上海洋涇中學東校2023年高三物理下學期期末試卷含解析

上海洋涇中學東校2023年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.(多選)如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計算出（）A．物體的質量

B．斜面的傾角C．斜面的長度

D．加速度為6m/s2時物體的速度參考答案：AB2.（多選）如圖所示，水平桌面上的輕質彈簧一端固定，另一端與小物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點，物塊的質量為m，物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點緩慢拉至A點，OA=s，拉力做的功為W．撤去拉力后物塊由靜止開始向左運動，越過O點速度減小到零．重力加速度為g．則上述過程中（）A．物塊從O到A過程中，彈簧彈力對物塊做的功為W﹣mgμsB．物塊從A到O過程中，彈簧的彈性勢能減少了W﹣mgμsC．物塊從A回到O位置時的動能為最大D．物塊從A回到O位置時的動能為W﹣2mgμs參考答案：考點：動能定理的應用；功能關系．專題：動能定理的應用專題．分析：分析物塊的受力情況，來判斷其運動情況：物塊在水平方向受到向左的彈簧的拉力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，彈力逐漸變小，根據(jù)彈簧先大于摩擦力、再等于摩擦力，后小于摩擦力，即可判斷出物塊的運動情況，并出動能最大的位置．根據(jù)功能關系分析動能與彈簧彈性勢能變化量的關系．解答：解：A、緩慢移動物體，物體動能不變，由能量守恒定律可知，物塊從O到A過程中，彈簧彈力對物塊做的功為﹣（W﹣mgμs），故A錯誤；B、物塊從A到O過程中，彈簧的彈性勢能減少了W﹣mgμs，故B正確；C、當物體受到的合力為零即彈力與摩擦力相等時，其速度最大，該位置在O點右側，物塊到達O點時的速度不隨最大，動能不是最大，故C錯誤；D、物體回到O位置時，摩擦力做功：2μmgs，彈簧彈力做功為零，由能量守恒定律可知，物塊的動能為：W﹣2μmgs，故D正確；故選：BD．點評：本題關鍵是抓住彈簧的彈力是變化的，分析清楚物體向右運動的過程中受力情況，從而判斷出其運動情況，分析能量如何轉化時，要搞清能量有幾種形式，再分析如何轉化．3.豎直絕緣壁上的Q點有一固定的質點A，在Q的正下方P點用絲線懸掛另一質點B，已知PA=PB，A、B兩質點因帶電而互相排斥，致使懸線和豎直方向成θ角，（如圖所示），由于漏電使A、B兩質點的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小。則（

）A、逐漸減小

B、逐漸增大

C、保持不變

D、先變小后變大參考答案：C4.（單選）矩形導線框abcd放在分布均勻的磁場中，磁場區(qū)域足夠大，磁感線方向與導線框所在平面垂直，如圖（甲）所示。在外力控制下線框處于靜止狀態(tài)。磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖（乙）所示，t=0時刻，磁感應強度的方向垂直導線框平面向里。在0~4s時間內(nèi)，導線框ad邊所受安培力隨時間變化的圖象（規(guī)定向左為安培力正方向）應該是下圖中的（

）參考答案：D5.某靜電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則

A．在0—x1之間一定不存在電場

B．在0—x1之間存在著沿x方向的勻強電場

C．在x1—x2之間存在著沿x方向的非勻強電場

D．在x1—x2之間存在著沿x方向的勻強電場參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.打點計時器是一種使用_____（填“交”或“直”）流電源的計時儀器。如圖所示是打點計時器測定勻加速直線運動的加速度時得到的一條紙帶，測出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出，則運動物體的加速度a=__________m/s2，打B點時運動物體的速度vB=__________m/s。參考答案：7.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16___。8.如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點．在壓路機前進時，A、B兩點相對各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點相對各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點相對各自軸心的向心加速度之比為aA∶aB＝

參考答案：1:1;

1:2；1:29.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質點的振動圖象如圖乙所示。質點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質點

(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質點正在平衡位置向上振動，波速v=λ/T=0.5m/s。10.

（6分）地球上的海水的總質量達1.4×1021kg。如果把這些海水的溫度減低10C，放出的熱量就達9×1018KW·h，足夠全世界使用4000年。這個設想不違背

，但是不能實現(xiàn)，所以叫

永動機，它違背了

。參考答案：答案：能量守恒定律

第二類

熱力學第二定律

（各2分）11.在同一光滑斜面上放同一導體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：112.在某介質中形成一列簡諧波，t＝0時刻的波形如圖中的實線所示．若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時刻起到P點第一次到達波峰時止，O點相對平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2

13.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標為（20cm，15cm），小球質量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標，進而確定重力勢能的大?。航猓涸谪Q直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時間t==0.2s．在這段時間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學公式求解．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型：傾角為θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點A距水面的高度H=7.0m，BC長d=2.0m，端點C距水面的高度h=1.0m.一質量m=50kg的運動員從滑道起點A點無初速地自由滑下,運動員與AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，運動員在運動過程中可視為質點）求：（1）運動員沿AB下滑時加速度的大小a；（2）運動員從A滑到C的過程中克服摩擦力所做的功W和到達C點時速度的大小υ；（3）保持水平滑道端點在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長度d到圖中B′C′位置時，運動員從滑梯平拋到水面的水平位移最大，求此時滑道B′C′距水面的高度h′。參考答案：解：（1）運動員沿AB下滑時，受力情況如圖所示

（1分）根據(jù)牛頓第二定律：

（2分）得運動員沿AB下滑時加速度的大小為：a=gsinθ－μgcosθ=5.2m/s2（1分）（直接用此式可得4分）（2）運動員從A滑到C的過程中，克服摩擦力做功為：,（2分）（求出一個表面的功可得2分，用三個式子之一都得滿分）

，

（2分）得運動員滑到C點時速度的大小

v=10m/s

（1分）（3）在從C點滑出至落到水面的過程中，運動員做平拋運動的時間為t，

，

下滑過程中克服摩擦做功保持不變W=500J

根據(jù)動能定理得：，

運動員在水平方向的位移：

當時，水平位移最大

17.如圖所示，上端開口，下端封閉，豎直放置的導熱玻璃管（厚度不計）長l0=100cm，玻璃管可繞O點在豎直面內(nèi)360°轉動。水銀柱上端與玻璃管上端齊平，下端封閉長為l1=25cm的理想氣體。大氣壓強P0=75cmHg。i．將玻璃管從豎直位置1緩慢轉動90°到水平位置2，求此時的空氣柱長度；ii．將玻璃管從豎直位置1緩慢轉動180°到豎直位置3，求此時管中剩余的水銀柱長度。參考答案：i：=50cm

ii：【分析】玻璃管從豎直位置1緩慢轉動90到水平位置2，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律求此時的空氣柱長度；將玻璃管從豎直位置1緩慢轉動180到豎直位置3，