上海漕涇中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海漕涇中學(xué)2023年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變軌前相比()A．軌道半徑變小

B．向心加速度變小C．線速度變小

D．角速度變小參考答案：A2.直導(dǎo)線AB與圓線圈的平面垂直且隔有一小段距離,直導(dǎo)線固定,線圈可以自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流時(shí)(同時(shí)通電)從左向右看,線圈將()A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線AB

B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線AB

D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：3.

關(guān)于牛頓第二定律下面說(shuō)法正確的是A.若物體的質(zhì)量不變，a正比于F，對(duì)F、a的單位不限B.對(duì)于相同的合外力，a反比于m，對(duì)m、a的單位不限C.在公式F=ma中，F(xiàn)、m、a三個(gè)量可以取不同單位制中的單位D.在公式F=ma中，當(dāng)m和a分別用千克、米每二次方秒做單位時(shí)，F(xiàn)必須用牛頓做單位參考答案：ABD4.一衛(wèi)星在地球同步軌道上運(yùn)行，關(guān)于衛(wèi)星內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊，下列說(shuō)法正確的是A．物塊收到的重力為9.8NB．物塊處于完全失重狀態(tài)，所受重力為零C．物塊受到地球引力和向心力作用，處于平衡狀態(tài)D．物塊受到地球的萬(wàn)有引力提供物塊繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力參考答案：D5.若已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)可近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并且已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r，它繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T，萬(wàn)有引力常量是G，由此可以知道A．月球的質(zhì)量

B．地球的質(zhì)量C．月球的平均密度

D．地球的平均密度參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(6分)某同學(xué)用如圖所示裝置研究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向的關(guān)系。已知電流從接線柱流入電流表時(shí)，電流表指針左偏。實(shí)驗(yàn)的磁場(chǎng)方向、磁鐵運(yùn)動(dòng)情況及電流表指針偏轉(zhuǎn)情況部分已記錄在下表中。請(qǐng)依據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律填定空出的部分。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)磁場(chǎng)方向磁鐵運(yùn)動(dòng)情況指針偏轉(zhuǎn)情況1向下插入左偏2拔出右偏3向上右偏4向上拔出參考答案：向下，插入，左偏7.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，則它的直徑約為_(kāi)_________。參考答案：；或

()8.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖，虛線是在t時(shí)刻后時(shí)刻的波形圖．已知，若波速為15m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)?/p>

▲

；則在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為

▲

m．參考答案：向下

（2分）

0.3m9.下面（a）（b）（c）實(shí)例中，不計(jì)空氣阻力：（a）物體沿光滑曲面下滑；（b）物體以一定初速度上拋；（c）物體沿斜面勻速下滑。上述三例中機(jī)械能不守恒的是（用字母表示）。若質(zhì)量為m的物體以0.9g的加速度豎直減速下落h高度，則物體的機(jī)械能減少了。參考答案：

C1.9mgh10.質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為A．2

B．3

C．4

D．

5參考答案：AB碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又兩者動(dòng)量相等

mv1=Mv2

①

則v2=

又碰撞時(shí)，機(jī)械能不能增加，則有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化簡(jiǎn)整理得≤3。選項(xiàng)AB符合題意。11.（2）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），12.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器．當(dāng)有物體從光電門(mén)通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其N(xiāo)Q是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門(mén)（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出）．小車(chē)上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)得其寬度為d，讓小車(chē)從木板的頂端滑下，光電門(mén)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．⑴該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車(chē)的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計(jì)算出小車(chē)的加速度，除了測(cè)量d、t1和t2之外，還需要測(cè)量

，若上述測(cè)量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出小車(chē)加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

