上海市東方曹楊外國語高級中學2022-2023學年高三物理聯(lián)考試題含解析

上海市東方曹楊外國語高級中學2022-2023學年高三物理聯(lián)考試題含解析一、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.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點和半徑為R的半球體均靜止，質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)點與球心的連線與水平地面的夾角為θ，則下列說法正確的是：

A．地面對半球體的摩擦力方向水平向左

B．質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgcosθ

C．質(zhì)點所受摩擦力大小為μmgcosθ

D．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ

參考答案：D2.（多選）如圖所示，位于光滑水平桌面上的物塊P用跨過定滑輪的輕繩與小托盤相連，托盤內(nèi)有砝碼。托盤與砝碼的總質(zhì)量為m，P的質(zhì)量為2m，重力加速度為g。釋放后，P從靜止開始沿桌面運動的過程中，下列說法正確的是（

）A．托盤運動的加速度大小為gB．P運動的加速度大小為 C．托盤對輕繩的拉力大小為D．砝碼處于超重狀態(tài)參考答案：BC應(yīng)用隔離法，對托盤分析，由牛頓第二定律得，對物塊P分析，由牛頓第二定律得F=2ma，可知加速度大小為a==g，故A項錯誤B項正確；將a=g代入F=2ma得F=mg，C項正確；由于砝碼加速度向下，所以砝碼處于失重狀態(tài)，D項錯誤。3.（單選）如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為、、，若甲輪的角速度為，則丙輪的角速度為

A.

B.

C.

D.參考答案：A4.如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1=2kg,m2=3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F1=30N，F(xiàn)2＝20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則

A.彈簧秤的示數(shù)是10N

B.彈簧秤的示數(shù)是50N

C.在突然撤去F2的瞬間，彈簧秤的示數(shù)不變

D.在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度不變參考答案：答案：C5.a、b兩束不同頻率的光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的屏上用照相底片感光得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光照射時形成的，圖乙是b光照射時形成的。則關(guān)于a，b兩束光，下述正確的是

A．a(chǎn)光光子的能量較大B．在水中a光子傳播的速度較大C．若用a光照射某金屬時不能打出光電子，但用b光照射該金屬時一定能打出光電D．若a光是氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從n=3的能級向n=2的能級躍遷時產(chǎn)生的參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在驗證牛頓第二定律的實驗中，按實驗裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進行，下述操作步驟安排不盡合理，請將合理順序以字母代號填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動；（E）掛上小桶，放進砂子，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點；（F）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實驗中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實驗中

不同。圖B中圖線不過原點的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長木板的傾角過大。7.某同學研究小滑塊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(zhì)量為m的小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.①主要的實驗過程：(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=

mm；(ⅱ)讓小滑塊車從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;(ⅳ)求出小滑塊車與木板間摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若實驗中沒有現(xiàn)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?

(選填“合理”或“不合理”)。③實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少

誤差。（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）參考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系統(tǒng)(2分)8.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導(dǎo)體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：19.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

30010.在科學探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運動的起止點所測的物理量12345A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象；⑵該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，請你通過轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象；⑶通過上述處理，你認為物體從A→B的過程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見解析；⑵圖略，見解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關(guān)系，即從A到B的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運動，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點后位數(shù)，因此有：s＝0.33t211.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向為

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。12.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為nl和n2，當負載電阻R中流過的電流為I時，原線圈中流過的電流為

；現(xiàn)減小負載電阻R的阻值，則變壓器的輸入功率將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：答案：增大解析：由變壓器的電流比可知，，故，由題意知原線圈的電壓不變，由P2＝和P1＝P2可知，R減小時，則P1＝P2均增大。13.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運動，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，根據(jù)圓周運動的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力，=mM=故答案為：，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們對石墨烯的研究。他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的。我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電。某同學設(shè)計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：U/V0.000.400.801.201.602.00I/A0.000.100.180.280.380.48實驗室提供如下器材：A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）E．滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）⑴除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（6V）、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外，還需選用的其它器材有

