上海楊浦實(shí)驗(yàn)學(xué)校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過(guò)程中（

）A.桿的速度最大值為B.流過(guò)電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和小于桿動(dòng)能的變化量參考答案：B2.如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)D.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功參考答案：答案：ABD3.甲、乙兩彈簧振子，振動(dòng)圖象如圖所示，則可知______。A.甲的速度為零時(shí)，乙的速度最大B.甲的加速度最小時(shí)，乙的速度最小C.任一時(shí)刻兩個(gè)振子受到的回復(fù)力都不相同D.兩個(gè)振子的振動(dòng)頻率之比f(wàn)甲：f乙=1：2E.兩個(gè)振子的振幅之比為A甲：A乙=2：1參考答案：ADE【分析】甲在波峰或波谷速度為零時(shí)，乙在平衡位置，速度最大；甲在平衡位置加速度最小時(shí)，乙也在平衡位置，速度最大；甲、乙同時(shí)處于平衡位置時(shí)，加速度為零，回復(fù)力都為零；由圖可知兩振子的周期，根據(jù)f=1/T，可得頻率之比；由圖可知振幅之比。【詳解】A.由圖可知甲在波峰或波谷速度為零時(shí)，乙在平衡位置，速度最大，故A正確；B.由圖可知甲在平衡位置加速度最小時(shí)，乙也在平衡位置，速度最大，故B錯(cuò)誤；C.甲、乙同時(shí)處于平衡位置時(shí)，加速度為零，回復(fù)力都為零，故C錯(cuò)誤；D.由圖可知，甲的周期T甲=2.0s，甲的頻率f甲=0.5Hz；乙的周期T乙=1.0s，乙的頻率f乙=1.0Hz；兩個(gè)振子的振動(dòng)頻率之比f(wàn)甲：f乙=1：2，故D正確；E.由圖可知，甲的振幅A甲=10cm，乙的振幅A乙=5cm，兩個(gè)振子的振幅之比為A甲：A乙=2：1，故E正確。故選：ADE4.（多選題）電動(dòng)機(jī)以恒定的功率P和恒定的轉(zhuǎn)速n卷動(dòng)繩子，拉著質(zhì)量為M的木箱在光滑的水平地面上前進(jìn)，如圖所示，電動(dòng)機(jī)卷繞繩子的輪子的半徑為R，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至繩子與水平成θ角時(shí)，下述說(shuō)法正確的是（）A．木箱將勻速運(yùn)動(dòng)，速度是2πnRB．木箱將勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度是2πnRcosθC．此時(shí)木箱對(duì)地的壓力為Mg﹣D．此過(guò)程木箱受的合外力方向不變參考答案：CD【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【分析】根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輪子的半徑求出繞繩子的線速度，即可得知物塊沿繩子方向上的速度，將木塊的速度沿繩子方向和垂直于繩子的方向分解，根據(jù)沿繩子方向的速度可得知物塊的速度．通過(guò)對(duì)木塊受力分析，運(yùn)用正交分解求出地面的支持力，從而得知木箱對(duì)地面的壓力大小．【解答】解：A、物塊沿繩子方向上的速度大小v′=R?2πn．將木塊的速度沿繩子方向和垂直于繩子的方向分解，根據(jù)平行四邊形定則，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至繩子與水平成θ角時(shí)，木塊的速度v==，知木箱做變速運(yùn)動(dòng)，但不是勻加速．故AB錯(cuò)誤．C、根據(jù)P=Fv′，知繩子的拉力F==，根據(jù)正交分解得，N=Mg﹣Fsinθ=Mg﹣．故C正確．D、木箱在水平面上運(yùn)動(dòng)，合外力的大小在變化，方向不變．故D正確．故選：CD．5.從地面豎直上拋一物體A，同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落，兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A上拋的初速度與B落地時(shí)速度大小相等，都是vB．兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C．A上升的最大高度與B開(kāi)始下落時(shí)的高度相同D．兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處一定是B開(kāi)始下落時(shí)高度的中點(diǎn)參考答案：C【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)．【分析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)看成向上的加速度為﹣g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)處理，根據(jù)兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度求出運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性分析求解．【解答】解：A、設(shè)兩物體從下落到相遇的時(shí)間為t，豎直上拋物體的初速度為v0，則由題gt=v0﹣gt=v解得v0=2v．故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，B自由落下到地面的速度為2v，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB=，A豎直上拋物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA=2×．故B錯(cuò)誤；C、物體A能上升的最大高度hA=，B開(kāi)始下落的高度hB=g（）2，顯然兩者相等．故C正確．D、兩物體在空中同時(shí)達(dá)到同一高度為h=gt2=．故D錯(cuò)誤．故選：C【點(diǎn)評(píng)】本題涉及兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵要分析兩物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，也可以根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性理解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，用兩條一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通入自左向右的電流。當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F1；若將棒中電流反向但不改變電流大小，當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F2，且F2＞F1，則磁場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)___________，安培力的大小為_(kāi)___________。參考答案：垂直紙面向里；F2-F17.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_(kāi)____m/s，質(zhì)點(diǎn)在_____s（精確到秒）時(shí)的瞬時(shí)速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s8.一列簡(jiǎn)諧橫波沿+x方向傳播，波長(zhǎng)為λ，周期為T(mén)．在t=0時(shí)刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象；t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動(dòng)圖象讀出t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位移分析加速度的大?。窘獯稹拷猓河蓤D乙知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度?。蚀鸢笧椋篵，?。?.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢(shì)面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢(shì)面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)，從上端進(jìn)入電場(chǎng)到下端離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是______________，電勢(shì)能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：210.如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用輕繩相連，球B與球C之間用彈簧S2相連。A、B、C的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，彈簧的質(zhì)量均不計(jì)。已知重力加速度為g。開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將A、B間的繩突然剪斷，線剛剪斷時(shí)A的加速度大小為_(kāi)__________，C的加速度大小為_(kāi)________。參考答案：，011.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶?jī)?nèi)，燒瓶通過(guò)細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過(guò)程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見(jiàn)解析12.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒?kù)吸收了8×106kJ的熱量，同時(shí)有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?kù)（冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對(duì)外做了kJ的功，熱機(jī)的效率％。參考答案：6×106，7513.在河面上方20m的岸上有人用長(zhǎng)繩栓住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時(shí)小船的速率為_(kāi)____m/s．參考答案：19.6；5

