上海市楓涇中學2023年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.如圖所示，用粗細均勻的電阻絲折成平面三角形框架置于光滑水平面上，三邊的長度分別為3L、4L和5L，長度為L的電阻絲的電阻為r，框架與一電動勢為E、內阻不計的電源相連接，整個系統處于方向垂直于框架平面、磁感應強度為B的勻強磁場，則框架受到的安培力的合力為(

)A．0B．，方向b→dC．，方向d→bD．，方向b→d參考答案：D2.質量為m的物體沿傾角為θ的斜面滑到底端時的速度大小為v，則此時重力的瞬時功率為：（

）A.mgv

B.mgvsinθ

C.mgvcosθ

D.mgvtanθ參考答案：B3.橫截面為直角三角形的兩個相同斜面如圖緊靠在一起，固定在水平面上，它們的豎直邊長都是底邊長的一半。小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上。其中三個小球的落點分別是a、b、c。圖中三小球比較，下列判斷正確的是

[LU20]

(

)（A）落在c點的小球飛行時間最短

（B）落在a點的小球飛行過程速度的變化量最大

（C）落在c點的小球飛行過程速度變化最快

（D）無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直參考答案：4.如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強下的熔化過程。圖中橫線表示時間t，縱軸表示溫度T。從圖中可以確定的是

（

）

A．晶體和非晶體均存在固定的熔點T0

B．曲線M的bc段表示固液共存狀態

C．曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態

D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態參考答案：B5.(單選)下列有關質點的說法中正確的是

A.只有質量和體積都極小的物體才能視為質點B.研究一列火車過鐵路橋經歷的時間時，可以把火車視為質點C.研究自行車的運動時，在任何情況下都不能把自行車作為質點D.雖然地球很大，還在不停地自轉，但是在研究地球的公轉時，仍然可以把它視為質點

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：，，（提示：衛星的軌道半徑為4R。利用GM=gR2。）7.用細繩系一小球，在豎直平面內做圓周運動，已知小球的質量為1kg，圓周運動半徑為1m，到達最高點時，細繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點到最低點的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：8.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數字)參考答案：9.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能10.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，11.圖示是某金屬發生光電效應時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖象，可知該金屬的逸出功為

．若入射光的頻率為2ν0，則產生的光電子最大初動能為．已知普朗克常量為h．參考答案：hν0，hν0．【考點】愛因斯坦光電效應方程．【專題】定量思想；推理法；光電效應專題．【分析】根據光電效應方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關系式，從而進行判斷．【解答】解：當遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據光電效應方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．若入射光的頻率為2ν0時，產生的光電子的最大初動能為hν0，故答案為：hν0，hν0．12.（2）．氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態能量．當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態，發出光子的頻率為ν2，則=．參考答案：由第4能級躍遷到第2能級，有：，從第2能級躍遷到基態，有：，則=．

13.如圖所示，在豎直平面內的直角坐標系中，一個質量為m的質點在外力F的作用下，從坐標原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質點機械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質點受到重力和外力F從靜止開始做直線運動，說明質點做勻加速直線運動，如圖中顯示當F力的方向為a方向（垂直于ON）時，F力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運動方向相同，也可能與運動方向相反，除重力外的F力對質點做正功，也可能做負功，故質點機械能增加、減少都有可能。

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現要測量一電流表的內阻，給定器材有：

A．待測電流表（量程300，內阻r1約為l00Ω）；

B．電壓表（量程3V，內阻r2=1kΩ）；

C．直流電源E（電動勢4V，內阻不計）；

D．定值電阻R1=10Ω；

E．滑動變阻器R2（0～20Ω），允許通過的最大電流0.5A）；

F．開關S一個、導線若干

要求測量時兩塊電表指針的偏轉均超過其量程的一半。

（1）在方框中畫出測量電路原理圖；（2）電路接通后，測得電壓表讀數為U，電流表讀數為I，用已知和測量得的物理量表示電流表內阻r1=

。參考答案：1）電路圖（3分）：（2）（3分）15.現有一塊直流電流計G，滿偏電流為200μA，內阻約為2Ω，某同學想把它改裝成量程為400Ω的電壓表，他首先根據圖示電路，用半偏法測定電流計R的內阻．（1）為提高測量準確度，在以下器材中，電阻器

應選用；電池應選用（選填器材前的字母）．A．電池（電動勢1.5V，內阻不計）B．電池（電動勢4.5V，內阻不計）C．電阻箱（0﹣999.9Ω）D．滑動變阻器（0﹣500Ω）E．電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當）（0﹣5.1KΩ）F．電位器（0﹣51KΩ）（2）該同學在開關斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將R的阻值調至最大．后續的實驗操作步驟依次是