．參考答案：⑴小車(chē)所受合外力大小等于(或約等于)mg……(1分)⑵兩光電門(mén)之間的距離（或“小車(chē)由光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)2所用時(shí)間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏?。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆胶饽Σ亮Α保?2分)13.圖示是某時(shí)刻兩列簡(jiǎn)諧橫波的波形圖，波速大小均為10m/s，一列波沿x軸正向傳播(實(shí)線所示)；另一列波沿x軸負(fù)向傳播(虛線所示)，則在x軸上質(zhì)點(diǎn)a(x=1m)和b(x=2m)中，質(zhì)點(diǎn)___________(選填“a”或“b”)振動(dòng)加強(qiáng)，從該時(shí)刻起經(jīng)過(guò)0.1s時(shí)，c質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為_(kāi)__________。參考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【詳解】(1)兩列波長(zhǎng)相同的波疊加，由圖象知，b、d兩點(diǎn)都是波峰與波谷相遇點(diǎn)，則b、d兩點(diǎn)振動(dòng)始終減弱，是振動(dòng)減弱點(diǎn)；(2)由圖象可知，兩列波的波長(zhǎng)都為λ=4m，則周期,而，c點(diǎn)此時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)到達(dá)波谷，此時(shí)y方向的位移為y=-2A=-0.4cm，故c點(diǎn)的坐標(biāo)為（3m，-0.4cm）.【點(diǎn)睛】本題考查了波的疊加原理，要知道波峰與波峰或波谷與波谷相遇點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波谷相遇點(diǎn)振動(dòng)減弱，要注意：振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)并不是位移始終最大.三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫(huà)出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫(huà)出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.“神舟”五號(hào)飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后返回艙開(kāi)始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開(kāi)始時(shí)通過(guò)自身制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開(kāi)阻力降落傘進(jìn)一步減速下落，這一過(guò)程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認(rèn)為豎直降落。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，返回艙的運(yùn)動(dòng)v—t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線，切線交于橫軸一點(diǎn)B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸進(jìn)線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g=10m/s2，求（1）在初始時(shí)刻v=160m/s，此時(shí)它的加速度是多大？（2）推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計(jì)算其值。參考答案：17.在滑雪運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)滑雪板壓在雪地上時(shí)會(huì)把雪內(nèi)的空氣逼出來(lái)，在滑雪板與雪地間形成一個(gè)暫時(shí)的“氣墊”，從而大大減小雪地對(duì)滑雪板的摩擦。然而當(dāng)滑雪板相對(duì)雪地速度較小時(shí)，與雪地接觸時(shí)間超過(guò)某一值就會(huì)陷下去，使得它們間的摩擦力增大。假設(shè)滑雪者的速度超過(guò)v0=4m/s時(shí)，滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)由μ1=0.25變?yōu)棣?=0.125。一滑雪者從傾角θ＝37°的坡頂A處由靜止開(kāi)始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓?。┖笥只弦欢嗡窖┑兀詈笸Ｔ贑處，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，A、B間距離L=20m，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：（1）動(dòng)摩擦因數(shù)第一次發(fā)生變化前滑雪者運(yùn)動(dòng)的距離s1；（2）滑雪者到達(dá)B處的速度vB；（3）滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距離sBC。參考答案：（1）由ma1=mgsin37°–μ1mgcos37°，可解得a1=4m/s2

（2分）由s1=，可解得s1=2m

（2分）（2）s2=L2–s1=18m，由ma2=mgsin37°–μ2mgcos37°，可解得a2=5m/s2

（1分）由vB2=v02+2a2s2，可解得vB=14m/s

（2分）（3）滑雪者在水平雪地上滑行時(shí)第一階段a1′=μ2g=1.25m/s2，

（1分）由s1′=可解得s1′=72m

（1分）第二階段a2′=μ1g=2.5m/s2，

（1分）由s2′=可解得s2′=3.2m

（1分）sBC=s1′+s2′=75.2m

18.(16分)在場(chǎng)強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示。已知此曲線在最低點(diǎn)的曲率半徑為該點(diǎn)到z軸距離的2倍，重力加速度為g。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到任意位置P(x，y)的速率。（2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中第一次下降的最大距離ym。（3）當(dāng)在上述磁場(chǎng)中加一豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E()的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球從O靜止釋放后獲得的最大速率。

參考答案：

解析：

(1)洛侖茲力不做功，由動(dòng)能定理得

①