上海裘錦秋實驗學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

上海裘錦秋實驗學(xué)校2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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，兩段等長細(xì)線串接著兩個質(zhì)量相等的小球a、b，懸掛于O點．現(xiàn)在兩個小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為2F，則此裝置平衡時的位置可能如下圖中的哪幅圖（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；庫侖定律．【分析】以整體為研究對象，分析受力情況，確定上面繩子oa的方向，再以下面的小球為研究對象，分析受力，根據(jù)平衡條件確定下面繩子的方向．【解答】解：設(shè)每個球的質(zhì)量為m，oa與ab和豎直方向的夾角分別為α、β．以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖1，根據(jù)平衡條件可知，oa繩的方向不可能沿豎直方向，否則整體的合力不為零，不能保持平衡．由平衡條件得：tanα=，以b球為研究對象，分析受力情況，如圖2，由平衡條件得：tanβ=，則α＜β．故C正確．故選：C．2.粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為2m和3m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連。木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使四個木塊一起勻速前進。則需要滿足的條件是：

A．木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為B．木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為0.4μC．水平拉力F最大為10μmg

D．水平拉力F最大為4μmg參考答案：BD3.（單選）如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強電場，M、N為該勻強電場的兩個等勢面．現(xiàn)有三個完全相同的帶等量正電荷的粒子a、b、C，從等勢面M上的某點同時以相同速率vo向不同方向開始運動，其中a的初速度方向垂直指向等勢面N；b的初速度方向平行于等勢面：c的初速度方向與a相反．經(jīng)過一段時間，三個粒子先后通過等勢面N，已知三個粒子始終在該勻強電場中運動，不計重力，則下列判斷中正確的是 （

） A．等勢面M的電勢低于等勢面N的電勢 B．a(chǎn)、C兩粒子通過等勢面N時的速度相同 C．開始運動后的任一時刻，a、b兩粒子的動能總是相同 D．開始運動后的任一時刻，三個粒子之間的距離總是相等參考答案：B4.如圖所示,平行導(dǎo)軌間的距離為d.一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面.一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計,當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向滑行時,通過電阻R的電流為(

)

B.

C.

D.參考答案：D5.如圖所示為阿特伍德設(shè)計的裝置，不考慮繩與滑輪的質(zhì)量，不計軸承摩擦、繩與滑輪間的摩擦。初始時兩人均站在水平地面上；當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時，位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子，最終至少一人能到達滑輪。下列說法正確的是A．若甲的質(zhì)量較大，則乙先到達滑輪B．若甲的質(zhì)量較大，則甲、乙同時到達滑輪C．若甲、乙質(zhì)量相同，則乙先到達滑輪D．若甲、乙質(zhì)量相同，則甲先到達滑輪參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞．兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強，這時兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內(nèi)的氣體對外界做___________(填“正功”或“負(fù)功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：7.1905年愛因斯坦提出的狹義相對論是以狹義相對性原理和

這兩條基本假設(shè)為前提的；在相對于地面以0.8c運動的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進程比火箭上的生命進程要（填快或慢）。參考答案：光速不變原理，慢8.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

9.利用氦—3（He）和氘進行的聚變安全無污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個航天大國都將獲得的氦—3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一．“嫦娥一號”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項重要任務(wù)就是評估月球中氦—3的分布和儲量．已知兩個氘核聚變生成一個氦—3和一個中子的核反應(yīng)方程是H＋H→He十n．已知H的質(zhì)量為m1，n的質(zhì)量為m2，He的質(zhì)量為m3．它們質(zhì)量之間的關(guān)系式應(yīng)為____________參考答案：2m1>m2+m310.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量作出的F－圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

。圖線不過原點的原因是由于

。參考答案：11.在某介質(zhì)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

12.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：13.做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標(biāo)系中，則小車運動的加速度是

