上海市松江区2018届高三上学期物理期末质量监控试卷
一、单选题
1．（2016高二上·东台期中）某同学绕操场一周跑了400m，用时65s．这两个物理量分别是（ ）
A．路程、时刻 B．位移、时刻 C．路程、时间 D．位移、时间
2．（2016高二上·东台期中）如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（ ）
A．推力 B．重力、空气阻力
C．重力、推力 D．重力、推力、空气阻力
3．（2018高三上·松江期末）关于惯性下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越大，惯性越大
B．物体的质量越大，惯性越大
C．物体的加速度越大，惯性越大
D．物体在完全失重的状态下没有惯性
4．（2018高三上·松江期末）物理学中的自由落体规律、万有引力定律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是（ ）
A．伽利略、牛顿、法拉第 B．牛顿、卡文迪许、奥斯特
C．伽利略、卡文迪许、法拉第 D．伽利略、牛顿、奥斯特
5．（2017高一下·日照期中）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上离转轴某一距离处放一小木块，该木块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不发生相对滑动，则在改变下列哪种条件时，物体仍能与圆盘保持相对静止（ ）
A．增大圆盘转动的角速度
B．增大木块到转轴的距离
C．增大木块的质量
D．改变上述的任一条件都不能使木块与圆盘保持相对静止
6．（2018高三上·松江期末）单摆在经过平衡位置时，下列说法不正确的是（ ）
A．速度最大 B．动能最大 C．回复力为零 D．加速度为零
7．（2018高三上·松江期末）一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下由静止开始运动一段位移，F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功为（ ）
A．5J B．6J C．7J D．8J
8．（2018高三上·松江期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（ ）
A．θ=60°时，运动员单手对地的正压力大小为G/2
B．θ=120°时，运动员单手对地面的压力大小为G
C．θ不同时，运动员受到的合力不同
D．θ不同时，地面对运动员的合力不同
9．（2018高三上·松江期末）如图所示为密立根油滴实验装置。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴，通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（ ）
A．悬浮油滴带正电
B．悬浮油滴的电荷量为mg/E
C．减小场强，悬浮油滴将向上运动
D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
10．（2018高三上·松江期末）一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb>0）。a点的振动规律如图所示。已知波速为v=1m/s，在t=0时b的位移为0.05m，则下列判断正确的是（ ）
A．从t=0时刻起的2s内，a质点随波迁移了2m
B．t=0.5s时，质点a的位移为0.05m
C．若波沿x轴正向传播，则可能xb=0.5m
D．若波沿x轴负向传播，则可能xb=2.5m
11．（2018高三上·松江期末）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点．下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．B点的电场强度方向该处内表面垂直
D．将检验电荷从A点沿不时路径移到B点，电场力所做的功不同
12．（2018高三上·松江期末）如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向均向下的恒定电流。则（ ）
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
二、填空题
13．（2018高三上·松江期末）右图为利用发波水槽得到的水面波形图，甲图样是水面波的 现象；乙图样是水面波的 现象。
14．（2018高三上·松江期末）如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为 ，若将小球A向右移一小段距离，则小球B的偏角将 （填“增大”或“减小”或“不变”）。
15．（2018高三上·松江期末）在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，轨道上各个高点的高度如图所示。一个小环套在轨道上，从1 m的高处以8m/s的初速度下滑，则小环到达第（1）高点的速度为 m/s，小环越过第（1）高点后还可以越过的高点有 。
16．（2018高三上·松江期末）如图所示，电阻不计的“∠”形导轨ADC垂直于磁场固定在匀强磁场中，电阻与长度成正比的导体棒MN与导轨保持良好接触并向右匀速运动，则导体棒与导轨组成的闭合回路中的感应电动势 （填“增大”“不变”或“减小”），感应电流 （填“增大”“不变”或“减小”）。
17．（2018高三上·松江期末）一辆机动车在平直的公路上由静止启动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系。设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动。可知车在运动过程中阻力为 N，车的质量为 kg。
三、实验题
18．（2018高三上·松江期末）如图为 “用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置，摆锤质量为0.008kg。
（1）图中摆锤释放器的作用是 。
