上海海事大學附屬中學高三物理期末試題含解析

上海海事大學附屬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.如圖所示，為直角支架，桿、繩均水平，繩與水平方向夾角為60°。如果在豎直平面內使支架沿順時針緩慢轉動至桿水平，始終保持、兩繩間的夾角120°不變。在轉動過程中，設繩的拉力、繩的拉力，則下面說法中不正確的是()A.先減小后增大B.先增大后減小C.逐漸減小D.最終變?yōu)榱銋⒖即鸢福篈2.船在靜水中的航速為，水流的速度為.為使船行駛到河正對岸的碼頭，則和的方向關系可能是下圖中的（

）參考答案：A3.一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始

計時，波上A質點的振動圖象如乙所示，則下列判斷正確的是

。

A．該列波沿x軸正方向傳播

B．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為0.4Hz

C．若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸一定比40cm大很多

D．從該時刻起，再經(jīng)過0.4s質點A通過的路程為40cm參考答案：AD4.如圖甲所示，光滑導體框架abcd水平放置，質量為m的導體棒PQ平行于ｂc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于軌道平面的四枚光滑小釘之間?；芈房傠娮铻镽，整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中，磁場的磁感強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示（規(guī)定磁感強度方向向上為正），則在0—t時間內，關于回路內的感應電流I及小釘對PQ的彈力N，下列說法中正確的是A.I的大小和方向都在變化B．I的大小和方向都不變化C．N的大小和方向都不發(fā)生變化

D．N的大小不變,方向發(fā)生了變化.解析：答案B。因為0-t時間內，閉合回路中的磁通量變化率不變，所以產(chǎn)生的感應電動勢不變，所以電流不變，依F安=BIL=N，可知B的大小、方向變化，所以N的大小、方向也變化。

二、雙項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中，有參考答案：5.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是(

)A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

；Y粒子的符號為

．參考答案：；7.當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

8.如圖所示，豎直平面內有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質量為m、電荷量為q的負點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠運動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠運動至B點，重力加速度為g。該負電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；9.歐洲天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設其質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/310.（4分）冬天到了，很多同學用熱水袋取暖。現(xiàn)有某一熱水袋內水的體積約為400cm3，它所包含的水分子數(shù)目約為

個。（計算結果保留1位有效數(shù)字，已知1mol水的質量約為18g，阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1）參考答案：答案：1×1025（4分）11.如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6V，G是開關，請指出圖中的三處錯誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細線應水平(或與導軌平行)(2)滑塊離計時器太遠(3)電火花計時器用的是220V的交流電，不能接直流電12.一正方形線圈邊長為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強磁場垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過有理想邊界的寬為30cm的勻強磁場區(qū)，已知磁感應強度為0.5T，線圈在通過磁場區(qū)域的全過程中，有電磁感應時產(chǎn)生的感應電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。22A、22B選做一題

參考答案：0.4，

0.04813.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據(jù)電子轉過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉動的圓心角為60°，由幾何關系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉動的周期：T==，電子轉動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內氣壓過大，鍋內溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間的電壓Uab按圖所示規(guī)律變化，其變化周期為T．在t=0時刻，一帶電粒子(+q)僅在該電場的作用下，由a板從靜止開始向b板運動，并于t=nT(n為自然數(shù))時刻，恰好到達b板。求：（1）帶電粒子運動過程中的最大速度為多少？（2）若粒子在時刻才開始從a板運動，那么經(jīng)過同樣長的時間，它將運動到離a板多遠的地方？參考答案：（1）、帶電粒子在勻強電場中的加速度為a，前半個周期為加速運動，后半個周期為減速運動，在一個周期中最后速度為0，帶電粒子重復這個過程。所以在前半個周期末的速度最大.

d=2n

得到a=

V=a=

(2)設帶電粒子在勻強電場中的加速度為a，前半個周期為加速運動，后半個周期為減速運動，所以a、b間距離①

②

17.同學設計出如圖所示實驗裝置.將一質量為0.2kg的小球(可視為質點)放置于水平彈射器內,壓縮彈簧并鎖定,此時小球恰好在彈射口,彈射口與水平面AB相切于A點,AB為粗糙水平面,小球與水平面間動摩擦因數(shù),彈射器可沿水平方向左右移動,BC為一段光滑圓弧軌道.(O′為圓心,半徑,與O′B之間夾角為,以C為原點,在C的右側空間建立豎直平面內的坐標xOy,在該平面內有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D,,(1)某次實驗中該同學使彈射口距離B處處固定,解開鎖定釋放小球,小球剛好到達C處,求彈射器釋放的彈性勢能;

(2)把小球放回彈射器原處并鎖定,將彈射器水平向右移動至離B處L2=0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球,小球將從C處射出,恰好水平進入接收器D,求D處坐標;

(3)每次小球放回彈射器原處并鎖定,水平移動彈射器固定于不同位置釋放小球,要求小球從C處飛出恰好水平進入接收器D,求D位置坐標y與x的函數(shù)關系式.參考答案：（1）1.8J（2）(，)（3）y=x（1）從A到C的過程中，由定能定理得：

W彈-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0，

解得：W彈=1.8J．

根據(jù)能量守恒定律得：EP=W彈=1.8J；

（2）小球從C處飛出后，由動能定理得：

W彈-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，

解得：vC=2m/s，方向與水平方向成37°角，

由于小球剛好被D接收，其在空中的運動可看成從D點平拋運動的逆過程，

vCx=vCcos37°=m/s，vCy=vCsin37°=m/s，

則D點的坐標：，，解得：x=m，y=m，

即D處坐標為：（m，）．

（3）由于小球每次從C處射出vC方向一定與水平方向成37°角，則：，

根據(jù)平拋運動規(guī)律可知：拋出點D與落地點C的連線與x方向夾角α的正切值：，

故D的位置坐標y與x的函數(shù)關系式為：y