上海外高橋中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、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1.2011年12月27日，我國正式宣布北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)試運(yùn)行啟動，標(biāo)志著我國自主衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入了嶄新的發(fā)展階段，發(fā)射北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的同步衛(wèi)星，一般都要采用變軌道發(fā)射的方法：衛(wèi)星首先進(jìn)入停泊軌道（圓形軌道），當(dāng)衛(wèi)星穿過赤道平面A時點(diǎn)火，衛(wèi)星進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道（橢圓軌道），當(dāng)衛(wèi)星達(dá)到遠(yuǎn)地點(diǎn)B時再次點(diǎn)火，進(jìn)入靜止軌道（同步軌道）．則下列說法正確的是

A．變軌前后衛(wèi)星的機(jī)械能相等

B．衛(wèi)星在同步軌道運(yùn)行的周期比地球的自轉(zhuǎn)周期小

C．衛(wèi)星在同步軌道運(yùn)行的速度比在圓形軌道時大

D．同步衛(wèi)星的角速度與靜止在赤道上物體的角速度大小相同參考答案：D2.如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動，在O點(diǎn)懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止．Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大?。魮醢彘g的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且O1、O2始終等高，則()A．Ff變小

B．Ff不變C．FN變小

D．FN變大參考答案：BD3.在豎直墻壁間有質(zhì)量分別是m和2m的半球A和圓球B，其中B球球面光滑，半球A與左側(cè)墻壁之間存在摩擦．已知半球A與圓球B的半徑相等，兩球心連線與水平方向成30°角，兩球恰好不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，則（）參考答案：BA．左側(cè)壁對半球A的支持力為mgB．半球A與左側(cè)墻壁之間的動摩擦因數(shù)為C．半球A和圓球B之間的作用力為3mgD．右側(cè)墻壁與圓球B之間的作用力為mg【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】隔離光滑圓球B，對其受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解FN，再對兩球組成的整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解即可．【解答】解：隔離光滑圓球B，對B受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，可得：FN=Fcosθ，2mg﹣Fsinθ=0，對兩球組成的整體受力分析，受重力、支持力，兩側(cè)墻壁的支持力，根據(jù)平衡條件，有：FN=FN′，3mg﹣μFN′=0，聯(lián)立解得：μ=，F(xiàn)N=FN′=，F(xiàn)=4mg，故ACD錯誤，B正確；故選：B．4.圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是（

）A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍參考答案：AB本題考查等勢面及其相關(guān)的知識點(diǎn)。時的動能為10eV，由于題述沒有指出電子速度方向，若該電子速度方向指向左或指向上或下，則該電子就到達(dá)不了平面f，選項(xiàng)B正確；由于題述沒有指出電子速度方向，選項(xiàng)CD錯誤?！军c(diǎn)睛】此題以等勢面切入，考查電場力做功及其相關(guān)知識點(diǎn)。5.（多選）某電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定，它輸出的電先通過電廠附近的升壓變壓器升壓，然后用輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處居民小區(qū)附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后輸送到用戶，設(shè)升、降變壓器都是理想變壓器，那么在用電高峰期，白熾燈不夠亮，但電廠輸送的總功率增加，這時A．升壓變壓器的副線圈的電壓變大

B．降壓變壓器的副線圈的電壓變小C．高壓輸電線路的電壓損失變大

D．用戶的負(fù)載增多，高壓輸電線中的電流減小參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：

（3）

7.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10，40/38.（4分）圖為人手臂面骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖，手上托著重量為G的物體，（1）在方框中畫出前臂受力示意圖（手、手腕、尺骨和撓骨看成一個整體，所受重力不計，圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動軸，O點(diǎn)受力可以不畫）。（2）根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出二頭肌此時的收縮約為

。

參考答案：答案：13．（1）前臂受力示意圖如下；（2）8G

9.（5分）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為

，所用材料的逸出功可表示為

。參考答案：ek

－eb試題分析：光電效應(yīng)中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量轉(zhuǎn)換為電子動能，反向遏制電壓；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距為，即，所以逸出功考點(diǎn)：光電效應(yīng)

