上海楊浦實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率間的函數(shù)關(guān)系分別如圖中的I、II所示。下列判斷正確的是A.I與II不一定平行B.乙金屬的極限頻率大C.圖象縱軸截距由人射光強(qiáng)度決定D.I、II的斜率是定值，與人射光和金屬材料均無關(guān)系參考答案：BD2.（單選）左圖所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時(shí)接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為

（

）A.110V

B.156VC.220V

D.311V參考答案：B解：由圖象可知該交變電流的周期T=2×10-2s

可分兩段0-0.01s和0.01-0.02S

根據(jù)有效值的定義可得T，故答案為B3.汽油機(jī)做功沖程開始時(shí)，汽缸中的汽油——空氣混合氣要靠火花塞點(diǎn)燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設(shè)計(jì)了圖示的點(diǎn)火裝置，這個(gè)裝置的核心是一個(gè)變壓器，它的初級線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制，做功沖程開始時(shí)，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了，下列說法正確的是

A．該設(shè)計(jì)方案不可行，因?yàn)樾铍姵靥峁┑氖侵绷麟姡儔浩鞑荒芨淖冎绷麟婋妷築．該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)樽儔浩髂軐⒅绷麟姼淖優(yōu)榻涣麟娏鰿．該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)橥ㄟ^變壓器初級線圈的是變化的電流，可以通過變壓器發(fā)生互感現(xiàn)象D．該變壓器可以是升壓變壓器,也可以是降壓變壓器

參考答案：

答案：C4.利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖象，某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動(dòng)小車的v－t圖象如圖所示，由此可以知道

A．小車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0．8m/s

C．小車的最大位移是0．8m

D．小車做曲線運(yùn)動(dòng)參考答案：B本題考查對v－t圖象的理解．v－t圖線上的點(diǎn)表示某一時(shí)刻的速度，從圖象可以看出小車先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，加速度先減小后增大，運(yùn)動(dòng)的最大速度約0.8m/s，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；小車的位移可以通過v－t圖線下面的面積求得：查格84格，位移約為84×0.1×1m＝8.4m，C項(xiàng)錯(cuò)誤；v－t圖線為曲線，表示速度大小變化，但小車并不做曲線運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．5.如圖，在距水平地面H和4H高度處，同時(shí)將質(zhì)量相同的a、b兩小球以相同的初速度v0水平拋出，則以下判斷正確的是 （

） A．a(chǎn)、b兩小球同時(shí)落地 B．兩小球落地速度方向相同 C．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1：2 D．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1：4參考答案：Ca、b兩小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，由于下落時(shí)間，水平位移，將代入上述關(guān)系式可得A、D錯(cuò)C對；兩小球落地時(shí)速度方向均與落地點(diǎn)沿軌跡的切線方向一致，易得B錯(cuò)（也可以畫出a、b落地時(shí)的速度分解圖線判斷）。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。在ABCDE五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是______點(diǎn)，在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為______m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為_____m/s2（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：

(1).A

(2).0.233

(3).0.75【詳解】分析可知，物塊沿傾斜長木板最勻加速直線運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡，從A到E，間隔越來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點(diǎn)；在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)瞬間，物塊的速度；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度。故本題正確答案為：A；0.233；0.75。7.如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅都為10cm，波速和波長分別為1m/s和0.2m，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)。則圖示時(shí)刻C點(diǎn)的振動(dòng)方向_______（選填“向上”或“向下”），從圖示時(shí)刻再經(jīng)過0.25s時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)過的路程為_________cm。參考答案：向下，1008.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點(diǎn)線；②騎上自行車用較快速度駛過起點(diǎn)線，并從車把手處自由釋放一團(tuán)很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點(diǎn)線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進(jìn)；④待車停下，記錄自行車停下時(shí)的位置；⑥用卷尺量出起點(diǎn)線到橡皮泥落地點(diǎn)間的距離s、起點(diǎn)線到終點(diǎn)的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經(jīng)過起點(diǎn)線時(shí)的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經(jīng)過起點(diǎn)線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經(jīng)過起點(diǎn)時(shí)的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒖即鸢福海?），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運(yùn)動(dòng)，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車經(jīng)過起點(diǎn)線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經(jīng)過起點(diǎn)時(shí)的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角300方向時(shí)，A對B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線BC長度為

。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長度，使B仍能在300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，到00處A的電荷尚未漏完，在整個(gè)漏電過程中，絲線上拉力大小的變化情況是

。參考答案：；；先不變后增大對小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)相似三角形有：，再根據(jù)余弦定則求出BC的長度：；若兩者間的庫侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知AB與BC垂直，即拉力與庫侖力垂直；隨著電量的減小，細(xì)繩的拉力不變，庫侖力減小。當(dāng)細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向時(shí)，庫侖力和拉力的合力等于重力，庫侖力減小，拉力增大，所以拉力先不變后減小。【考點(diǎn)】力的合成和分解

共點(diǎn)力的平衡10.將一單擺掛在測力傳感器的探頭上,用測力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來測定單擺擺動(dòng)過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)重力勢能Ep=0,已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長r=

（1分）

擺球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,其機(jī)械能等于擺球在最低點(diǎn)的動(dòng)能,即E=mv2/2=11.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情，司機(jī)采取緊急剎車，剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D12.如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正13.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，墊木應(yīng)向____移動(dòng)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）參考答案：①墊木應(yīng)向_____左_____移動(dòng)。②小車通過的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時(shí)，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，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(shí)的波形圖如圖所示。

15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm。在水平段DE內(nèi)有一長10cm的水銀柱，其左端距D點(diǎn)10cm。在環(huán)境溫度為300K時(shí)，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10cm。已知大氣壓為75cmHg且保持不變。i．若環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少K時(shí)，水銀柱剛好全部溢出；ii．若環(huán)境溫度緩慢降低，求溫度降低到多少K時(shí)，水銀柱剛好全部進(jìn)入CD段。參考答案：（1）溫度升高到360K時(shí)，水銀柱剛好全部溢出；（2）溫度降低到208K時(shí)，水銀柱剛好全部進(jìn)入CD段．解析：i．A端插入水銀槽后，液柱向右移動(dòng)10cm，設(shè)玻璃管橫截面積為S,氣體做等壓變化，由

解得：

ii．當(dāng)液柱剛好全部進(jìn)入CD管時(shí)，水銀槽中的水銀將沿AB管上升10cm。設(shè)玻璃管橫截面積為S，則封閉氣體體積及壓強(qiáng)：V3=160Scm3，p3=65cmHg。由

解得：

17.如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，Y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，且已知L=mv02/Eq(重力不計(jì))，試求：使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件．參考答案：答案：帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度為a．由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:qE=ma設(shè)粒子出電場、入磁場時(shí)速度的大小為v，此時(shí)在Y軸方向的分速度為vy，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t．則有:vy=at

l=v0t解得:，vy=v0

v==v0（４分）

設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有cosθ==

得θ=450.（4分）

粒子進(jìn)入磁場后在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則有:qvB=

可得：R=

（4分）要使粒子穿越磁場區(qū)域，磁場的寬度應(yīng)滿足的條件d＜R(1+