（2）将摆锤释放器调整到A位置、定位挡片移动到Q点，释放摆锤，若摆线碰到定位挡片后摆锤摆到左侧最高点恰好与A等高，则说明 。
（3）两组同学实验后分别得到如下两组数据：
表一中D点机械能明显偏小，最可能的原因是 ；
表二中A点机械能明显偏大，最可能的原因是 。
表一
表二
四、解答题
19．（2018高三上·松江期末）如图所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L=0.5m的足够长的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势E=6V，内电阻r=1.0Ω。一质量m=50g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。若金属导轨光滑，要保持金属棒静止在导轨上。求：（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）
（1）金属棒ab所受的安培力；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）若把电源撤去，用导线相连，并调节滑动变阻器，使电路总电阻不变，则金属棒从导轨上由静止释放后做什么运动？最终达到的速度为多少？
20．（2018高三上·松江期末）如图，一长为L的粗糙斜面底端，有一质量为m的物体（可视为质点）第一次以初速度v沿斜面上滑，滑行的最大的距离为2L/5；第二次使物体以相同的初速度向上滑行的同时，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距离后撤去该力，物体继续上滑，恰好到达斜面顶端。
（1）求第一次上滑过程中物体的加速度大小；
（2）第二次上滑过程中若物体在恒定推力下匀速上滑，求推力对物体做的功；
（3）用速度-时间图像定性描述第二次上滑过程中所有可能的运动情况。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】解：绕400米操场跑一圈，首末位置重合，则位移的大小为0，路程等于400m．
65s指时间长度，是指时间．
故选：C
【分析】位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度．时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．
2．【答案】B
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】解：飞镖在飞行途中受到的力有重力，空气阻力，没有向前的推力，飞镖离开手，没有施力物体，故B正确，ACD错误；
故选：B．
【分析】除自身的重力外，还有空气阻力，没有向前的推力，从而即可求解．
3．【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性是物体的固有属性，一切物体都惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体所处的运动状态无关的，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】惯性是保持物体原来运动状态的一种属性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，与物体的速度没有关系。
4．【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，奥斯特发现了电流得磁效应，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
5．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；匀速圆周运动；向心力；离心运动和向心运动
【解析】【解答】解：A、物体刚要发生相对滑动时，最大静摩擦力提供向心力，此时有：mgμ=mω2r，角速度ω增大，所需要的向心力Fn=mω2r增大，mω2r将大于最大静摩擦力μmg而发生相对滑动，故A错误．
B、木块到转轴的距离越小，需要的向心力Fn=mω2r越小，越不容易发生滑动，故错误；
C、木块在转盘上发生相对滑动的临界状态时有：mgμ=mω2r，由此可知质量无关，所以增大木块的质量仍保持相对静止，故C正确；
D、由上分析知D错误．
故选：C．
【分析】木块在水平转盘上做匀速圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，由于静摩擦力有个最大值，因此在转动过程中，要保持相对静止，静摩擦力不能超过最大静摩擦力，所以存在着转速的最大值．根据牛顿第二定律列式分析．
6．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A、单摆在经过平衡位置时，其速度最大，故其动能最大，AB不符合题意；
C、根据回复力公式： ，在平衡位置时，位移为零，故其回复力为零，C不符合题意；
D、单摆在竖直面内做圆周运动，故速度方向时刻都在变化，故其加速度时刻不为零，D错误，符合题意。
故答案为：D
【分析】单摆处在最低位置，动能最大，重力势能最小，单摆处在最高位置，动能最小，重力势能最大，在整个摆动过程中，单摆的机械能最大。
7．【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力 对物体做功 ，力 对物体做功 ，所以 与 的合力对物体做的总功就为 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】当力的方向与运动方向垂直的时候，力是不做功的，力如果做功，利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角。
8．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】运动员的两只手受到的地面的作用力如图：
两手臂对称支撑，其夹角为 ，则在竖直方向： ，
所以地面对每只手的作用力： ；
A、当 时，运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相等的，为 ，A符合题意；
