上海松江區(qū)葉榭中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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11所示，圓弧虛線表示正點電荷電場的等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等．光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動，桿上套有一帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點），滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點O相連，并以某一初速度從M點運動到N點，OM<ON．若滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則

A．滑塊從M到N的過程中，速度可能一直增大

B．等勢面3、4的間距一定大于等勢面1、2的間距

C．在M、N之間的范圍內(nèi)，不可能存在滑塊速度相同的兩個位置

D．在M、N之間不可能存在只由電場力決定滑塊加速度大小的兩個位置參考答案：AB2.如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達(dá)最低點（B位置）。對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程。下列說法中正確的是（

）

A．運動員到達(dá)最低點時，其所受支持力與重力是一對平衡力

B．在這個過程中，運動員的加速度一直在增大

C．在這個過程中，運動員的動能一直在減小

D．在這個過程中，運動員所受支持力一定等于他對跳板的壓力參考答案：D3.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜面B上，現(xiàn)用大小均為F，方向相反的水平力分別推A和B，它們均靜止不動，則（）A．A與B之間不一定存在摩擦力B．B與地之間可能存在摩擦力C．B對A的支持力一定大于mgD．地面對B的支持力的大小一定等于（M+m）g參考答案：解：B、D、對A、B整體受力分析，如圖，受到重力（M+m）g、支持力N和已知的兩個推力，對于整體，由于兩個推力剛好的合力為零，故整體與地面間沒有摩擦力；根據(jù)共點力平衡條件，有N=（M+m）g故B錯誤，D正確；A、C、再對物體A受力分析，受重力mg、已知的推力F、斜面體B對A的支持力N′和摩擦力f，當(dāng)推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿斜面向下，如下圖當(dāng)推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量時，摩擦力的方向沿斜面向上，如下圖當(dāng)推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量時，摩擦力為零，如下圖根據(jù)共點力平衡的條件，運用正交分解法，可以得到：N′=mgcosθ+Fsinθ故A正確，C錯誤；故選AD．4.（單選）嫦娥四號，專家稱“四號星”，計劃在2017年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料。已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T。根據(jù)以上信息下列說法正確的是A.月球的第一宇宙速度為B.嫦娥四號繞月運行的速度為C.萬有引力常量可表示為D.嫦娥四號必須減速運動才能返回地球參考答案：C5.如圖4所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）。現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（

）

A．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b參考答案：答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點。若以地面為零勢能點，則當(dāng)物體回到出發(fā)點時的動能為____________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動能為7J時，物體的機械能為____________J。參考答案：60；28

7.如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m（1）用游標(biāo)卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢能，某同學(xué)打開氣源，用力將滑塊A壓緊到P點，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當(dāng)光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

8.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長

度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量mB用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時間的平均值E利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過光電門時的速度υ=

滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=

參考答案：9.（6分）木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示，力F的作用后木塊A所受摩擦力大小是

N，木塊B所受摩擦力大小是

N。參考答案：

8

910.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當(dāng)磁場不太強時，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)?；魻栃?yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢_____下側(cè)面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

11.（4分）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度12.某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，g取，則石子拋出后通過拋出點下方20m處所需的時間為________________s。參考答案：13.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），開始時輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中保持力F與輕桿始終垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ＝_________時，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點，則桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ.給定電壓表(內(nèi)阻約為50kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑線變阻器、電源、電鍵、待測電阻(約為250Ω)及導(dǎo)線若干.

(1)畫出測量R的電路圖.

