上海中学高三物理期末试题含解析

上海中学高三物理期末试题含解析一、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.火警的报警系统通常利用镅(Am)衰变成镎(Np)时放出的一种很容易被空气阻隔的新粒子，这种粒子是A．He

B．H

C．n

D．e参考答案：A2.（单选）静电计是在验电器的基础上制成的，用萁指针张角的大小来定性显示其相互绝缘的金属球与外壳之问的电势差大小，如图所示A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，极板B固定，A可移动，开始时开关S闭合．静电计指针张开一定角度，则下列说法正确的是（）A．断开S后，将A向左移动少许，静电计指针张开的角度减小B．断开S后，在A、B间插入一电介质，静电计指针张开的角度增大C．断开S后，将A向上移动少许，静电计指针张开的角度增大D．保持S闭合，将变阻器滑动触头向右移动，静电计指针张开的角度减小参考答案：解：A、断开电键，电容器带电量不变，将A向左移动少许，则d增大，根据C=知，电容减小，根据U=知，电势差增大，指针张角增大．故A错误．B、断开S后，在A、B间插入一电介质，根据C=知，电容增大，根据U=知，电势差减小，则指针张角减小，故B错误．C、断开S后，将A向上移动少许，根据C=知，电容减小，根据U=知，电势差增大，则指针张角变大．故C正确．D、保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，变阻器仅仅充当导线功能，滑动触头滑动不会影响指针张角，故D错误．故选：C．3.（多选）如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d,极板面积为s,这两个电极与定值电阻R相连，在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为p的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。下列说法中正确的是

A．发电导管的内阻r=B.流过电阻R的电流方向为C.发电导管产生的电动势为BdvD.电阻R消耗的电功率为参考答案：AC4.一个

核经一次b衰变后，生成新原子核的质子数和中子数分别是（）A．6和8

B．5和9

C．8和6

D．7和7参考答案：答案：D5.做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系是s=24t-1.5t2（m），根据这一关系可知，质点速度为零的时刻是（

）

A．1.5s

B．8s

C．16s

D．24s参考答案：

答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______7.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：

8.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

9.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。其中“人造太阳”的核反应方程式是，则X为__________，已知的质量为的质量为的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，则在此核反应过程中释放的核能为______________。参考答案：由核反应质量数和电荷数守恒可知X为中子，即，由可得核反应过程中释放的核能。10.某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为__________。参考答案：；或

()11.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．12.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。13.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。参考答案：841三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）A、B两辆汽车在笔直的公路上向同向行驶。当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s.且正以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零。A车一直以20m/s的速度做匀速运动。经过12s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？参考答案：解析：设A车的速度为vA，B车加速度行驶时间为t，两车在t0时相遇。则有

式中，t0＝12s，SA、SB分别为A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有

式中s=84m。由以上几式可得

代入题给数据

有

式中t的单位为s。解得

t2=18s不合题意，舍去。因此，B车加速行驶的时间为6s。17.如图17所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。参考答案：（1）电子在加速电场中，根据动能定理eU1=Ek解得Ek=4.0×10-16J

（2分）（2）设电子在偏转电场中运动的时间为t

电子在水平方向做匀速运动，由l=v1t，解得t=电子在竖直方向受电场力F=e电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a依据牛顿第二定律e=ma，解得a=

（1分）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y==

（1分）

解得y=0.36cm

（1分）（3）电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差U=（1分）

电场力所做的功W=eU

（1分）

解得W=5.76×10-18J

（1分）18.如图为某水上滑梯示意图，滑梯斜面轨道与水平面间的夹角为37°，底部平滑连接一小段水平轨道（长度可以忽略），斜面轨道长L=8m，水平端与下方水面高度差为h=0.8m。一质量为m=50kg的人从轨道最高点A由静止滑下，若忽略空气阻力，将人看作质点，人在轨道上受到的阻力大小始终为f=0.5mg。重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6。求：（1）人在斜面轨道上的加速度大小；（2）人滑到轨道末端时的速度大小；（3）人的落水点与滑梯末端B点的水平距离。参考答案：（1）设人在滑梯上的加速度为a，由牛顿第二定律得：

mgsin37°?f=ma

（2分）

得：a=1m/s2