上海市楊園中學2022年高三物理期末試題含解析

上海市楊園中學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.（單選）如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細線連接．傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是(

)A．B球的受力情況未變，加速度為零B．A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上，大小均為gsinθC．A、B之間桿的拉力大小為2mgsinθD．C球的加速度沿斜面向下，大小為2gsinθ參考答案：B2.(單選)如圖所示，電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，當滑動變阻器的滑動片P由a向b滑動的過程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況：

A.電流表一直減小，電壓表一直增大．

B.電流表一直增大，電壓表一直減小

C.電流表先減小后增大，電壓表先增大后減小

D.電流表先增大后減小電壓表先減小后增大參考答案：C3.如圖所示，A、B兩質(zhì)點從同一位置以相同的水平初速v0拋出，A在豎直面內(nèi)運動，落地點為P1，B沿光滑斜面運動，落地點為P2，不計阻力，比較P1、P2在水平x軸方向上距拋出點的遠近關(guān)系及落地時速度的大小關(guān)系，正確的是

①P2較遠

②P1、P2一樣遠

③A落地時速率大

④A、B落地時速率一樣大

A．①③

B．②③

C．①④

D．②④參考答案：C4.（單選）質(zhì)點做直線運動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.1秒末質(zhì)點的速度方向發(fā)生變化B.3秒末質(zhì)點同到出發(fā)點C.質(zhì)點前3秒的平均速度大小為Im/sD.第1秒內(nèi)質(zhì)點所受合外力是第5秒內(nèi)所受合外力的2倍參考答案：D5.(多選)地球赤道上的重力加速度為g，物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a．衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示的三個橢圓軌道上繞地球運行，衛(wèi)星甲和乙的運行軌道在P點相切．不計阻力，以下說法正確的是（

）A、如果地球的轉(zhuǎn)速為原來的倍，那么赤道上的物體

將會“飄”起來B、衛(wèi)星甲、乙分別經(jīng)過P點時的速度相等C、衛(wèi)星丙的周期最小

D、衛(wèi)星甲的機械能最大，衛(wèi)星中航天員始終處于完全失重狀態(tài)；參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，小球質(zhì)量為m，平衡時小球在A處，今用力壓小球至B處，使彈簧縮短x，則此時彈簧的彈力為

。

參考答案：mg+kx7.小球由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時，小球也同時下落，閃光頻率為的閃光器拍攝的照片中球有四個像，像間距離已在圖中標出，兩球恰在位置相碰。則球從離開桌面到和球碰撞時經(jīng)過的時間為__

，球離開桌面的速度為__

。（g取10m/s2）參考答案：

0.3

18.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出(3)另兩組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：（1）m?M

（2）B（3）圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小9.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小10.如圖所示，兩個等大反向的水平力分別作用在物體A和B上，A和B均處于靜止狀態(tài)，若各個接觸面均與水平地面平行，則B物體受___個力作用。參考答案：511.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長度變?yōu)?0cm．求：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為多少？②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”）的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對氣體做的功．參考答案：解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K②由于體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律知氣體放熱大于外界對氣體做功．答：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為280K②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對氣體做功．12.馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開始用80s的時間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運動過程中受到的阻力保持不變，并且它在開始運動的8s時間內(nèi)做勻加速直線運動，從第8s末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運動，最后一段時間雪橇做的是勻速直線運動，速度大小為15m/s，已知開始運動的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個運動過程中馬拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在運動過程中所受阻力大小是_________N。參考答案：答案：687；48.213.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應(yīng)的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計算題：本題共3小題，共計47分16.金屬桿ab放在光滑的水平金屬導軌上，與導軌組成閉合矩形電路，長l1=0.8m，寬l2=0.5m，回路的總電阻R=0.2Ω，且回路處在豎直向上的磁場中，金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質(zhì)量M=0.04kg的木塊（輕繩處于繃緊狀態(tài)），磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強，5s末木塊將離開水平面，不計一切摩擦，g取10m/s2，求回路中的電流．參考答案：解：據(jù)題，磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強，則磁場的磁感應(yīng)強度有：Bt=B+kt，B=1T．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得回路中感應(yīng)電動勢為：E==S=kS則感應(yīng)電流為：I===桿受到的安培力大小為：F=BtIl2=（B+kt）Il2由題，5s末木塊將離開水平面時，由F=Mg得：（B+kt）l2=Mg其中B=1T，t=5s，R=0.2Ω，l1=0.8m，l2=0.5m，M=0.04kg代入解得：k=0.2T/s或k=﹣0.4T/s，若k為負值時，ab桿向右運動，重物不可能被提起，則舍去．將k=0.2T/s代入I=解得：I=0.4A．答：回路中的電流為0.4A．【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；閉合電路的歐姆定律．【分析】磁場方向與線圈垂直，磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和電流保持不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系．5s末木塊將離開水平面時，安培力大小等于木塊的重力，求出電流．17.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)的用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小.傳送帶的運行速度v0=4.0m/s，將質(zhì)量m=1kg的可看做質(zhì)點的滑塊無初速地放在傳送帶的A端.已知傳送帶長度L=4.0m，離地高度h=0.4m，“9”字全髙H=0.6m，“9”字上半部分圓弧半徑R=0.1m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，試求：(1)滑塊從傳送帶A端運動到B端所需要的時間；(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力；(3)滑塊從D點拋出后的水平射程。參考答案：18.如圖所示，面積S=100cm2的輕活塞A將一定質(zhì)量的氣體封閉在導熱性能良好的汽缸B內(nèi)，汽缸開口向上豎直放置，高度足夠大．在活塞上放一重物，質(zhì)量為m=20kg，靜止時活塞到缸底的距離為L1=20cm，摩擦不計，大氣壓強為P0=1.0×105Pa，溫度為27℃，g取10m/s2．（1）若保持溫度不變，將重物去掉，求活塞A移動的距離；（2）若加熱汽缸B，使封閉氣體溫度升高到177℃，求活塞A移動的距離．參考答案：解：（1）以封閉氣體為研究對象，初態(tài)壓強：p1=p0+=1.0×105+=1.2×105Pa，初狀態(tài)體積：V1=L1S=20S，末狀態(tài)壓強：p2=p0=1.0×105Pa氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p1