上海大學(xué)附屬中學(xué)高三物理期末試題含解析

上海大學(xué)附屬中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）足球以8m／s的速度飛來，運(yùn)動(dòng)員把它以12m／s的速度反向踢回，踢球時(shí)間是0.2s，

以球飛來的方向?yàn)檎较?，則足球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為

A.—200m／s2

B.200m／s2

C.—100m／s2

D．100m／s2參考答案：Ca==m/s2=—100m／s2，選項(xiàng)c正確。2.從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個(gè)皮球，經(jīng)過時(shí)間t皮球落回地面，落地時(shí)皮球速度的大小為v2。已知皮球在運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時(shí)間t的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會(huì)求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，t的合理表達(dá)式應(yīng)為

（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C3.物理量不僅有大小，而且還有單位，有時(shí)候根據(jù)物理量的單位能夠查出運(yùn)算中的錯(cuò)誤。下列單位分別是四位同學(xué)用來表示力的單位，其中正確的是 （

） A．千克·米/秒 B．焦/秒 C．庫侖·米/秒·特斯拉 D．特斯拉·安培·米2參考答案：C4.（多選）在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線方程為（單位：），式中，桿足夠長(zhǎng)，圖中只畫出了一部分.將一質(zhì)量為的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在桿上，取g=10m/s2.則

（

）A．小環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)過程中，受到重力和桿對(duì)它的支持力作用，因此小環(huán)機(jī)械能不守恒B.若小環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中能以一定速度經(jīng)過P點(diǎn)和Q點(diǎn)，則小環(huán)在p點(diǎn)處于超重狀態(tài)，在Q點(diǎn)處于失重狀態(tài)C.若使小環(huán)以的初速度從處沿桿向下運(yùn)動(dòng)，則小環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)區(qū)域的坐標(biāo)范圍為D.若小環(huán)從處以的速度出發(fā)沿桿向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力大小為70N，則小環(huán)經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力為10N,方向向下參考答案：BCD。（1）當(dāng)x=0時(shí)，=5cos=-2.5m，當(dāng)x=時(shí)，=5.0cos=-5.0m，由此可知，小環(huán)下落的高度為△y==-2.5m+5.0m=2.5m，由動(dòng)能定理得：代入數(shù)值得：v=5m/s．

（2）當(dāng)小環(huán)速度為零時(shí)，設(shè)上升的高度為h，由動(dòng)能定理得：-mgh=解得h==12.5m，即=h=12.5，解得=0，即當(dāng)y=0時(shí)小環(huán)速度為零，所以有5cos（kx+）=0，解得x=m，從而確定范圍為C正確．對(duì)A、金屬桿對(duì)小環(huán)的彈力與小環(huán)的速度方向始終垂直，所以金屬桿對(duì)小環(huán)不做功．機(jī)械能守恒，A錯(cuò)．C、假設(shè)小環(huán)能達(dá)到最高點(diǎn)，而且到達(dá)最高點(diǎn)速度為0，根據(jù)機(jī)械能守恒得：，解得：

v0′=10m/s＜v0=20m/s，所以小環(huán)能到達(dá)金屬桿的最高點(diǎn)．在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律列方程可求出其結(jié)果正確，C正確，D、根據(jù)C選項(xiàng)分析知道小環(huán)能到達(dá)金屬桿的最高點(diǎn)，也根據(jù)牛頓第二定律列方程求解得出的答案正確，D對(duì)，故選擇BCD答案。5.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，合上開關(guān)S后各燈恰能正常發(fā)光，如果某一時(shí)刻電燈C燒斷，則（）A． 燈A變暗，燈B變亮

B． 燈A變亮，燈B變暗 C． 燈A、燈B都變亮

D． 燈A、燈B都變暗參考答案：A考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律解：電燈C燒斷，電燈B與電燈C并聯(lián)的總電阻增加了，故電燈B與電燈C并聯(lián)部分分得的電壓增加了，故電燈B變亮了；電燈C燒斷，電燈B與電燈C并聯(lián)的總電阻增加了，根據(jù)閉合電路歐姆定律，干路電流減小了，故電燈A變暗了；故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時(shí)與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論：

A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時(shí)速度

C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確

D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時(shí)門時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。7.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量作出的F－圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

。圖線不過原點(diǎn)的原因是由于

。參考答案：8.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量來探究滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度和所受拉力F的關(guān)系。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條一F圖線，如圖乙所示。

（1）圖線①是軌道處于

（填“水平”或“傾斜”）情況下得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（2）圖線①、②的傾斜程度（斜率）一樣，說明了什么問題?

