2022年上海市奉賢區古華中學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.（單選）如題5圖所示，長方形abcd的長ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以e為圓心、eb為半徑的四分之一圓弧和以O為圓心、Od為半徑的四分之一圓弧組成的區域內有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場)，磁感應強度B=0.25T。一群不計重力、質量m=3×10-7kg、電荷量q=+2×10-3C的帶正電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區域，則下列判斷正確的是(

)A.從Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊B.從aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊C.從ad邊射入的粒子，出射點全部通過b點D.從Od邊射入的粒子，出射點分布在ab邊參考答案：C2.如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列說法中正確的是A．若把斜面從C點鋸斷，物體沖過C點后仍升高hB．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高hC．若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧形D，物體都不能升高hD．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點參考答案：CD3.為了測定滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數μ，某同學設計了如圖的實驗裝置，其中圓弧形滑槽末端與桌面相切。第一次實驗時，滑槽固定于桌面右端，末端與桌子右端M對齊，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的P點；第二次實驗時，滑槽固定于桌面左側，測出末端N與桌子右端M的距離為L，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的Q點，已知重力加速度為g，不計空氣阻力

(1)實驗還需要測出的物理量是(用代號表示)：

。A．滑槽的高度h；

B．桌子的高度H；

C．O點到P點的距離d1；D．O點到Q點的距離d2；

E．滑塊的質量m．(2)寫出動摩擦因數μ的表達式是μ=

。(3)如果第二次實驗時，滑塊沒有滑出桌面，測得滑行距離為x。則動摩擦因數可表示為μ=

。參考答案：見解析（1）還需要測出的物理量是MO的高度H，OP距離d1，O

Q距離d2；故應填寫BCD。（2）根據題意，由動能定理可得，，，解得。（3）根據題意，由動能定理可得，，解得。MO的高度h，OP距離x1，OP′距離x24.如圖所示，在水平面上有三個質量分別為m1，m2，m3的木塊，木塊1和2、2和3間分別用一原長為L、勁度系數為K的輕彈簧連接起來，木塊1、2與水平面間的動摩擦因數為μ，木塊3和水平面之間無摩擦力。現用一水平恒力向右拉木塊3，當木塊一起勻速運動時，1和3兩木塊間的距離為（木塊大小不計）A．

B．C．

D．參考答案：C5.（多選）如圖甲所示，光滑的平行導軌MN、PQ固定在水平面上，導軌表面上放著光滑導體棒ab、cd，兩棒之間用絕緣細桿連接，兩導體棒平行且與導軌垂直．現加一垂直導軌平面的勻強磁場，設磁場方向向下為正，磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖乙所示，t1=2to，不計ab、cd間電流的相互作用，不計導軌的電阻，每根導體棒的電阻為R，導軌間距和絕緣細桿的長均為L．下列說法正確的是 A．t=t0時輕桿既不被拉伸也不被壓縮 B．在O～t1時間內，絕緣細桿先被拉伸后被壓縮 C．在0～t1時間內，abcd回路中的電流方向是先順時針后逆時針 D．若在0～t1時間內流過導體棒的電量為q，則t1時刻的磁感應強度大小為參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，質點P以O為圓心、r為半徑作勻速圓周運動，周期為T，當質點P經過圖中位置A時，另一質量為m、初速度為零的質點Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開始在光滑水平面上作直線運動，為使P、Q在某時刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

7.如圖為用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系的實驗裝置．實驗前已平衡摩擦力．①實驗中采用控制變量法，應保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：小車的質量

、合力

、小車的質量一定，a與F成正比

、

C8.一個質量為70kg的人在電梯中用體重計稱量，當電梯以4m/s2向下加速運動時，讀數為

N，當電梯以4m/s2向下減速運動時，讀數為

N。參考答案：420

9809.（4分）圖為人手臂面骨骼與肌肉的生理結構示意圖，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點看作固定轉動軸，O點受力可以不畫）。（2）根據圖中標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

10.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，導線中通有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為；彈簧受到的拉力為mg+nBIL．參考答案：解：穿過線圈的磁通量為：=；根據左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案為：，mg+nBIL11.如圖所示，物體A、B的質量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數都等于0.3，通過輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運動，則A對B的摩擦力大小為

N，方向為

，

參考答案：14N，向右，12.如圖所示，PQ是固定的水平導軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細繩相連處于靜止狀態時，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_______N，方向為____________。參考答案：1，水平向左。解:對物體B受力分析,受到重力,兩根細線的拉力和,如圖所示,有:

再對A物體受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根據平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.13.已知氮氣的摩爾質量為M，在某狀態下氮氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，在該狀態下體積為V1的氮氣分子數為

▲

，該氮氣變為液體后的體積為V2，則一個氮分子的體積約為

▲

．參考答案：

氣的質量為：氮氣的物質的量為：；故質量為m的水所含的分子數為：；該氮氣變為液體后的體積為，則一個氮分子的體積約為：。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.小明研究小車在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質量為m的小車、光電門、數字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺．器材安裝如圖甲．（1）主要的實驗過程：①用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數如圖乙，則d=6.00mm；②讓小車從斜面上某一位置釋放，讀出小車通過光電門時數字毫秒計示數t；③用刻度尺量出小車停止運動時遮光板與光電門間的距離L；④求出小車與木板間摩擦力f=（用物理量的符號表示）．（2）若實驗中沒有現成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代這種做法是否合理？不合理（選填“合理”或“不合理”）．（3）實驗中，小車釋放的高度應該適當大（選填“大”或“小”）些．參考答案：

