上海市嘉定區(qū)封浜中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

上海市嘉定區(qū)封浜中學(xué)2023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符合題意1.如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計的最早測定氣體分子速率的示意圖。M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計。筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動。M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達(dá)N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結(jié)論中正確的是：A、當(dāng)≠時（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B、當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上C、只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D、分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上參考答案：A2.（多選）某人駕駛汽車飛越河流，汽車從最高點開始到著地為止這一過程可以看作平拋運動．記者從側(cè)面用照相機通過多次曝光，拍攝到汽車經(jīng)過最高點以后的三幅運動照片，如圖所示，相鄰兩次曝光時間間隔相等，已知汽車的長度為L，則（）A．從左邊一幅照片可以推算出汽車的水平分速度的大小B．從右邊一幅照片可以推算出汽車的水平分速度的大小C．從左邊一幅照片可以推算出汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度D．從中間一幅照片可推算出汽車的水平分速度大小和汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度參考答案：解：A、平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，測量出兩車間的（如車頭到車頭之間的）水平距離，通過比例法得出實際的水平位移，根據(jù)豎直方向上的位移之差為一恒量可以求出相等的時間間隔，結(jié)合時間間隔，求出水平分速度的大小．故A正確．B、水平間距不相等而曝光時間相等，可知汽車到達(dá)地面后做減速運動，而第一次曝光時汽車是否正好到達(dá)地面不得而知，這段水平位移差是否為勻速運動不得而知，所以不可推算出汽車的水平分速度．故B錯誤．C、平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上某段時間的內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出左圖中間時刻的豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出運動的時間，從而根據(jù)位移時間公式求出下降的高度，但是無法求出汽車曾經(jīng)到達(dá)的最大高度．故C錯誤．D、由于最下面一輛車沒有落地，根據(jù)豎直方向上平均速度推論求出中間時刻的豎直分速度，求出汽車下落的高度，但是無法得出汽車曾經(jīng)的最大高度．故D錯誤．故選：A．3.如圖所示，相同材料制成的粗糙程度相同的兩個物塊A、B中間用一不可伸長的輕繩連接，用一相同大小的恒力F作用在A物體上，使兩物塊沿力的方向一起運動。①恒力F水平，兩物塊在光滑水平面上運動②恒力F水平，兩物塊在粗糙的水平面上運動③恒力F沿斜面向下，兩物塊沿光滑斜面向下運動④恒力F沿斜面向上，兩物塊沿與②中水平面粗糙程度相同的斜面向上運動在上面四種運動過程中經(jīng)過的位移大小相等。則下列說法正確的是：A．在③中恒力F做功最少B．在④中恒力F做功最多C．輕繩對物塊B的拉力在①中最小，在④中最大D．輕繩的拉力對物塊B做的功在①④中大小相同

參考答案：D4.所示，質(zhì)量為的物體置于水平地面上，所受水平拉力F在2s時間內(nèi)的變化圖象如圖甲所示，其運動的速度圖象如圖乙所示，g=10m/s2。下列說法正確的是

（

）

A．物體和地面之間的動摩擦因數(shù)為0．1

B．1s末物體受到的摩擦力最大

C．2s末物體回到出發(fā)點

D．2s內(nèi)物體的加速度不變參考答案：A5.如圖所示，實線為一電場中的等勢面，是中心對稱圖形。a、b、c、d是以中心點為圓心的圓周上的四個點，則下列說法中正確的是（

）（A）a、b、c、d四點電勢不等，但電場強度大小相等（B）若一電子從b點運動到c點，克服電場力做的功為0.4eV（C）若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動（D）若一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進(jìn)入電場區(qū)域，將會從右側(cè)平行于中心軸線穿出參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.甲、乙兩個物體靜止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，當(dāng)甲物體獲得某一速度后與靜止的乙物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后，系統(tǒng)的總動量不變（選填“減小”、“增大”或“不變”），甲的速度小于乙的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：兩物體碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律可分析答題．解答：解：兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，碰撞后系統(tǒng)總動量不變；設(shè)甲的初速度為v0，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物體發(fā)生彈性碰撞，機械能守恒，由機械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，則v甲＜v乙；故答案為：不變，小于．點評：本意主要考查了碰撞過程中動量守恒定律得應(yīng)用，注意彈性碰撞機械能守恒，難度適中．7.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫里，這時取1立方米水庫的水樣，測的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