B、当 时，运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相等的，为 ，B不符合题意；
C、当 不同时，运动员仍然处于静止状态，则运动员受到的合力为0，即运动员受到的合力相同，C不符合题意；
D、由于运动员处于静止状态，合力为零，则无论θ为何值，地面对运动员的合力与运动员的重力大小相等、方向相反，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．【答案】B
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】A、带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力，题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，A不符合题意；B、根据平衡条件，有： ，故 ，然后发现q总是某个最小值的整数倍，B符合题意；C、根据平衡条件，有： ，当减小场强，电场力减小，则悬浮油滴将向下运动，C不符合题意；D、不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍，由于电子电量的数值和元电荷相等，故油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】对处在电场中的油滴进行受力分析，比较重力和电场力的大小关系分析油滴的运动状态。
10．【答案】D
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】A、在波传播过程中，各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波传播，A不符合题意；
B、由图可知， 时，质点a的位移为 ，B不符合题意；
C、根据图象可知该波的周期为 ，已知波速为 ，则波长： ；
由图可知，在 时刻a位于平衡位置而且振动的方向向上，而在 时b的位移为 ，位于正的最大位移处，可知若波沿x轴正向传播，则b与a之间的距离为： ，可能为： ， ，不可能为 ，C不符合题意；
D、结合C的分析可知，若波沿x轴负向传播，则b与a之间的距离为： ，可能为： ， ，D符合题意。
故答案为：D
【分析】通过图像求解波的振动周期，结合题目给出的波的速度进而求解波长，再结合选项逐一分析即可。
11．【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；电势
【解析】【解答】依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，A不符合题意；根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，B不符合题意；因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，C符合题意；因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】结合点电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
12．【答案】D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，AB不符合题意；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C不符合题意；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，D符合题意。
故答案为：D
【分析】结合导线的电流方向，利用右手定则判断周围磁场的方向，分析通过圆环的磁通量变化，利用楞次定律判断电流的流向。
13．【答案】衍射；干涉
【知识点】波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图甲说明发生了明显的衍射现象；当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图乙是发生了干涉现象。
【分析】两列波相互干涉后，相交处的质点的振幅等于两列波振幅之和，如果某一位置是两列波的波峰，那么振幅最大，如果是波谷相遇，那么该点处振幅最小。
14．【答案】；增大
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图所示：
根据小球处于平衡状态可知
而小球所受库仑力大小为 ，联立解得A、B两球之间的距离为 ；
根据库仑定律 可知，当二者之间的距离减小时，库仑力增大，则小球B的偏角将偏大。
【分析】对小球进行受力分析，在重力、拉力和库仑力的作用下，小球处于平衡状态，合力为零，进而分析A、B之间的距离；结合小球B受到的库仑力的变化分析夹角的变化。
15．【答案】 （或8.6）；（3）（4）
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据机械能守恒可以得到：
则小环到达第（1）高点的速度为： ；
设小球能够上升的最大高度为H，则根据机械能守恒定律：
得到： ，则： ，即小环越过第（1）高点后还可以越过的高点有（3）和（4）。
【分析】圆环的能量是守恒的，对圆环应用能量守恒定律求解上升的最大高度即可。
16．【答案】增大；不变
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】设“∠”型导轨的顶角为 ，电阻率为 ，匀速运动的速度为
感应电动势 ， ，故感应电动势增大；
感应电流 ，
得 ，式中各量恒定，则感应电流不变。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，导体棒的两端就会形成电势差，结合公式E＝Blv求解即可，利用欧姆定律求解电流大小。
17．【答案】1500；562.5
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】根据速度-时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，最大速度 ， 内的加速度 ，