考點：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實驗題．分析：（1）游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺的示數；由速度公式求出小車的速度，應用動能定理求出摩擦力；（2）小車的瞬時速度可以近似等于小車在很短時間（或很小位移）上的平均速度，時間或位移越小，平均速度越接近瞬時速度；（3）小車的水平位移越大，測量其位移時的誤差越小，實驗誤差越小，據此分析答題．解答：解：（1）①由圖甲所示可知，游標卡尺的主尺示數為0.6cm=6mm，游標尺示數為0×0.05mm=0.00mm，則擋光片的寬度d=6mm+0.00mm=6.00mm；④擋光片經過光電門時的速度v=，小車在水平面上做勻減速運動，由動能定理得：﹣fL=0﹣mv2，解得：f=．（2）實驗時把小車經過擋光片時的平均速度作為小車的瞬時速度，擋光片的寬度越窄，小車經過擋光片時的平均速度越接近小車的瞬時速度，擋光片的寬度越大，小車的速度誤差越大，不能用6cm的金屬片替代擋光片．（3）小車釋放的高度越大，小車到達水平面時的速度越大，小車在水平面上滑行的距離越大，L的測量值誤差越小，實驗誤差越?。蚀鸢笧椋海?）①6.00；④；（2）不合理；（3）大．點評：游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺的示數，游標卡尺不需要估讀；物體在很小一段時間內的平均速度可近似認為等于瞬時速度，時間越短，平均速度與瞬時速度相差越?。?5.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，某同學用一根細線和一均勻小球制成單擺，請將以下實驗步驟補充完整：（1）用刻度尺測出單擺從懸掛點到小球頂端的線為l；（2）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；（3）以擺球運動到＿＿＿＿（選填“最高”或“最低”）點為計時開始和終了時刻，測出單擺做n次全振運動的時間為t根據以上步驟，重力加速度的表達式為g＝＿＿＿＿＿＿（用測得量的符號表示）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區域的橫截面（紙面），O為圓心。在柱形區域內加一方向垂直于紙面向外的勻強磁場，一質量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點射入柱形區域，在圓上的D點離開該區域，已知圖中，現將磁場換為豎直向下的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直徑從A點射入柱形區域，也在D點離開該區域。若磁感應強度大小為B，不計重力，試求：（1）電場強度E的大小；（2）經磁場從A到D的時間與經電場從A到D的時間之比。參考答案：【知識點】帶電粒子在磁場中運動向心力帶電粒子在電場中運動I3D4K2【答案解析】(1)(2)解析：（1）加磁場時，粒子從A到D有：……

①

由幾何關系有：……

②

加電場時，粒子從A到D有：

……

③

……

④

由①～④得：

……⑤

（2）粒子在磁場中運動，由幾何關系可知：圓心角

圓運動周期：

……⑦

經磁場的運動時間：

……⑧

由①～④得粒子經電場的運動時間：

……⑨

即：

……⑩

【思路點撥】(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據幾何關系求得半徑，然后換成電場后，帶電粒子在電場中做類平拋運動，水平勻速直線運動，豎直勻加速直線運動，根據運動學規律求解電場強度。（2）粒子在磁場中運動，由幾何關系可知求得圓心角，根據周期公式求得在磁場中運動時間，在電場中根據豎直方向求得運動時間，然后求得時間之比。17.如下圖所示，質量為40.0kg的雪橇（包括人）在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開始運動，雪橇與地面間動摩擦因數為0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,g＝10m/s2。（1）求雪橇的加速度大??；（2）經過2s撤去F，再經過3s時雪橇的速度多大？（3）在第（2）問中，雪橇在5s內的位移多大？參考答案：18.在某一真空空間內建立xOy坐標系，從原點O處向第I象限發射一荷質比的帶正電的粒子（重力不計）．速度大小v0=103m/s、方向與x軸正方向成30°角．（1）若在坐標系y軸右側加有勻強磁場區域，在第I、Ⅳ象限，磁場方向垂直xOy平面向外B=1T，求粒子做勻速圓周運動的軌道半徑R？（2）若在坐標系y軸右側加有勻強磁場區域，在第I象限，磁場方向垂直xOy平面向外；在第Ⅳ象限，磁場方向垂直xOy平面向里；磁感應強度為B=1T，如圖（a）所示，求粒子從O點射出后，第2次經過x軸時的坐標x1．（3）若將上述磁場均改為如圖（b）所示的勻強磁場，在t=0到t=s時，磁場方向垂直于xOy平面向外；在t=s到t=s時，磁場方向垂直于xOy平面向里，此后該空間不存在磁場，在t=0時刻，粒子仍從O點以與原來相同的速度v0射入，求粒子從O點射出后第2次經過x軸時的坐標x2．參考答案：解：（1）設粒子的軌道半徑r，洛倫茲力提供