2022年上海市閔行區友愛實驗中學高三物理期末試題含解析一、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.火箭發射回收是航天技術的一大進步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運動，可看成先勻速后減速的直線運動，最后撞落在地面上。不計火箭質量的變化，則A.火箭在勻速下降過程中機械能守恒B.火箭在減速下降過程中攜帶的檢測儀器處于失重狀態C.火箭在減速下降過程中合力做功，等于火箭機械能的變化D.火箭著地時，火箭對地的作用力大于自身的重力參考答案：D解：火箭勻速下降過程中.動能不變.重力勢能減小，故機械能減小，A錯誤:火箭在減速下降時.攜帶的檢測儀器受到的支持力大于自身重力力.故處在超重狀態.B錯誤.由功能關系知.合力做功等于火箭動能變化.而除重力外外的其他力做功之和等于機械能變化，故C錯誤.火箭著地時.加速度向上.所以火箭對地面的作用力大子自身重力，D正確.2.傾角為37°的光滑斜面上固定一個槽，勁度系數k=20N/m、原長l0=0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連，開始時桿在槽外的長度=0.3m，且桿可在槽內移動，桿與槽間的滑動摩擦力大小Ff=6N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。質量m=1kg的小車從距彈簧上端L=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運動。已知彈性勢能Ep，式中x為彈簧的形變量。g=10m/s2,sin37o=0.6。關于小車和桿的運動情況，下列說法正確的是：A．小車先做勻加速運動，后做加速度逐漸減小的變加速運動B．小車先做勻加速運動，然后做加速度逐漸減小的變加速運動，最后做勻速直線運動C．桿剛要滑動時小車已通過的位移為0.9mD．桿從開始運動到完全進入槽內所用時間為0.1s參考答案：BCD3.（單選題）用恒力F豎直向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度。若該過程空氣阻力不能忽略，則下列說法中正確的是（

）A．力F做的功和阻力做的功之和等于物體動能的增量B．重力所做的功等于物體重力勢能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物體機械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物體機械能的增量[參考答案：C4.A、B兩球的質量均為m，兩球之間用輕彈簧相連，放在光滑的水平地面上，A球左側靠墻。用力F向左推B球將彈簧壓縮，如圖所示。然后突然將力F撤去，在撤去力F的瞬間，A、B兩球的加速度分別為：（

）A．0，

0

B．0，

F/mC．F/2m，F/m

D．F/2m，F/2m參考答案：B5.下列說法正確的是____________A．因為表面張力的作用，用布做雨傘也不會漏雨B．充滿空氣的氣球內，氮氣和氧氣分子的平均動能相同C．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒分子做無規則運動的反映D．利用高科技手段，可以將散失在環境中的內能收集起來利用而不引起其他變化參考答案：AB布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的運動，也是液體分子做無規則運動的反映，C錯誤；D違背熱力學第二定律，故錯誤。選項AB說法正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內的燈和插座才會有電。房卡的作用相當于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當房客進門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關接通，房客便能使用室內各種用電器。當繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當地連接起來，構成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

7.在“探究加速度與物體受力的關系”活動中，某小組設計了如圖所示的實驗。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩完全相同的小車前端系上細線，細線跨過滑輪并分別掛上裝有不同質量砝碼的盤，兩小車尾部細線水平連到控制裝置上，實驗時通過控制細線使兩小車同時開始運動，然后同時停止。實驗中：（1）應使砝碼和盤的總質量遠小于小車的質量，這時可認為小車受到的合力的大小等于