，最后記錄R′的阻值并整理好器材（請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母）A．S1閉合B．S2閉合C．調節R的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度D．調節R的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半E．調節R′的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半F．調節R′的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度（3）如果測得R′的阻值為400.0Ω，即為電流計G內阻的測量值．則給電流計G聯（選填“串“或”并“）一個阻值為

KΩ的電阻，就可以將該電流計G改裝成量程為2V的電壓表．（4）請你推斷在本實驗中電流計G內阻的測量值R′比其內阻的實際值Rg是偏大還是偏小

．參考答案：（1）F、B，（2）ACBE，（3）串、9.6，（4）偏小．【考點】伏安法測電阻．【分析】（1）對于儀器的選擇，要根據實驗原理，結合題目中數據并根據實驗原理通過計算來確定．（2）由半偏法測電阻實驗原理知，當調節電阻箱，使電流表半偏時，由于干路電流幾乎未變，電阻箱與電流計中的電流相等，電阻必然相等．故半偏時R1的阻值等于rg．（3）改裝為電壓表需串聯一個電阻，結合歐姆定律和串并聯電路的特點求出電阻的大小．（4）實際上電阻箱R1并入后，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻．所以，該測量值“略小于”表頭內阻實際值．【解答】解：（1）該實驗采用半偏法測量，測量電路要讓電流計達到滿偏，電源電壓至少大于2V，故選電源B，故選：B；閉合S2，電路中電流I不能大于200μA，由I=知，，代入數據得：R2≈30KΩ，故選：F；（2）半偏法測電阻實驗步驟：第一步，按原理圖連好電路；第二步，閉合電鍵S1，調節滑動變阻器R，使表頭指針滿偏；第三步，閉合電鍵S2，改變電阻箱R1的阻值，當表頭指針半偏時記下電阻箱讀數，此時電阻箱的阻值等于表頭內阻rg．故應選ACBE（3）將電流計改裝成電壓表，應串連接入一分壓電阻R，由歐姆定律及串聯電路分壓規律有：U=IgRg+IgR（其中U為改裝后電壓表的滿偏電壓）則R=．（4）實際上電阻箱并入后的，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的電阻．所以，該測量值“略小于”實際值．故答案為：（1）F、B，（2）ACBE，（3）串、9.6，（4）偏小．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量為M、內有半徑R的半圓形軌道的槽體放在光滑的平臺上，左端緊靠一臺階，質量為m的小物體從A點由靜止釋放，若槽內光滑。求：（1）小物體滑到圓弧最低點時的速度大小v（2）小物體滑到圓弧最低點時，槽體對其支持力N的大小（3）小物體上升的最大高度h參考答案：見解析（1）設小物體由A落至圓弧最低點時的速度為v,取圓弧最低點為勢能零點，由機械能守恒定律得：mgR=mv2

………………..2分得v=

………………..1分

（2）在最低點對小球受力分析，由得：…………..2分

………………..1分（3）小物體向上運動的過程中，m與M組成的系統在水平方向的動量守恒：設小球滑至最高點時m與M的共同速度為v′所以

mv＝（M+m）v′

………………..2分解得：v′＝

………………..1分此過程中系統機械能守恒，所以mv2－（M+m）v′2=mgh

………………..2分解得m上升的最大高度h＝R.……………..1分17.如圖所示，在光滑的水平面上有一質量為25kg的小車B，上面放一個質量為15kg的物體，物體與車間的滑動摩擦系數為0.2。另有一輛質量為20kg的小車A以3m/s的速度向前運動。A與B相碰后連在一起，物體一直在B車上滑動。求：（1）當車與物體以相同的速度前進時的速度。（2）物體在B車上滑動的距離。參考答案：選取小車A、B和B車上的物體組成的系統為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，系統所受合外力為零，根據動量守恒定律，有mAv0=(mA+mB+mC)v2代入數據，可解得：v2=1m/s，即小車與物體以1m/s的速度前進。選取小車A、B組成的系統為研究對象，在它們相碰的短暫過程中，系統所受合外力為零，動量守恒，則mAv0=(mA+mB)v1可解得：v1=m/s再選取小車A、B和B車上的物體組成的系統為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，根據動能定理，有－mmCgs=(mA+mB+mC)v22－(mA+mB)v12可解得：s=m=0.33m18.如圖所示，k是產生帶電粒子的裝置，從其小孔a水平向左射出比荷為1.0×l03C/kg的不同速率的帶電粒子，帶電粒子的重力忽略不計．Q是速度選擇器，其內有垂直紙面向里的磁感應強度為3.0×l0-3T的勻強磁場和豎直方向的勻強電場（電場線未畫出）．

（1）測得從Q的b孔水平向左射出的帶電粒子的速率為2.0×l03m/s，求Q內勻強電場場強的