8.在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50HZ，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點時，測得的瞬時速度υ=

m/s．若實驗時交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經(jīng)過2號點的實際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測量速度．參考答案：0.36；大于．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。窘獯稹拷猓簭?點開始每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。≤嚨接嫈?shù)點2時的瞬時速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，交流電的頻率偏高而未被發(fā)覺，那么實際打點周期變小，據(jù)v=可知，測出的速度數(shù)值將比真實值偏小．根據(jù)運動學(xué)公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大．故答案為：0.36；大于．9.汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過寬為80m的河道至少需要

s的時間；若汽艇要以最短的位移渡河，所用時間為

s。參考答案：16

2010.如圖所示，一束β粒子自下而上進(jìn)入一水平方向的勻強電場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場方向向

，進(jìn)入電場后，β粒子的動能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：左

增加解析：由圖可知，β粒子（帶負(fù)電）所受電場力方向水平向右，故電場方向向左。由于電場力作正功，根據(jù)動能定理可知粒子在電場中動能增加。11.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略12.圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10

2.513.若神舟九號飛船在地球某高空軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則飛船

運行的線速度大小為______，運行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動勢E為9V左右，內(nèi)阻r大約為40Ω，為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗，圖中電壓表的量程為6V，內(nèi)阻為2KΩ，R1為電阻箱，阻值范圍0～999Ω，R0為定值電阻．

①實驗室備有以下幾種定值電阻R0 A．10Ω

B．100Ω

C．200Ω

D．2000Ω為使實驗?zāi)茼樌M(jìn)行應(yīng)選哪一種？答 。（填字母序號）

②該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖線．則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢E為

V，內(nèi)阻r為____Ω．參考答案：

電壓表測的是路端電壓，R0的阻值越大，電壓表所在支路的分流越小，實驗誤差越小。由圖乙可知當(dāng)趨近于零時，對應(yīng)的電壓值等于電源的電動勢，再從圖乙中選一點的坐標(biāo)，據(jù)歐姆定律可解得r。15.某電流表的量程為50mA，內(nèi)阻為50，其表面的刻度盤已損壞，要重新通過測量來刻畫出刻度值，有下列器材：

A．待測電流表

B．9V直流電源

C．“0-10，1A”滑動變阻器

D.“0-100，50mA”滑動變阻器

E．“0.6A，0.5標(biāo)準(zhǔn)電流表

F．“3A，0.01”標(biāo)準(zhǔn)電流表

G．5標(biāo)準(zhǔn)電阻

F．20標(biāo)準(zhǔn)電阻

I.開關(guān)及導(dǎo)線若干(1)應(yīng)選用的器材

(填選用器材序號)。(2)畫出實驗電路圖(3)待刻度電流表的電流表刻度值x=

．說明式中各物理量的表示意義

。參考答案：（1）ABCEGI（2）電路圖略(用E串聯(lián)G成為電壓表，在用外接法、分壓式電路)（2分）（3）

（2分）式中為E表示數(shù)，為E表內(nèi)阻，為5Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，為待刻畫表內(nèi)阻

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表示數(shù)U隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。求：⑴金屬桿在5s末的運動速率。⑵第4s末時外力F的功率。

參考答案：解析：

(1)因為：U=RBLv/(R+r)

(3分)

所以：即：a=0.5m/s2

（3分）

金屬棒作0.5m/s2的勻加速直線運動v5=at5=2.5m/s

（2分）

(2)v4=at4=2m/s

（1分）

此時：

（2分）

（2分）

對金屬棒：F＝0.09N

（2分）

故：PF=FV4=0.18W

（1分）17.如圖所示，在傾角為300的光滑斜面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，。一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB在電機牽引下，以恒定速度v0沿OH方向從斜面底端開始運動，滑上導(dǎo)軌并到達(dá)斜面頂端，AB⊥OH。金屬導(dǎo)軌的CD、FG段電阻不計，DEF段與AB棒材料與橫截面積均相同，單位長度的電阻均為r，O是AB棒的中點，整個斜面處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。求：(1)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動時電路中電流的大??；(2)導(dǎo)體棒運動到DF位置時AB兩端的電壓；(3)將導(dǎo)體棒從底端拉到頂端電機對外做的功。參考答案：解：(1)設(shè)AB棒等效切割長度為l，則電動勢為=

（1分）回路電阻為=

（1分）

回路電流為I=

（1分）

得

（2分）

（2）AB棒滑到DF處時

（1分）

2分

2分