2022-2023學(xué)年上海市金山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院附屬中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法中正確的是A．力是物體運(yùn)動的原因

B．力是維持物體運(yùn)動的原因C．力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因

D．力是物體獲得速度的原因參考答案：C2.現(xiàn)有兩個邊長不等的正方形，如圖所示，且Aa、Bb、Cc、Dd間距相等。在AB、AC、CD、DB的中點(diǎn)分別放等量的正電荷和負(fù)電荷，若取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法中正確的是

A．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均為零B．把一電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)電場力作功為零C．同一電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場力不相同D．若a點(diǎn)的電勢為φ，則a、d兩點(diǎn)間的電勢差為2φ參考答案：BD3.（單選）如圖甲所示的電路中，S為單刀雙擲開關(guān)，電表為理想電表，為熱敏電阻（阻值隨溫度的升高而減?。硐胱儔浩髟€圈接圖乙所示的正弦交流電，則

A．變壓器原線圈中交流電壓u的表達(dá)式“u=110(V)

B．S接在a端，溫度升高時，變壓器的輸入功率變小

C．S接在a端，溫度升高時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大

D．S由a切換到b,消耗的功率變大參考答案：A4.（多選）下列說法正確的是（）A．液體表面層分子間距離里大于液體內(nèi)部分子間距離．故液體表面存在張力B．PM2.5（空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物）在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動C．溫度升高，物體內(nèi)的每一個分子的熱運(yùn)動速率都增大D．第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律E．一定質(zhì)量的0℃的冰融化成0℃的水，其內(nèi)能增大參考答案：AED5.在固定于地面的斜面上垂直安裝一個擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。現(xiàn)在從球心O1處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對擋板的壓力F1，甲對斜面的壓力為F2，在此過程中

（

）

A．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大

B．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小

C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大

D．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢不變參考答案：

答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

真空中波長為３×１０-7米的紫外線的頻率是

_赫。這種紫外線的光子打到金屬鈉的表面時

（填“能”或“不能”）發(fā)生光電效應(yīng)（已知鈉的極限頻率是6.0×1014赫，真空中光速為３×１０8米/秒）。參考答案：答案：1.0×1015、能7.在如右圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：、0，0

8.(4分)用200N的拉力將地面上的一個質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計），物體被提高后具有的勢能為

，物體被提高后具有的動能為

．參考答案：答案：103J，103J9.物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)事實(shí)有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運(yùn)動(或擴(kuò)散現(xiàn)象)先增大后減小10.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實(shí)時傳送到計算機(jī)上，經(jīng)計算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運(yùn)動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗(yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)時通過改變

，可驗(yàn)證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)時通過改變

，可驗(yàn)證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運(yùn)動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當(dāng)斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導(dǎo)致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，11.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：12.100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應(yīng)中的X是______（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應(yīng)的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類獲得核能的主要方式是_______（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）．參考答案：

(1).中子

(2).核裂變【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應(yīng)為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素?zé)o關(guān)，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；13.1,3,5

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

、

。(兩個)（2）實(shí)驗(yàn)時為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，如果實(shí)驗(yàn)時所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。參考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺_(dá)___

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.30

m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有定值電阻R=0.40Ω。導(dǎo)軌上靜置一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使它由靜止開始運(yùn)動（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并保持與導(dǎo)軌垂直），電流傳感器（不計傳感器的電阻）可將通過R的電流I即時采集并輸入計算機(jī)，獲得電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。求金屬桿開始運(yùn)動2.0s時：（1）金屬桿ab受到安培力的大小和方向；（2）金屬桿的速率；（3）對圖象分析表明，金屬桿在外力作用下做的是勻加速運(yùn)動，加速度大小a=0.40m/s2，計算2.0s時外力F做功的功率。參考答案：（1）由圖可知2.0s時通過金屬桿ab的電流為0.2A,設(shè)此時金屬桿受到的安培力為F安，根據(jù)安培力公式有

F安=BIL解得：F安=3.0×10-2N

方向水平向左.（2）設(shè)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，根據(jù)閉合電路歐姆定律I=

解得：E=0.12V設(shè)金屬桿在2.0s時的速率為v1，則

E=BLv1

解得：v1=0.80m/s.(3)根據(jù)牛頓第二定律

F-F安=ma

解得：在2.0s時拉力F=7.0×10-2N設(shè)2.0s時拉力F做功的功率為P，則P=Fv1

解得：P=5.6×10-2W.17.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝0.20m，板間距d＝0.20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10-2T。現(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左端的中點(diǎn)O處以每秒鐘1000個的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105m/s的速度沿兩板間的中線射入電場，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：(1)

t＝0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點(diǎn)間的距離；(2)當(dāng)兩金屬板間的電壓至少為多少時，帶電粒子不能進(jìn)入磁場；(3)在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進(jìn)入磁場。

參考答案：（1）t＝0時刻電壓為零，粒子勻速通過極板由牛頓第二定律

（2分）得：

（1分）

所以出射點(diǎn)到入射點(diǎn)的距離為

（1分）（2）考慮臨界情況：粒子剛好不能射出電場對類平拋過程：，，

（3分）聯(lián)立解得

（1分）（3）當(dāng)時，粒子可以射出電場，根據(jù)比例關(guān)系得第一個周期內(nèi)能夠出射的粒子數(shù)為個（2分）18.（12分）如圖所示，在xoy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場，方向如圖，y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為（0，a），x軸上一點(diǎn)A的坐標(biāo)為（b，0）。有一電子以垂直于x軸大小為v0的初速度從P點(diǎn)垂直射入電場中，恰好從A點(diǎn)射出，已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，不計電子的重力。

（1）求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)；（2）若在IV象限加上垂直坐標(biāo)