上海教科院實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海教科院實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.據(jù)報(bào)道，我國(guó)將于今年發(fā)射神舟10號(hào)載人飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器對(duì)接，屆時(shí)天宮一號(hào)將下調(diào)飛行高度迎接神舟10號(hào)載人飛船以實(shí)現(xiàn)順利對(duì)接。如圖所示，天宮一號(hào)調(diào)整前后做圓周運(yùn)動(dòng)距離地面的高度分別為h1和h2（設(shè)地球半徑為，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響），則天宮一號(hào)調(diào)整前后A.線速度大小之比為

B.所受地球引力大小之比C.向心加速度大小之比

D.周期之比為參考答案：D由萬有引力提供向心力可得，解得線速度，向心加速度，周期，綜上可得天宮一號(hào)調(diào)整前后線速度大小之比為,所受地球引力大小之比為，向心加速度大小之比，周期之比為，只有選項(xiàng)D正確。2.圖中是輪船上懸掛救生艇的裝置的簡(jiǎn)化示意圖。A、B是船舷上的固定箍，以N1、N2分別表示固定箍A、B作用于吊桿的水平力的大小，已知救生艇所受的重力P＝1500N，d＝1m，l＝0.8m。如吊桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，則

A．N1＝1200N，N2＝0

B．N1＝0，N2＝1200N

C．N1＝1200N，N2＝1200N

D．N1＝750N，N2＝750N參考答案：

答案：C

3.一理想變壓器電路如圖所示，兩組副線圈中所接的三個(gè)電阻都為R，原線圈接通交變電源后，三個(gè)線圈的電流有效值相等，則圖中三個(gè)線圈的匝數(shù)之比n1：n2：n3為（）A．9：1：4 B．6：1：2 C．3：1：2 D．3：2：1參考答案：C【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】根據(jù)輸入功率等于輸出功率求出原線圈兩端的電壓，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求出匝數(shù)比；【解答】解：兩個(gè)副線圈的輸出功率為：根據(jù)輸入功率等于輸出功率有：解得：兩個(gè)副線圈的電壓分別為：，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，有：=3IR：IR：2IR=3：1：2，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C4.（多選）如圖所示，在平行金屬板A、B間分布著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)子以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′入射，恰能沿OO′運(yùn)動(dòng)，則（）A．A的電勢(shì)高于B板的電勢(shì)B．電子以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從左端入射，仍沿OO′作直線運(yùn)動(dòng)C．以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從左端入射，仍沿OO′作直線運(yùn)動(dòng)D．以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從右端入射，仍沿OO′作直線運(yùn)動(dòng)參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：質(zhì)子帶正電，由左手定則判斷洛倫茲力方向，因質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即可判斷出電場(chǎng)力方向，從而確定出兩極板電勢(shì)高低．由平衡條件列方程，可得到電子和He以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從左端入射，受力也平衡，也做勻速直線運(yùn)動(dòng)．解答：解：A、由左手定則判斷得知質(zhì)子所受的洛倫茲力方向向上，質(zhì)子做直線運(yùn)動(dòng)，所受的電場(chǎng)力方向應(yīng)向下，故A的電勢(shì)高于B板的電勢(shì)．故A正確．B、C對(duì)于質(zhì)子，由平衡條件得：qv0B=qE，則得v0B=E，可見此式與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量、電性無關(guān)，所以當(dāng)電子和He也以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從左端入射，洛倫茲力與電場(chǎng)力也平衡，也沿OO′作直線運(yùn)動(dòng)，故BC正確．D、當(dāng)He以初速度v0垂直于電磁場(chǎng)沿OO′從右端入射，洛倫茲力方向向下，電場(chǎng)力方向也向下，它將向下偏轉(zhuǎn)，不可能沿OO′作直線運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．故選ABC點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)速度選擇器原理的理解，關(guān)鍵掌握當(dāng)洛倫茲力與電場(chǎng)力二力平衡時(shí)，粒子才能沿直線通過速度選擇器．5.（多選）一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r為（）A．E=2.4VB．E=3VC．r=2ΩD．r=1Ω參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：電源的電動(dòng)勢(shì)等于外電路斷開時(shí)電源兩極間的電壓．由題，電源接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，根據(jù)歐姆定律利用比例法求出電源的內(nèi)電阻．解答：解：由題，電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=3V．當(dāng)電源接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則有=，得：r=R=×8Ω=2Ω，故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題要對(duì)電動(dòng)勢(shì)的意義要了解，可根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行理解，并強(qiáng)化記憶．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車落后2s在同一地點(diǎn)由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）7.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，且滿足F1>F2，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，彈簧的伸長(zhǎng)量為