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：______o.75______三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減小；氣體的壓強減小。）15.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.青藏鐵路的開通，大大促進青藏高原的旅游．小明從北京出發(fā)到西藏去旅游，攜帶的一袋用密封包裝的食品，到西藏時發(fā)現(xiàn)包裝袋脹起來了，體積比在北京時增大了．已知從北京出發(fā)時溫度為17℃，大氣壓強為1.0×105Pa，食品袋體積大約30ml，到西藏時溫度為27℃．（1）不考慮食品袋內(nèi)食品的體積，求他到達西藏時的大氣壓強；（2）若食品袋內(nèi)的氣體從狀態(tài)A（在北京）變化到狀態(tài)B（在西藏）的過程如圖所示，求氣體對外所做的功．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）氣體的變化遵循理想氣體狀態(tài)方程，利用理想氣體狀態(tài)方程可求解，（2）氣體對外所做的功，可用W=PV即在PV圖象中面積代表功可求解．解答：解：（1）設(shè)氣體北京的狀態(tài)參量為：P1=1.0×105pa，V1=0.03L，T1=290K；氣體西藏的狀態(tài)參量為：P2，V2=0.015L，T2=300K；由理想狀態(tài)方程：，解得：P2=0.69×105Pa；（2）根據(jù)p﹣V圖線所圍面積表示氣體對外所做的功得：．答：（1）他到達西藏時的大氣壓強為0.69×105Pa；（2）氣體對外所做的功1.27J．點評：理想狀態(tài)方程的應(yīng)用，注意狀態(tài)參量的對應(yīng)性，在求功的過程中，圖象的應(yīng)用是關(guān)鍵．17.在豎直平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向的勻強電場E1，第Ⅲ、Ⅳ象限存在沿y軸正方向的勻強電場E2（E2=），第Ⅳ象限內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場B1，第Ⅲ象限內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場B2．一帶正電的小球（可視為質(zhì)點）從坐標(biāo)原點O以某一初速度v進入光滑的半圓軌道，半圓軌道在O點與x軸相切且直徑與y軸重合，如圖所示，小球恰好從軌道最高點A垂直于y軸飛出進入第Ⅰ象限的勻強電場中，偏轉(zhuǎn)后經(jīng)x軸上x=R處的P點進入第Ⅳ象限磁場中，然后從y軸上Q點（未畫出）與y軸正方向成60°角進入第Ⅲ象限磁場，最后從O點又進入第一象限電場．已知小球的質(zhì)量為m，電荷量為q，圓軌道的半徑為R，重力加速度為g．求：（1）小球的初速度大??；（2）電場強度E1的大??；（3）B1與B2的比值．參考答案：解：（1）小球恰好從軌道最高點A垂直于y軸飛出，則小球在A點軌道對小球的作用力為零，即重力作為向心力，則有：；又有小球在光滑軌道上運動，只有重力做功，那么機械能守恒，所以有：=；解得：；（2）小球在第一象限只收電場力和重力的作用，合外力F=mg﹣qE1，方向豎直向下，故小球做類平拋運動；在水平方向上有：x=vAt；在豎直方向上有：；所以，====；（3）由（2）可得小球進入第四象限時速度v′的水平分量為：；v′的豎直分量為：；所以，，v′與x軸正向之間的夾角為60°；小球在第三、第四象限所受的電場力F電=qE2=mg，故小球的合外力為洛倫茲力，所以，小球在洛倫茲力的作用下做圓周運動，如圖所示，那么由圖上幾何關(guān)系可知，小球在第四象限做圓周運動的半徑R1有關(guān)系式：R1sin30°+R1cos30°=x，所以，；小球在第三象限做圓周運動的半徑R2有關(guān)系式：2R2cos30°=R1sin30°+R1cos30°=x，所以，；又有洛倫茲力做向心力，所以，，；所以，；答：（1）小球的初速度大小為；（2）電場強度E1的大小為；（3）B1與B2的比值為．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）由牛頓第二定律求得小球在A點的速度，再根據(jù)機械能守