。（2）若測得小車1、2的位移分別為x1和x2，則小車1、2的加速度之比

。（3）要達到實驗目的，還需測量的物理量是

。參考答案：(1)砝碼和盤的總重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)兩組砝碼和盤的總重量（質量）（或盤的質量、兩砝碼和盤的總重量的比值）8.參考答案：9.1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產生．在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導線把接在閉合線圈上的靈敏電流計放到隔壁房間．科拉頓在兩個房間之間來回跑，始終沒看到電流計指針動一下．科拉頓沒能看到電流計指針發生偏轉的原因是他認為電流是穩定的．若要使科拉頓能看到電流計指針發生偏轉，請你提出一種改進的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點：感應電流的產生條件．分析：當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，電路中產生感應電流；當穿過閉合電路的磁通量不發生變化時，電路中不會產生感應電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進行插進和抽出的實驗時，線圈中的磁通量發生了變化，電流表的回路中有感應電流產生；當他跑到另一個房間時，由于磁鐵在線圈在不動，此時沒有感應電流，所以他無法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計指針發生偏轉，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進行插進和抽出的實驗時，觀察到電流表的回路中有感應電流產生．故答案為：他認為電流是穩定的；將電表等器材置于同一房間點評：本題考查了感應電流產生的條件的應用，掌握感應電流條件是正確解題的關鍵；本題難度不大，是一道基礎題．10.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數點，相鄰計數點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數據，可判斷物塊在相鄰計數點

和

之間某時刻開始減速。②計數點5對應的速度大小為

m/s，計數點6對應的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結果保留三位有效數字）。參考答案：11.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數點，相鄰計數點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數據，可判斷物塊在相鄰計數點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數點5對應的速度大小為

m/s，計數點6對應的速度大小為

m/s。（保留三位有效數字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大12.（單選）一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質點P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負方向傳播B．質點a此時動能最大，加速度最小C．再經過一個周期，質點P運動到x=6m處D．當質點P運動到最低點時，質點b恰好運動到平衡位置參考答案：B13.在物理實驗中體現了很多的物理研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應的空格內。 ①在“利用打點計時器測速度”的實驗中，運用

法，可以利用打點計時器打出的紙帶測算出某點的瞬時速度；在“探究互成角度的兩個力的合成”的實驗中，分別用一個力F或兩個互成角度的F1、F2，把一個一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實驗原理采用的是

法。在“探究平拋運動的規律”的實驗中，如圖10所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動，觀察到兩球同時落地。運用

法，可以判定平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。 ②圖象法是物理實驗中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質量m一定）的關系、驗證機械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中，某同學正確作出了三個實驗的相關圖象，如圖11中A、B、C所示。根據坐標軸代表的物理量判斷，A實驗的圖象“斜率”表示

；B實驗圖象的“斜率”表示

；C實驗圖象的“斜率”表示

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.50m，則B球落到P點的時間是____s，A球落地時的動能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.6815.熱敏電阻常常應用在控制電路中，熱敏電阻包括正溫度系數電阻器（PTC）和負溫度系數電阻器（NTC）．正溫度系數電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值增大，負溫度系數電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值減小．某實驗小組在實驗室找到兩個熱敏電阻R．和R2，并查得相應U-I圖線，如題6圖2所示．

①由U-I圖線可判斷，熱敏電阻尺，是一溫度系數電阻器（填“正”或“負”）．

②利用兩熱敏電阻和電壓表測量某直流電源電動勢和內阻．電路如題6圖3所示．請用筆畫線作導線連接如題6圖4所示實物原件．

③閉合開關S1，單刀雙擲開關S。分別連接R1、R2時，洌得電壓表的示數分別為3．5V和4．0V，則該電源的．電動勢為____V，內阻為____Ω．（結果保留兩位有效數字）參考答案：①負（3分）②圖略（4分）

③4.5（3分），2.5四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同，粗管橫截面積是細管的2倍．管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為=12cm，大氣壓強為．現將粗管管口封閉，然后將細管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直到兩管中水銀面高度差達到6cm為止．整個過程中氣體溫度保持不變，求：①左端液面下降多少?②活塞下移的距離(結果保留兩位有效數字)．

參考答案：17.2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發現了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質量為M0，萬有引力常量為G。（1）兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26倍和39倍，合并后為太陽質量的62倍。利用所學知識，求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體。a．因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量M；b．嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學知識，推測質量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？參考答案：（1）

（2）a．

b．試題解析：（1）合并后的質量虧損根據愛因斯坦質能方程

得合并所釋放的能量

（2）a．小恒星繞黑洞做勻速圓周運動，設小恒星質量為m根據萬有引力定律和牛頓第二定律解得

b．設質量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠處根據能量守恒定律解得

因為連光都不能逃離，有v=c所以黑洞的半徑最大不能超過18.如圖，MN是一條通過透明球體球心的直線。在真空中波長為λ0＝40