上海七寶德懷特高級中學2022-2023學年高三物理下學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.

對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是

（A）將兩極板的間距加大，電容將增大

（B）將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小

（C）在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶次板，電容將增大

（D）在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大參考答案：答案：BCD2.（多選）無極變速可以在變速范圍內任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器，很多種高檔汽車都應用無極變速。如圖所示是截錐式無極變速模型示意圖，兩個錐輪之間有一個滾動輪，主動輪、滾動輪、從動輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動。假設滾動輪位于主動輪直徑D1、從動輪直徑D2的位置，主動輪轉速n1、從動輪轉速n2，下列說法正確的是（

）A．

B．C．若主動輪轉速恒定，當滾動輪從左向右移動時，從動輪轉速增加D．若主動輪轉速恒定，當滾動輪從右向左移動時，從動輪轉速增加參考答案：BD3.長度不同的兩根細繩懸于同一點，另一端各系一個質量相同的小球，使它們在同一水平面內作圓錐擺運動，如圖所示，則兩個圓錐擺相同的物理量是A．周期

B．線速度的大小C．向心力

D．繩的拉力參考答案：A4.（多選）如圖所示為緩慢關門時（圖中箭頭方向）門鎖的示意圖，鎖舌尖角為37°，此時彈簧彈力為24N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計（sin37°=0.6，cos37°=0.8），則下列說法正確的是（）A．關門時鎖殼碰鎖舌的彈力逐漸增大B．關門時鎖殼碰鎖舌的彈力保持不變C．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為40ND．此時鎖殼碰鎖舌的彈力為30N參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．版權所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：關門時，鎖舌受到鎖殼的作用力，彈簧被壓縮，根據力的分解原則求解此時彈簧的彈力．解答：解：A、關門時，鎖舌受到鎖殼的作用力，彈簧被壓縮，處于壓縮狀態(tài)，則彈力增大，A正確B錯誤；C、對鎖舌，受到彈簧彈力，鎖殼的作用力，受力平衡，則有：F彈=Fsin37°；因此F=N=40N，故C正確，D錯誤；故選：AC．點評：彈簧被壓縮時提供支持力，拉伸時提供拉力，同時要求同學們能對鎖舌進行正確的受力分析，難度不大，屬于基礎題．5.空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如題圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，則(

)A．P、Q兩點處的電荷等量同種B．a點和b點的電場強度相同C．c點的電勢低于d點的電勢D．負電荷從a到c，電勢能減少參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標內，如圖所示，則電源內阻r=4Ω，當電流為1.5A時，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關系是：直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據數學知識選擇圖線．根據圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=1.5A時，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內阻．解答：解：根據直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，內阻為r==4Ω，當電流為1.5A時，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據解析式來理解圖象的物理意義．7.（4分）在光滑的水平面內，一質量ｍ＝1kg的質點，以速度＝10m/s沿ｘ軸正方向運動，經過原點后受一沿ｙ軸正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直線ＯＡ與ｘ軸成37°角，如圖所示。如果質點的運動軌跡與直線ＯＡ相交于Ｐ點，則質點從Ｏ點到Ｐ點所經歷的時間為

s，質點經過Ｐ點時的速率為

____

m/s．（）

參考答案：3；18.038.歐洲天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設其質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.傾角為＝30°的斜面體放在水平地面上，一個重為G的球在水平力F的作用下，靜止在光滑斜面上，則水平力F的大小為

；若將力F從水平方向逆時針轉過某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍舊保持靜止，則此時水平地面對斜面體的摩擦力f＝[番茄花園23]

。參考答案：10.（選修3－4）（4分）如圖所示，為某時刻一列簡諧橫波的波形圖象，已知此列波的振動周期為4s，由圖可知這列波的傳播速度大小為

m/s，若此時波形上質點A正經過平衡位置向上運動，則知波的傳播方向是

。參考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）11.有兩個大小相等的力F1和F2，當它們的夾角為90°時，合力為F，則當它們的夾角為120°時，合力的大小為_____________。參考答案：12.用實驗探究單擺的周期與擺長的關系，為使單擺周期的測量值更精確，測量n次全振動的時間t，n應適當