10.如圖所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長為5.30×10－7m的激光，屏上點(diǎn)距雙縫和的路程差為7.95×10－7m。則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是__________（填“明條紋”或“暗條紋”）?，F(xiàn)改用波長為6.30×10－7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將_________（填“變寬”、“變窄”或“不變”）。參考答案：暗條紋（2分）；變寬（2分）11.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動情況的計時儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計一個“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；12.為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點(diǎn)的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：13.質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，且動能隨位移變化的情況如圖所示，取g＝10m/s2，則物體滑行持續(xù)的時間是_____S,摩擦系數(shù)是

。

參考答案：5

0.2

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運(yùn)動的時間為t。小物塊在平臺上運(yùn)動過程，對小物塊：動量定理：運(yùn)動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)．每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)，g=10m/s2．求：t（s）0.00.20.4…1.21.4…V（m/s）0.01.02.0…1.10.7…（1）斜面的傾角α；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）t=0.6s時的瞬時速度v．參考答案：解：（1）由表格中前三列數(shù)據(jù)可知，物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為=m/s2=5m/s2由牛頓第二定律得mgsinα=ma1，代入數(shù)據(jù)得：α=30°（2）由表格中第4、5兩組數(shù)據(jù)可知，物體在水平面上勻減速運(yùn)動的加速度大小為=由牛頓第二定律得μmg=ma2，代入數(shù)據(jù)得μ=0.2（3）研究物體由t=0到t=1.2s過程，設(shè)物體在斜面上運(yùn)動的時間為t，則有vB=a1t，v1.2=vB﹣a2（1.2﹣t）代入得v1.2=a1t﹣a2（1.2﹣t）解得t=0.5s，vB=2.5m/s即物體在斜面上下滑的時間為t=0.5s，則t=0.6s時物體在水平面上運(yùn)動，速度為

v=vB﹣a2（0.6﹣t）=2.5m/s﹣2×0.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的傾角α=30°；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2；（3）t=0.6s時的瞬時速度v=2.3m/s．17.如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑。質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊（不計大小）以v0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運(yùn)動。小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；（2）要滑塊能沿圓軌道運(yùn)動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值。參考答案：（1）滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運(yùn)動過程中動量守恒，有mv0=(m+M)v1………（2分）代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s………………（1分）設(shè)滑塊與小車的相對位移為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有μmgL1=……(2分）代入數(shù)據(jù)解得L1=3m…（1分）設(shè)與滑塊相對靜止時小車的位移為S1，根據(jù)動能定理，有μmgS1=…………（2分）代入數(shù)據(jù)解得S1=2m…………………（1分）因L1＜L，S1＜S，說明小車與墻壁碰撞前滑塊與小車已具有共同速度，且共速時小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與碰壁碰撞時的速度即v1=4m/s……（1分）（2）滑塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為v1=4m/s，位移為L2=L－L1=1m的勻減速運(yùn)動，然后滑上圓軌道的最低點(diǎn)P。若滑塊恰能滑過圓的最高點(diǎn)，設(shè)滑至最高點(diǎn)的速度為v，臨界條件為mg=m……………（1分）根據(jù)動能定理，有－μmgL2－………（2分）①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得R=0.24m…………………（1分）若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點(diǎn)時就停止，則滑塊也能沿圓軌道運(yùn)動而不脫離圓軌道。根據(jù)動能定理，有－μmgL2－……………（2分）代入數(shù)據(jù)解得R=0.6m………………（1分）綜上所述，滑塊能沿圓軌道運(yùn)動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑必須滿足R≤0.24m或R≥0.6m…………………（1分）18.在xoy平面內(nèi)，直線OP與y軸的夾角=45o。第一、第二象限內(nèi)存在大小相等，方向分別為豎直向下和水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×105N/C；在x軸下方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，如圖所示。現(xiàn)有一帶正電的粒子從直線OP上某點(diǎn)A（-L,L）處靜止釋放。設(shè)粒子的比荷，粒子重力不計。求：（1）當(dāng)L=2cm時，粒子進(jìn)入磁場時與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)（2）當(dāng)L=2cm時，粒子進(jìn)入磁場時速度的大小和方向（3）如果在直線OP上各點(diǎn)釋放許多個上述帶電粒子（粒子間的相互作用力不計），試證明各帶電粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動的圓心點(diǎn)的集合為一拋物線（提示：寫出圓心點(diǎn)坐標(biāo)x、y的函數(shù)關(guān)系）參考答案：解析：（1）帶電粒子在第三象限做勻加速直線運(yùn)動，進(jìn)入第一象限的速度為v1，設(shè)粒子出發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)為（—L