2018年上海市教育学院实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

2018年上海市教育学院实验中学高三物理上学期期末
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. （多选）松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为d，江水中各点水流速度大小与
各点到较近江岸边的距离成正比，v水=kx，k=，x是各点到近岸的距离．小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船划水速度大小不变为v0，则下列说法中正确的是（）
．
小船到达离江岸处，船渡江的速度为v0
．小船渡江时的轨迹为直线
．
小船到达离南江岸处，船渡江的速度为v0
解：A、小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，因此水流方向存在加速度，其方向先沿着水流方向，后逆着水流方向，则小船渡河时的轨迹为曲线．故A正确；C错误；
B、小船到达离河岸，处，水流速为v水=kd=2v0，则
v=，故B正确；
D、小
船
到达离河岸处，水流速为v水=kd=，则船的速度
v=．故D错误．
故选AB．
v、加速度a随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体在t=6s内位移一定不为0的是:
参考答案：
BCD解析： A、在0-2s内，位移先增大再减小，知运动的方向发生改变．6s回到出发点，位移为零，故A错误．B、在0-2s内速度为正值，向正方向运动，在2-4s内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变．4s回到出发点，4s-6s又向正方向运动，故位移一定不为零，故B正确；C、0-1s内加速度不变，做匀加速直线运动，1-2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零．在一个周期内速度的方向不变．物体做单向直线运动，位移一定不为零，故C正确．D、在0-1s内，向正方向做匀加速直线运动，1-2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2-3s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化．4s物体回答出发点，然
后4-5s又向正方向做加速运动，5s-6s向正方向做减速运动，但运动方向没有改变，故位移一定不为零，故选：BCD．
3. 为了体现高考的公平公正，很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描。

该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。

由以上知识可知
A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B．电磁波必须在介质中才能传播
C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
参考答案：
D
解析：静电屏蔽是利用电场来工作的，而手机信号屏蔽器是利用电磁场来要作的，故A错；电磁波可以在真空中传播，B错；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错而D正确。

4. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中（）
(A)伏特表V1的示数一直增大
(B)伏特表V2的示数先增大后减小
(C)电源的总功率先减少后增加
(D)电源的输出功率先减小后增大
参考答案：
CD
5. 甲乙两物体做平抛运动的初速度之比为2:1,若他们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为
A．1:2 B．1:C．1:4 D．4:1
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则
此时车的加速度大小为__________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将__________（选填“增大”、“减小”、
“不变”或“不能确定”）。

参考答案：
7. 对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。

请完成下表：
参考答案：
答案：物体下落快慢与物体轻重无关维持物体运动需要力
8. 如图，一块木块用细线悬挂于O点，现用一钉子贴着细线的左侧，沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度υ匀速移动，移动中始终保持悬线竖直，到图中虚线位置时，木块速度的大小为，与水平方向夹角为60°．
参考答案：
解：橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动，由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；根据平行四边形定则求得合速度大小v合=2vcos30°=，方向不变和水平方向成60°．
故答案为：υ，60°
9. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是
__________m/s。

若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为_______m。

参考答案：
(1). 20 (2). 0.2
试题分析：根据系统动量守恒求解两木块最终速度的大小；根据能量守恒定律求出子弹射入木块的深度；
根据动量守恒定律可得，解得；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有，解得
；
【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高．
10. 小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。

他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。

如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。

当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度
是 rad/s。

若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是。

用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：。

参考答案：
2πn, 车轮半径r3, 2πn
11. 在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力推物体，当恒力作用时间与恒力的作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的速度为v2，若撤去恒力的瞬间物体的速度为v1，则v2∶v1= ，∶= 。

参考答案：
2:1 1:3
12. 如图所示，一个重力G＝4 N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与静止时比较，台秤示数减小N 。

参考答案：
1 N
13. 平行四边形定则”实验中，若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏，如图实所示，但F大于等于F′，引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏________，F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏________．
参考答案：
大大
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（10Ω，2A）、滑动变阻器R2、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干．
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）．
（2）本次实验按照如图1所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如表所示．
是．
（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在图2方框中画出改动后的实验电路图．
（4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的U﹣I图线如图3所示，则此干电池的内阻r=Ω．（保留两位小数）
参考答案：
解：（1）因电源内阻较小，为了便于调节，选择总阻值较小的R1
（2）由表中数据可知，电压表示数不明显，说明路端电压变化不明显；原因是新电池的内阻很小，所以导致内电路的电压降很小；
（3）为了减小实验中内阻测量的误差，将定值电阻R0与电源相连，采用等效的方法来增大内阻；故设计电路如图所示；
（4）图象的斜率等于等效内阻，故内阻r+R0==1.7Ω；
故r=1.70﹣1.5=0.20Ω；
故答案为：（1）R1；（2）新电池的内阻很小，所以导致内电路的电压降很小；
（3）如图所示；（4）0.20Ω
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】（1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）分析表中数据，根据闭合电路欧姆定律分析出现该现象的原因；
（3）根据分析得出的误差原因，采取增大等效内阻的方法进行实验，则可得出电路图；（4）电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻15. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中：
(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下，请你仔细读题并完成有关空缺部分内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。

