上海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.（單選）足球以8m／s的速度飛來，運動員把它以12m／s的速度反向踢回，踢球時間是0.2s，

以球飛來的方向為正方向，則足球在這段時間內的加速度為

A.—200m／s2

B.200m／s2

C.—100m／s2

D．100m／s2參考答案：Ca==m/s2=—100m／s2，選項c正確。2.從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個皮球，經過時間t皮球落回地面，落地時皮球速度的大小為v2。已知皮球在運動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。下面給出時間t的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解t，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據你的判斷，t的合理表達式應為

（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C3.物理量不僅有大小，而且還有單位，有時候根據物理量的單位能夠查出運算中的錯誤。下列單位分別是四位同學用來表示力的單位，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,一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應的曲線方程為（單位：），式中，桿足夠長，圖中只畫出了一部分.將一質量為的小環（可視為質點）套在桿上，取g=10m/s2.則

（

）A．小環在桿上運動過程中，受到重力和桿對它的支持力作用，因此小環機械能不守恒B.若小環運動過程中能以一定速度經過P點和Q點，則小環在p點處于超重狀態，在Q點處于失重狀態C.若使小環以的初速度從處沿桿向下運動，則小環在桿上運動區域的坐標范圍為D.若小環從處以的速度出發沿桿向下運動，到達軌道最低點時桿對小環的彈力大小為70N，則小環經過軌道最高點時桿對小環的彈力為10N,方向向下參考答案：BCD。（1）當x=0時，=5cos=-2.5m，當x=時，=5.0cos=-5.0m，由此可知，小環下落的高度為△y==-2.5m+5.0m=2.5m，由動能定理得：代入數值得：v=5m/s．

（2）當小環速度為零時，設上升的高度為h，由動能定理得：-mgh=解得h==12.5m，即=h=12.5，解得=0，即當y=0時小環速度為零，所以有5cos（kx+）=0，解得x=m，從而確定范圍為C正確．對A、金屬桿對小環的彈力與小環的速度方向始終垂直，所以金屬桿對小環不做功．機械能守恒，A錯．C、假設小環能達到最高點，而且到達最高點速度為0，根據機械能守恒得：，解得：

v0′=10m/s＜v0=20m/s，所以小環能到達金屬桿的最高點．在最低點根據牛頓第二定律列方程可求出其結果正確，C正確，D、根據C選項分析知道小環能到達金屬桿的最高點，也根據牛頓第二定律列方程求解得出的答案正確，D對，故選擇BCD答案。5.如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，合上開關S后各燈恰能正常發光，如果某一時刻電燈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：閉合電路的歐姆定律解：電燈C燒斷，電燈B與電燈C并聯的總電阻增加了，故電燈B與電燈C并聯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并聯的總電阻增加了，根據閉合電路歐姆定律，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16分6.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

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速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律。滑塊和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。7.在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，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，實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的.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為

。圖線不過原點的原因是由于

。參考答案：8.某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質量來探究滑塊運動的加速度和所受拉力F的關系。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，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”）情況下得到的實驗結果；（2）圖線①、②的傾斜程度（斜率）一樣，說明了什么問題?

（填選項前的字母）

A．滑塊和位移傳感器發射部分的總質量在兩種情況下是一樣的

B．滑塊和位移傳感器發射部分的總質量在兩種情況下是不一樣的C．滑塊和位移傳感器發射部分的總質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為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計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量間的關系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標注一個計數點。測量相鄰計數點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。⑥以砝碼的質量m為橫坐標1/a為縱坐標，在坐標紙上做出1/a-m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則1/a與m處應成_________關系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設紙帶上三個相鄰計數點的間距為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為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為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，質量為m、邊長為l的等邊三角形ABC導線框，在A處用輕質細線豎直懸掛于質量也為m、長度為L的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過輕質彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉軸O。垂直于ABC平面有一個水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，當在導線框中通以逆時針方向大小為I的電流時，AB邊受到的安培力大小為________，此時彈簧對硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 11.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質量為m=1kg的物塊（視為質點）輕輕放在車頂的前端，并開始計時。那么，經過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：0.31

4.16

12.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉變，并由此發現______________。圖中A為放射源發出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質子，α粒子13.如圖所示，足夠長的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動；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，物體與斜面間的動摩擦因數μ=0.25．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）根據勻變速直線運動的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據牛頓第二定律，結合沿斜面方向上產生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動摩擦因數的大小．解答：解：（1）由運動學公式得：==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…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質點做勻減速直線運動，在第1內位移為，停止運動前的最后內位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質點停止運動前最后1s內位移為2m，則：所以質點在第1秒內有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產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，可以轉變為兩個光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計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，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1．25m，現將一質量m=0．2kg的小滑塊從A點由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運動至B點以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動過程中所受摩擦力做的功；（2）小滑塊經過B點時對圓軌道的壓力大小；（3）小滑塊著地時的速度大小。參考答案：（1）—1.5J

（2）4.5N

（3）（1）由動能定理有

解得

（2）設軌道對滑塊的支持力為N，由牛頓第二定律有得N=4.5N

由牛頓第三定律知滑塊對圓軌道的壓力為4.5N。

（3）滑塊過B點后做平拋運動，設著地時豎直速度為，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且與MN垂直．一束復色光沿半徑方向與OO′成θ=30°角射向O點，已知復色光包含有折射率從n1=到n2=的光束，因而光屏上出現了彩色光帶．（ⅰ）求彩色光帶的寬度；（ⅱ）當復色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶將變成一個光點，求θ角至少為多少？參考答案：解：（ⅰ）由折射定律n=，n2=代入數據，解得：β1=45°，β2=60°故彩色光帶的寬度為：Rtan45°﹣Rtan30°=（1﹣）R（ⅱ）當所有光線均發生全反射時，光屏上的光帶消失，反射光束將在PN上形成一個光點．即此時折射率為n1的單色光在玻璃表面上恰好先發生全反射，故sinC==即入射角θ=C=45°答：（ⅰ）彩色光帶的寬度為（1﹣）R；（ⅱ）當復色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶將變成一個光點，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點固定一個高度不計的小桶，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量為m=0.4kg的物塊（可視為質點），物塊與滑道間的動摩擦因數為μ=0.2．當用一大小為F=4N的水平向右拉力拉動物塊的同時，圓盤從圖示位置以角速度ω=2πrad/s，繞盤心O在水平面內勻速轉動，拉力作用一段時間后撤掉，物塊在滑道上繼續滑行，由B點水平拋出，恰好落入小桶內．重力加速度取10m/s2．（1）求拉力作用的最短時間；（2）若拉力作用時間為0.5s，滑塊會落入小桶嗎？若能，求所需滑道的長度．（3）物塊落入桶中后如果隨圓盤一起以ω=nd/s勻速轉動，求小桶給物塊的作用力大小．參考答案：考點：平拋運動