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩個(gè)完全相同的物塊A、B，質(zhì)量均為m＝0．8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度從同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。圖中的兩條直線分別表示A物塊受到水平拉力F作用和B物塊不受拉力作用的v－t圖象，求：（1）物塊A所受拉力F的大??；（2）8s末物塊A、B之間的距離x。

參考答案：（10分）（1）設(shè)A、B兩物塊的加速度分別為a1、a2，由v－t圖象可知：A、B的初速度v0=6m/s，A物體的末速度v1=12m/s，B物體的末速度v2=0，a1＝＝m/s2＝0．75m/s2

①（1分）a2＝＝m/s2＝－1．5m/s2

②（1分）

負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。對(duì)A、B兩物塊分別由牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1③（1分）

－Ff＝ma2④（1分）由①～④式可得：F＝1．8N

（1分）（2）設(shè)A、B兩物塊8s內(nèi)的位移分別為x1、x2由圖象得：m（2分）

m（2分）所以x＝x1－x2＝60m

（1分）17.（20分）在長(zhǎng)為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮二者間的相互作用力），A球帶正電、電荷量為+2q，B球帶負(fù)電。電荷量為－3q?，F(xiàn)把A和B組成的帶電系統(tǒng)鎖定在光滑絕緣的水平面上，并讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域MPQN內(nèi)。已知虛線MP是細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為4L，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右?，F(xiàn)取消對(duì)A、B的鎖定，讓它們從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。（忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成的影響）（1）求小球A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出發(fā)點(diǎn)？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間帶電系統(tǒng)又回到原地發(fā)點(diǎn)。（3）求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電小球B電勢(shì)能增加的最大值。參考答案：解析：（1）帶電系統(tǒng)鎖定解除后，在水平方向上受到向右的電場(chǎng)力作用開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所受的電場(chǎng)力為A、B的合力，因方向向左，從而做減速運(yùn)動(dòng)，以后不管B有沒(méi)有離開(kāi)右邊界，速度大小均比B剛進(jìn)入時(shí)小，故在B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)具有最大速度。設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)前的過(guò)程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)的速度為vm，由

可得

（3分）（2）對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)A能達(dá)到右邊界，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W1則

（2分）故系統(tǒng)不能從右端滑出，即：當(dāng)A剛滑到右邊界時(shí)，速度剛好為零，接著反向向左加速。由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，系統(tǒng)剛好能夠回到原位置，此后系統(tǒng)又重復(fù)開(kāi)始上述運(yùn)動(dòng)。（2分）設(shè)B從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間為t1，則

（1分）設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律（1分）顯然，系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)，減速所需時(shí)間為t2，則有

（1分）那么系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到回到原出發(fā)點(diǎn)所需的時(shí)間為

（2分）（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，即A恰好到達(dá)右邊界NQ時(shí)，B克服電場(chǎng)力