B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：
______ ____ 、。

C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录________________。

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________。

参考答案：
（1） B．结点O到达的位置、细线上拉力的方向
C．使结点O到达相同的位置、两根细线上力的方向（2） 3:4
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个与x轴平行的水平电场，其在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15，3)的切线。

现有一质量为0.20kg，电荷量为＋2.0×10－8C的滑块P(可视为质点)，从x＝0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。

问：
（1）滑块的加速度如何变化？请简要说明理由。

（2）滑块运动的最大速度为多大？
（3）滑块离出发点的最远距离为多大？
参考答案：
（1）（4分）滑块的加速度先向右变小后方向向左变大。

（2分）
理由：斜率为电场强度，则可知沿x轴电场强度减小，方向为x轴正方向。

在x=0.15m处，，滑块在该处电场力等于摩擦力，加速度为零。

（2分）
（2）（5分）滑块在0.15m处速度为最大。

（1分）
由动能定律：（2分）
（2分）
（3）（5分）设最远在x 处，则由动能定理：
（2分）
伏（1分）
做图线交与x=0.23m处，即滑块离出发点的最远距离为0.13m。

（2分）
17. 如图，一轻质直角杆可绕过O点的轴在竖直面内转动，OA=2OB=2L，A端固定小球A，B端固定小球B，且质量m A=2m B，求：
（1）当直角杆从图A所示位置由静止释放，转动到OA竖直时A球的速度大小；
（2）若A端始终受一水平向右的恒力F=m B g，直角杆从图B所示位置由静止开始运动，当OA与水平方向夹角θ为多少时系统的动能最大．
参考答案：
解：（1）当直角杆从图A所示位置由静止释放，转动到OA竖直的过程中，机械能守恒，取过O点水平面为零势能面，根据机械能守恒定律得：
而v A=2v B
解得：
（2）系统动能最大时，根据力矩平衡得：
2m A gLcosθ=m B gLsinθ+2FLsinθ
解得：，所以θ=53°
答：（1）当直角杆从图A所示位置由静止释放，转动到OA竖直时A球的速度大小为
；
（2）当OA与水平方向夹角θ为53°时系统的动能最大．
【考点】机械能守恒定律；力矩的平衡条件．
【分析】（1）当直角杆从图A所示位置由静止释放，转动到OA竖直的过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解；
（2）系统动能最大时，根据力矩平衡列式求解．
18. 如图所示，质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动．C点在B点的正上方，D点为轨道的最低点．小物块离开D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点．已知半圆轨道的半径R=0.9m，D点距水平面的高度h=0.75m，取g=10m/s2，试求：
（1）摩擦力对物块做的功；
（2）小物块经过D点时对轨道压力的大小；
（3）倾斜挡板与水平面间的夹角θ．
参考答案：
解：（1）设小物块经过C点时的速度大小，因为经过C时恰好能完成圆周运动，由牛顿第二定律可得：
mg=，解得=3m/s
小物块由A到B过程中，设摩擦力对小物块做的功为W，由动能定理得：
W=，解得W=4.5J
故摩擦力对物块做的功为4.5J．
（2）设小物块经过D点时的速度为，对由C点到D点的过程，由动能定理的：
mg.2R=
小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为，由牛顿第二定律得：
﹣mg=
联立解得=60N，=3m/s
由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为：
==60N．
故小物块经过D点时对轨道的压力大小为60N．
（3）小物块离开D点做平抛运动，设经时间t打在E点，由h=得：t=s
设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为、，速度跟竖直方向的夹角为
α，则：
又tanα==
联立解得α=60°
再由几何关系可得θ=α=60°
故倾斜挡板与水平面的夹角θ为60°．
【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．
【分析】本题（1）的关键是明确小物块经过C点时恰好能做圆周运动的条件是重力等于向心力，然后再由动能定理即可求解；
（2）题的关键是根据动能定理或机械能守恒定律求出小物块到达D点时的速度，然后再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律即可求解；
（3）题的关键是根据平抛运动规律并结合几何知识即可求出所求．。