上海昂立中学生教育(同济校区)高三物理下学期期末试卷含解析

上海昂立中学生教育(同济校区)高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在O点竖直的固定一长10m的直杆AO。A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如右图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2）

（

）A．2s和2sB．和2sC．和4sD．4s和参考答案：A2.某同学在《研究平抛运动》的实验中，以抛出点为原点，竖直方向为y轴描绘了小球做平抛运动的轨迹如图所示（取g=10m/s2）。他在轨迹上取M1、M2、M3三个点进行研究，其中M2点坐标为（40，20）。请你根据图中的信息，回答以下问题。（1）小球从M1到M2的时间t1与M2到M3的时间t2的关系t1

t2（填“=”“<”或“>”）；（2）小球做平抛物体的初速度v0=

m/s；（3）小球到达M3点的速度大小为

m/s；（4）小球运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为

。参考答案：（1）

=

（2）

2

（3）

（4）3.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图象可能的是（

）参考答案：ABC4.如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m和M的接触面与竖直方向的夹角为，若不计一切摩擦，下列说法正确的是A．水平面对正方体M的弹力大小大于（M+m）gB．水平面对正方体M的弹力大小为（M+m）gcosαC．墙面对正方体M的弹力大小为mgcotαD．墙面对正方体m的弹力大小为mgtanα参考答案：C5.如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，处于竖直向下的匀强磁场中。现使ab棒突然获得一初速度V向右运动，下列说法正确的是

A．ab做匀减速运动B．回路中电流均匀减小C．a点电势比b点电势低D．安培力对ab棒做负功参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】安培力．【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．故选：A．7.某同学设计了“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得。①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。（结果保留2位有效数字）②在“探究加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量，分别记录小车加速度与其质量的数据。在分析处理时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度与其质量的图象，乙同学则认为应该作出与其质量倒数的图像。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。你认为同学__________（填“甲”、“乙”）的方案更合理。③在“探究加速度与合力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力的图线如图（c），该图线不通过坐标原点的原因是______________________________。参考答案：8.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm)请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）①该电动小车运动的最大速度为_______m/s；②该电动小车的额定功率为________W。参考答案：①1.5（3分）

②1.2（9.小球A和B从离地面足够高的同一地点，分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出，抛出时A球的速率为1m/s，B球的速率为4m/s，则从抛出到AB两球的运动方向相互垂直经过时间为

s,此时A球与B球之间的距离为

m。参考答案：0.2；

110.目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：

．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为

；参考答案：（2分）

11.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

▲

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

▲

次衰变，

▲

次衰变．参考答案：(2分)

4

(1分)；4

12.如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为θ)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于

。参考答案：

答案：Fsinθ

13.坐标原点O处有一波源，能产生沿轴正向传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是，则这列波的波速为

，从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为

。参考答案：1O(3分)

0.8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组的同学利用图甲所示的电路探究并联电路中各点电势的关系．已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω，电源的电动势为E＝_____10V，内阻不计，且电源负极端接地．（1）由此可得ab两点电势差为U＝_____V（2）该实验小组同学又设计了图乙的电路来测量电阻Rx的阻值，其中R为电阻箱，④为灵敏电流计，请按图乙的实验原理图完成图丙中实物电路的连线（3）实验时，先调节电阻箱，使电阻箱的阻值为R1．闭合开关，反复调节滑动变阻器滑片的位置，使通过灵敏电流计的电流为零；断开开关，保持滑动变阻器的滑片所处位置不变，交换电阻箱与待测电阻的位置．闭合开关，然后反复调节电阻箱，使灵敏电流计的示数再次为零，记下此时电阻箱的阻值记为R2；则待测电阻的阻值为Rx＝_______（用题中已知量的字母表示）参考答案：

(1).2

(2).

(3).解：(1)由图可知，R4两端的电压为，则a点的电势为R3两端的电压为，则b点的电势为，则：(2)根据原理图连线如图：(3)先调节电阻箱，使电阻箱的阻值为R1，闭合开关，反复调节滑动变阻器滑片的位置，使通过灵敏电流计的电流为零；若设滑动变阻器左右两边的电阻分别为Ra和Rb，则应满足，保持滑动变阻器的滑片所处位置不变，交换电阻箱与待测电阻的位置．闭合开关，然后反复调节电阻箱，使灵敏电流计的示数再次为零，记下此时电阻箱的阻值记为R2；则应满足，联立两式解得：。15.（9分）图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。图（a）图（b）（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1=

Ω，R2=

Ω。（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为

Ω的电阻，R应选用最大阻值为

Ω的滑动变阻器。（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻。图（b）中的R’为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱

（填”b”或”c”）相连。判断依据是： 。参考答案：（1）R1=15Ω

R2=35Ω

（2）300Ω

3000Ω

（3）c

闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻时R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2

试题分析：（1）定值电阻和毫安表都是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比，若使用a和b两个接线柱，量程为3mA，则通过的电流为，电流比为1:2，所以电阻比为2:1，可得。若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA，通过的电流为，电流比为1:9，可得电阻比为9:1，即，整理可得，。（2）根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为3000Ω,最小阻值为500Ω。若定值电阻选择为1000Ω，则无法校准3.0mA；所以定值电阻选择300Ω。由于最大阻值要达到3000Ω，所以滑动变阻器要选择3000Ω。

（3）因为只有一个损坏，所以验证R2是否损坏即可。所以d点应和接线柱c相连，若电流表无示数，则说明R2短路，若电流表有示数，则说明R1短路。考点：电流表的改装

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在坐标系中，y＞0的区间，x＞0有沿x轴负方向的匀强电场，x＜0有垂直坐标平面向内的匀强磁场。质量为m、电量为q的带正电粒子，自x轴上的P点以速度垂直电场射入电场中，PO之间距离为，粒子离开电场进入磁场时与y轴正向夹角为30o，不计粒子重力和空气阻力。（1）求匀强电场的场强大小。（2）若粒子能返回电场中，则磁感应强度大小B应满足什么条件？参考答案：解：（1）由题知，粒子离开电场进入磁场时速度大小（2分）由动能定理得：

（2分）

解得（2分）（2）设粒子在电场中运动时间为t，离开电场进入磁场时位置与O点距离为y（2分）

（2分）由题分析知，若粒子能返回电场中，其在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r须满足：（2分）而

即（2分）

联立解得：（2分）17.如图所示，竖直平面xOy，其x轴水平，在整个平面内存在沿x轴正方向的匀强电场E，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.2T。现有一比荷为=25C/kg的带电微粒，从第三象限内某点以速度v0向坐标原点O做直线运动，v0与x轴之间的夹角为θ=45°，重力加速度g=10m/s2。求：(1)微粒的电性及速度v0的大小；(2)带电微粒在第一象限内运动时所达到最高点的坐标。参考答案：（1）（2）（0.6m，0.2m）【详解】解：(1)带电粒子在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并且合力为零，即粒子做匀速直线运动；所以，微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由左手定则可判断为零带正电；对带电微粒受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：解得：(2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，假设最高点为M点，从O到M点所用的时间为t，则将微粒从O到M的运动分解为沿x轴方向的匀加速直线运动和沿y轴方向上的匀减速直线运动Y轴方向：x轴方向上：解得，18.如图a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为lm，t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O质点振动图像如b所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚开始振动，则_______。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．P’、P两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反

B．当Q’点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25cm路程

C．当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变

D．若O质点振动加快，周期减为2s，则O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点也刚好开始振动（2）（9分）如图所示，一小孩站在宽6m的河边