(2)圖中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟:________.求出的電阻值R=________(保留三位有效數(shù)字)(3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖(a)(b)所示.由圖可知其長度為________，直徑為________.(4)由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=________(保留三位有效數(shù)字).參考答案：1如下圖所示

任選一個(2)①作U-I直線，舍去左起第2點，其余5個點盡量靠近直線且均勻分布在直線兩側(cè)②求該直線的斜率K，則R=K=229Ω(221～237Ω均為正確)

(3)0.800cm，O.194cm

(4)8.46×10-2Ω·m(8.16×10-2～8.76×lO-2Ω·m均為正確)15.有一電流表A，量程為1mA，內(nèi)阻r1約為100Ω，要求測量其內(nèi)阻．可選用器材有：電阻箱R1，最大阻值為99999.9Ω；滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ；滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ；電源E，電動勢約為6V，內(nèi)阻不計；開關(guān)2個，導(dǎo)線若干．采用的測量電路圖如圖所示，實驗步驟如下：①斷開S1和S2，將R調(diào)到最大；②合上S1，調(diào)節(jié)R使A表滿偏；③保持R不變，合上S2，調(diào)節(jié)R1使A表半偏，此時可以認(rèn)為A表的內(nèi)阻r1＝R1.在上述可供選擇的器材中，可變電阻R應(yīng)該選擇___(選填“甲”或“乙”)；認(rèn)為內(nèi)阻r1＝R1，此結(jié)果與r1的真實值相比____(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)．參考答案：甲

偏小四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2018年，人類歷史上第一架由離子引擎推動的飛機誕生，這種引擎不需要燃料，也無污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極、之間的勻強電場（初速度忽略不計），、間電壓為，使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得恒定的推力。單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為定值，離子質(zhì)量為，電荷量為，期中是正整數(shù)，是元電荷。（1）若引擎獲得推力為，求單位時間內(nèi)飄入、間的正離子數(shù)目為多少；（2）加速正離子束所消耗的功率不同時，引擎獲得的推力也不同，試推導(dǎo)的表達(dá)式；（3）為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使盡量大，請?zhí)岢鲈龃蟮娜龡l建議。參考答案：（1）（2）

（3）用質(zhì)量大的離子；用帶電量少的離子；減小加速電壓?！驹斀狻浚?）設(shè)正離子經(jīng)過電極時的速度為，根據(jù)動能定理，有

①設(shè)正離子束所受的電場力為，根據(jù)牛頓第三定律，有

②設(shè)引擎在時間內(nèi)飄入電極間的正離子個數(shù)為，由牛頓第二定律，有

③聯(lián)立①②③式，且得

④（2）設(shè)正離子束所受的電場力為，由正離子束在電場中做勻加速直線運動，有

⑤考慮到牛頓第三定律得到，聯(lián)立①⑤式得

⑥（3）為使盡量大，分析⑥式得到三條建議：用質(zhì)量大的離子；用帶電量少的離子；減小加速電壓。17.如圖所示，內(nèi)徑均勻的“L”形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封存在封閉端內(nèi)。細(xì)玻璃管豎直部分總長度L=76cm，空氣柱長l1=4cm，水銀柱高h(yuǎn)=57cm，進入封閉端長2cm，大氣壓強p=76cmHg，以下兩個過程中環(huán)境溫度不變

（i）若將細(xì)玻璃管沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，求此時空氣柱的長度

（ⅱ）若在圖示位置，向開口端緩慢注入水銀，直至注滿水銀，則需向開口端注入的水銀柱長度為多少？參考答案：解：（i）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量：

p1=p0+h=76+57=133cmHg，V1=4S，

假設(shè)將細(xì)玻璃管沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，水銀柱全部進入豎直管內(nèi)，則氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量：

p2=p0=75cmHg，V2=xS

由玻意耳定律得：

P1V1=P2V2

代入數(shù)據(jù)解得：x=7.09cm＞4+2cm=6cm

故假設(shè)成立，即此時氣柱長為7.09初末

（ii）向開口端緩慢注入水銀，直至注滿水銀，此時有：

p3=p0+L=76+76=142cmHg，V3=x′S

由玻意耳定律得：P1V1=P3V3

代入數(shù)據(jù)解得：x′=3.75cm

由幾何關(guān)系得注入水銀柱的長度為：△x=76+2+4-3.75-57cm=21.25cm

答：（i）若將細(xì)玻璃管沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，此時空氣柱的長度為7.09cm；

（ⅱ）若在