（填選項前字母）；⑵在虛線方框中畫出實驗電路圖；

⑶根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出鉛筆芯的I—U圖線。

參考答案：（1）ACE（3分）；（2）如圖所示（4分）；（3）如圖所示（3分）15.實驗課上，某小組驗證“力的平行四邊形定則”的實驗原理圖如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示．(1)圖乙中的________(選填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的理論值；________(選填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的實際測量值．(2)本實驗采用的科學方法是()A．控制變量法 B．理想實驗法

C．等效替代法

D．建立物理模型法

(3)在實驗中，如果其他條件不變僅將細繩換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：____________.(選填“變”或“不變”)(4)為了使實驗?zāi)軌蝽樌M行，且盡量減小誤差，你認為下列說法或做法能夠達到上述目的的是(

)A．若固定白紙的方形木板平放在實驗桌上來驗證力的平行四邊形定則，使用彈簧測力計前應(yīng)將測力計水平放置，然后檢查并矯正零點B．兩個分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好C．標記拉力方向時，要用鉛筆緊靠細繩沿繩移動鉛筆畫出D．同一次實驗兩次拉細繩套須使結(jié)點到達同一位置參考答案：(1)F（1分）；F′（1分）；(2)C（2分）；(3)不變（2分）；(4)AD四、計算題：本題共3小題，共計47分16.中國自行研制，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“神舟號”飛船，目前已經(jīng)達到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長征運載火箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，A點距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進行變軌，進入預(yù)定圓軌道，如圖所示，設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：（1）地球的平均密度是多少；（2）飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大??；（3）橢圓軌道遠地點B距地面的高度．參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：在地球表面附近，萬有引力與重力近似相等計算出地球的質(zhì)量，再根據(jù)密度的定義式計算地球的密度．求出飛船在A點的萬有引力，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合萬有引力等于重力求出A點的加速度．根據(jù)飛船的周期，通過萬有引力提供向心力求出軌道半徑，從而求出遠地點B距地面的高度．解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量、密度、體積間的關(guān)系可知，地球的質(zhì)量為：﹣﹣﹣﹣①在地球表面附近，萬有引力與重力近似相等，有：﹣﹣﹣﹣②由①②式聯(lián)立解得：地球的平均密度（2）根據(jù)牛頓第二定律有：﹣﹣﹣﹣③由②③式聯(lián)立解得，飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大小為：（3）飛船在預(yù)定圓軌道上飛行時由萬有引力提供向心力，有：﹣﹣﹣﹣④由題意可知，飛船在預(yù)定圓軌道上運行的周期為：﹣﹣﹣﹣⑤由②④⑤式聯(lián)立解得，橢圓軌道遠地點B距地面的高度為：h2=答：（1）地球的平均密度是；（2）飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點A時的加速度大小為；（3）橢圓軌道遠地點B距地面的高度為．點評：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩大理論，并能熟練運用．17.某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t=0時刻的波形如圖中實線所示（1）若波向右傳播．零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，求：①該列波的周期T；②從t=0時刻起到P點第一次達到波谷的過程中，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時間，則該列波的傳播方向如何？（要寫出具體判斷過程）參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：（1）波向右勻速傳播，根據(jù)傳播距離x=6m，時間t=0.6s，求出波速；由圖讀出波長，根據(jù)求出周期；當圖示時刻x=0.5m處的振動傳到P點時，P點第一次達到波谷．根據(jù)波形的平移求出從t=0時刻起到P點第一次達到波谷時所經(jīng)歷的時間，分析O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0．（2）先求解波形平移的距離，看其與波長的關(guān)系，再判斷波形平移的方向．：解：（1）由圖象可知：λ=2m，A=2cm當波向右傳播時，點B的起振方向向下，包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均向下．波速

==10m/s

由得：T=0.2s由t=0至P點第一次到達波峰止，經(jīng)歷的時間：=0.75s=（3+），而t=0時O點的振動方向向上，故經(jīng)△t2時間，O點振動到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）×4A=0.26m（2）當波速v=20m/s時，經(jīng)歷0.525s時間，波沿x軸方向傳播的距離x=vt=10.5m=（5+）λ，