(選填"大"或"小")些；改變擺線長，測量多組擺長l和相應的振動周期T的數據，用圖象處理數據.要得到線性圖象，應選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：13.如右圖所示，a、b、c是勻強電場中的直角三角形的三個頂點，已知a、b、c三點的電勢分別為φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夾角為60°，試確定場強的方向___________大小____________參考答案：方向斜向右上與ac成30°

80V/m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除有一標有“3．8V，1.0W'”的小燈泡、導線和開關外，還有：

A．直流電源6V（內阻不計）

B．電流表0~3A（內阻0.lΩ以下）

C．電流表0～300mA（內阻約為2Ω）

D．電壓表0～15V（內阻約為20Ω）

E．電壓表0~5V（內阻約為15kΩ）

F．滑動變阻器10Ω，2A

G．滑動變阻器1kΩ，0.5A

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化．

①實驗中電流表應選用

，電壓表應選用

，滑動變阻器應選用

（均用序號表示）．

②在方框內畫出實驗電路圖．

③試將如圖所示器材連成實驗電路．參考答案：①

C

E

F

（每空1分）②電路圖如右圖（3分）③連線如圖（3分）15.（實驗）（2015?湖南模擬）如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關系．水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗首先保持軌道水平，通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數據：小車、力傳感器和擋光板的總質量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．

（1）該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于車的質量不需要（填“需要”或“不需要”）（2）實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d=5.50mm（3）某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對該小車實驗要驗證的表達式是．參考答案：（1）不需要；（2）5.50；（3）．【考點】：探究功與速度變化的關系．【專題】：實驗題．【分析】：（1）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．（2）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．游標的零刻度線超過主尺上的刻度數為主尺讀數，游標讀數等于分度乘以對齊的根數．（3）光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，根據功能關系可以求出需要驗證的關系式．解：解：（1）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．（2）游標卡尺的主尺讀數為5mm，游標讀數等于0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數為：5mm+0.50mm=5.50mm．（3）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度為：，滑塊通過光電門2速度為：，根據功能關系需要驗證的關系式為：．故答案為：（1）不需要；（2）5.50；（3）．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距為L＝1m，定值電阻R1＝4Ω，R2＝2Ω，導軌上放一質量為m＝1kg的金屬桿，導軌和金屬桿的電阻不計，整個裝置處于磁感應強度為B＝0.8T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導軌平面向下，現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿，使金屬桿由靜止開始運動。圖乙所示為通過R1中的電流平方隨時間變化的I12—t圖線，求：（1）5s末金屬桿的動能；（2）5s末安培力的功率；（3）5s內拉力F做的功。參考答案：解析：（1）E＝BLv＝I1R1（2分），v＝m/s（1分），Ek＝mv2＝2.5J（1分）；（2）I＝3I1＝3A（2分），PA＝I12R1＋I22R2＝3I12R1＝2.4W或FA＝BIL＝2.4N，PA＝FAv＝2.4W（3分）；（3）由PA＝3I12R1和圖線可知，PAμt，所以WA＝PAmt＝6J，（或根據圖線，I12t即為圖線與時間軸包圍的面積，所以WA＝3I12R1t＝3××5×0.2×4＝6J）（3分）又WF－WA＝Ek，得WF＝WA＋Ek＝8.5J（2分）。17.處于第三能級的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級躍遷時，能輻射幾種頻率的光？這些頻率的光中，波長最大的是多少？參考答案：）解析：能產生條；

波長最大的是：18.(16分)如圖，兩根相距L＝0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連。導軌x＞0一側存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k＝0.5T/m，x＝0處磁場的磁感應強度B0＝0.5T。一根質量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直。棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求：(1)電路中的電流；(2)金屬棒在x＝2m處的速度；(3)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中安培力做功的大??；(4)金屬棒從x＝0運動到x＝2m過程中外力的平均功率。參考答案：(1)在x=0時，E=B0Lv=0.5×0.4×2V=