送帶上所用時間分別為多少?

（3）若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉(zhuǎn)動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產(chǎn)生多少熱量?參考答案：（1）物體從曲面上下滑時機械能守恒，有

解得物體滑到底端時的速度（4分）

（2）設(shè)水平向右為正方向