上海市北郊高级中学高三物理期末试卷含解析

上海市北郊高级中学高三物理期末试卷含解析一、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.如图4－2－5所示，在空中某一位置P将一个小球以初速度v0水平向右抛出，它和竖直墙壁碰撞时速度方向与水平方向成45°角，若将小球仍从P点以2v0的初速度水平向右抛出，下列说法中正确的是()．A．小球在两次运动过程中速度增量方向相同，大小之比为2∶1B．小球第二次碰到墙壁前瞬时速度方向与水平方向成30°角C．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的2倍D．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的倍参考答案：AD2.（00年吉、苏、浙）光子的能量为hv，动量的大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核A、仍然静止

B、沿着与光子运动方向相同的方向运动C、沿着与光子运动方向相反的方向运动

D、可能向任何方向运动参考答案：答案：C3.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）(

)A．他的动能减少了Fh

B．他的重力势能减少了mghC．他的机械能减少了(F－mg)h

D．他的机械能减少了Fh参考答案：BD4.如图所示，LOM为一45°角折线，折线内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间（I－t）关系的是（时间以为单位）：

参考答案：C5.如图所示，两端开口的U形长玻璃管开口朝下，左管竖直插在水银槽中，右管中有一段水银柱封闭了部分空气，水银柱中间部分右侧壁上有一塞子K，拔掉塞子即可与外界大气相通，大气压不变。将塞子拔掉至稳定后A．左管内水银面a上升，右管内水银面b下降B．左管内水银面a下降，右管内水银面b上升C．两管内水银面a、b均上升D．两管内水银面a、b均下降参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.877.如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为 m/s；通过电阻R的电流方向为

（填“aRc”或“cRa”）。

参考答案：10；cRa8.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A为沿传播方向上的某一质点（该时刻位于平衡位置），该时刻A质点的运动方向是____________（选填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果该质点振动的频率为2Hz，则此列波的传播速度大小为____________m/s。

参考答案：向下

89.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了

（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）参考答案：答案：大，6.9×106解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。10.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：

①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝

cm；

②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝

cm。参考答案：①（2分）；②4511.（4分）如图所示，两个的电阻串联后接在的恒定电压下，一个电压表有和两个量程档。当用档测量图中、间电压时，电压表示数为，那么这一档电压表的内阻等于

，若换用档测量、间的电压，电压表的示数是

。参考答案：

答案：

12.如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

参考答案：

答案：0.3

左13.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）下图是导轨式电磁炮实验装置示意图．两根平行长直金属导轨沿水平方向同定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）．滑块可沿导轨无摩擦滑行且始终与导轨保持良好接触．电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流同电源．滑块被导轨巾的电流形成的磁场推动而发射．在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，其中比例常量k=2.5×l0－6T/A．已知两导轨内侧间距为l=3.0×10－2m，滑块的质量为m=3.0×10－2kg，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0×103m/s（此过程视为匀加速运动）． （1）求发射过程巾金属滑块的加速度大小； （2）求发射过程中电源提供的电流强度大小；（3）若电源输出的能量有9%转化为滑块的动能，则发射过程巾电源的输出功率和输出电压各是多大？

参考答案：（1）9×105m/s2；（2）6.0×105A；（3）750V知识点:安培力；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律解析：（1）由匀加速运动公式

a==9×105m/s2

（2）由安培力公式和牛顿第二定律，有

F=IBl=kI2l，kI2l=ma因此

I==6.0×105A

（3）滑块获得的动能是电源输出能量的，即P△t×9%=mv2发射过程中电源供电时间△t=×10-2s

所需的电源输出功率为P==4.5×108W

由功率P=IU，解得输出电压

U==750V17.风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0-2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出)．试求：

(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；(2)风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同；(3)小球回到x轴上时的动能