（填選項(xiàng)前的字母）

A．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是一樣的

B．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是不一樣的C．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是否一樣不能確定參考答案：（1）

傾斜

；

（2）

A

9.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦?shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；10.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為________，此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 11.如圖所示，一輛長(zhǎng)L=2m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時(shí)，仍在向前運(yùn)動(dòng)，設(shè)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與它對(duì)地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當(dāng)車速為v0=7m／s時(shí)，把一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計(jì)時(shí)。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時(shí)，落地點(diǎn)距車前端的距離為s=

m。參考答案：0.31

4.16

12.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子13.如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點(diǎn)處沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則物體沿斜面上滑的最大距離x=9m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合沿斜面方向上產(chǎn)生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大?。獯穑航猓海?）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：==36m（2）由牛頓第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN(yùn)…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點(diǎn)評(píng)：本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖桑室粋€(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1．25m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0．2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出（g取10m／s2）．求：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力做的功；（2）小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大??；（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小。參考答案：（1）—1.5J

（2）4.5N

（3）（1）由動(dòng)能定理有

解得

（2）設(shè)軌道對(duì)滑塊的支持力為N，由牛頓第二定律有得N=4.5N

由牛頓第三定律知滑塊對(duì)圓軌道的壓力為4.5N。

（3）滑塊過B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)著地時(shí)豎直速度為，有所以

17.半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點(diǎn)為圓心，OO′為直徑MN的垂線．足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側(cè)且與MN垂直．一束復(fù)色光沿半徑方向與OO′成θ=30°角射向O點(diǎn)，已知復(fù)色光包含有折射率從n1=到n2=的光束，因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶．（?。┣蟛噬鈳У膶挾龋唬áⅲ┊?dāng)復(fù)色光入射角逐漸增大時(shí)，光屏上的彩色光帶將變成一個(gè)光點(diǎn)，求θ角至少為多少？參考答案：解：（?。┯烧凵涠蒼=，n2=代入數(shù)據(jù)，解得：β1=45°，β2=60°故彩色光帶的寬度為：Rtan45°﹣Rtan30°=（1﹣）R（ⅱ）當(dāng)所有光線均發(fā)生全反射時(shí)，光屏上的光帶消失，反射光束將在PN上形成一個(gè)光點(diǎn)．即此時(shí)折射率為n1的單色光在玻璃表面上恰好先發(fā)生全反射，故sinC==即入射角θ=C=45°答：（?。┎噬鈳У膶挾葹椋?﹣）R；（ⅱ）當(dāng)復(fù)色光入射角逐漸增大時(shí)，光屏上的彩色光帶將變成一個(gè)光點(diǎn)，θ角至少為45°．18.如圖所示，水平放置的圓盤半徑為R=1m，在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶，在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB，滑道AB與CD平行．滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，其高度差為h=1.25m．在滑道左端靜止放置一質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)用一大小為F=4N的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí)，圓盤從圖示位置以角速度ω=2πrad/s，繞盤心O在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用一段時(shí)間后撤掉，物塊在滑道上繼續(xù)滑行，由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入小桶內(nèi)．重力加速度取10m/s2．（1）求拉力作用的最短時(shí)間；（2）若拉力作用時(shí)間為0.5s，滑塊會(huì)落入小桶嗎？若能，求所需滑道的長(zhǎng)度．（3）物塊落入桶中后如果隨圓盤一起以ω=nd/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求小桶給物塊的作用力大?。畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)