。參考答案：8.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項(xiàng)前的字母代號(hào)填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時(shí)，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_____（填“交”或“直”）流電源的計(jì)時(shí)儀器。如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的一條紙帶，測(cè)出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫出，則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=__________m/s2，打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=__________m/s。參考答案：10.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

11.4．在圖示的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，所有電源的電動(dòng)勢(shì)均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）12.若將一個(gè)電量為3.0×10－10C的正電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)移到電場(chǎng)中M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功9.0×10－9J，則M點(diǎn)的電勢(shì)是

V；若再將該電荷從M點(diǎn)移到電場(chǎng)中的N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.8×10－8J，則M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN＝

V。參考答案：13.為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室找到了下列器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套、細(xì)線、米尺、秒表，由于沒有找到直接測(cè)量工具，他們決定根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)量，通過選擇合適的變量得到線性關(guān)系，再根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，于是他們進(jìn)行了下列操作：①實(shí)驗(yàn)裝置如圖，設(shè)兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；②砝碼的總質(zhì)量為△m＝0.5kg，實(shí)驗(yàn)小組先從△m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在m1沙袋中，剩余砝碼都放在m2沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升；③用米尺測(cè)出沙袋運(yùn)動(dòng)的距離h，用秒表測(cè)出沙袋的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

；④改變m′，測(cè)量加速度a，得多組(m′，a)數(shù)據(jù)，作出“a—m′”圖線；⑤該小組成員得到圖線的斜率為k＝4m/kg·s2，截距為b＝2，請(qǐng)你算出沙袋的質(zhì)量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g(shù)取10m/s2)參考答案：

3kg

1.5kg三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，K與虛線MN之間是加速電場(chǎng)。P、Q是兩平行極板，提供偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，極板間的距離及板長(zhǎng)均為d，右側(cè)緊挨勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為，最右側(cè)是熒光屏。圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線垂直于熒光屏。一帶正電的粒子由靜止被加速，從A點(diǎn)離開加速電場(chǎng)，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后恰好垂直地打在圖中的熒光屏上。已知加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電壓，磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不計(jì)粒子的重力。求：(1)粒子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角；(2)粒子的比荷。(3)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可從0逐漸增大，則熒光屏上出現(xiàn)的亮線長(zhǎng)度是多少?參考答案：17.在豎直平面內(nèi)放置一長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的薄壁玻璃管，在玻璃管的a端放置一個(gè)直徑比玻璃管直徑略小的小球，小球帶電荷量為－q、質(zhì)量為m．玻璃管右邊的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/q．如圖所示，場(chǎng)的左邊界與玻璃管平行，右邊界足夠遠(yuǎn)．玻璃管帶著小球以水平速度v0垂直于左邊界進(jìn)入場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，由于水平外力F的作用，玻璃管進(jìn)入場(chǎng)中速度保持不變，一段時(shí)間后小球從玻璃管b端滑出并能在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，最后從左邊界飛離電磁場(chǎng)．運(yùn)動(dòng)過程中小球電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力．（1）試求小球從玻璃管b端滑出時(shí)的速度大?。唬?）試求小球離開場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與左邊界的夾角．參考答案：解：（1）小球在玻璃管中沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由得，即重力與電場(chǎng)力平衡(1分)所以小球在管中運(yùn)動(dòng)