根据图线B可以机车的额定功率 ，
当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力 ；
匀加速运动的牵引力
根据牛顿第二定律得： ，解得： 。
【分析】通过图像读出汽车的速度，结合功率公式P=Fv求解此时的牵引力，结合汽车的加速度和牛顿第二定律求解阻力和汽车的质量。
18．【答案】（1）使摆锤每次从同一位置由静止释放
（2）摆锤始末位置机械能相等
（3）测D点速度时光电门位置比D点高；摆锤释放器的实际位置比A点低
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）为了验证过程中机械能是否守恒，要求摆锤每次同同一位置静止（或相同速度）下摆，故摆锤释放器的作用是：使摆锤每次从同一位置由静止释放。（2）锤摆从右侧到左侧最高点恰好与A等高，说明锤摆始末位置机械能相等；（3）表一：若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些，由于实验中用到摆锤释放器，故重锤释放点应该是A点，所以造成误差的主要原因只能是：测D点速度时光电门位置比D点高，即未到D点就开始测速度，造成动能小些，从而使测得D点的机械能明显偏小；表二中A点机械能明显偏大，则造成的误差主要是：摆锤释放器的实际位置比A点低而造成的。
【分析】（1）摆锤在同一位置释放，摆锤获得的机械能相同；
（2）摆锤释放后能上升到同一高度，说明初末状态的机械能相同；
（3）重物的机械能应该是相同的，结合机械能守恒定律分析即可。
19．【答案】（1）解: 金属棒受到重力、安培力和导轨的支持力而处于平衡状态
则有 ，则：
（2）解: 根据安培力公式 ：得
设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆
解得 ；
（3）解: 导体棒在重力下滑分力作用下沿导轨向下做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动。匀速运动时 ，由于回路总电阻不变，因此导体棒下滑切割产生的感应电动势 ，根据 ，解得 。
【知识点】安培力；欧姆定律
【解析】【分析】（1）对导体棒进行受力分析，在沿斜面方向利用平衡方程求解导体棒受到的安培力；
（2）结合安培力公式求解此时的电流，再利用欧姆定律求解电路中的电阻即可；
（3）导体棒受到的重力沿斜面的和分力等于安培力时，导体棒达到稳定状态，合力为零，利用此条件列方程求解此时的速度。
20．【答案】（1）解： 第一次上滑过程中做末速度为零点匀减速直线运动，
由公式 ，其中 ，则可得 ；
（2）解： 第一次上滑过程中根据牛顿第二定律： （设斜面倾角为 ）
第二次上滑过程中若物体在推力作用下匀速上滑，则根据平衡条件：
则推力：
撤去外力后物体减速上滑的位移依然为 ，
则物体在推力作用下匀速上滑的位移为
故推力做的功为： ；
（3）解：如图所示：
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）物体做匀减速直线运动，结合距离和初末速度，利用运动学公式求解加速度；
（2）对物体进行受力分析，在重力、支持力、推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解推力大小，再利公式W=Fs求解做功；
（3）v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合物体的运动状态绘制即可。
1 / 1上海市松江区2018届高三上学期物理期末质量监控试卷
一、单选题
1．（2016高二上·东台期中）某同学绕操场一周跑了400m，用时65s．这两个物理量分别是（ ）
A．路程、时刻 B．位移、时刻 C．路程、时间 D．位移、时间
【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】解：绕400米操场跑一圈，首末位置重合，则位移的大小为0，路程等于400m．
65s指时间长度，是指时间．
故选：C
【分析】位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度．时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．
2．（2016高二上·东台期中）如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（ ）
A．推力 B．重力、空气阻力
C．重力、推力 D．重力、推力、空气阻力
【答案】B
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】解：飞镖在飞行途中受到的力有重力，空气阻力，没有向前的推力，飞镖离开手，没有施力物体，故B正确，ACD错误；
故选：B．
【分析】除自身的重力外，还有空气阻力，没有向前的推力，从而即可求解．
3．（2018高三上·松江期末）关于惯性下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越大，惯性越大
B．物体的质量越大，惯性越大
C．物体的加速度越大，惯性越大
D．物体在完全失重的状态下没有惯性
【答案】B
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性是物体的固有属性，一切物体都惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体所处的运动状态无关的，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】惯性是保持物体原来运动状态的一种属性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，与物体的速度没有关系。
4．（2018高三上·松江期末）物理学中的自由落体规律、万有引力定律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是（ ）
A．伽利略、牛顿、法拉第 B．牛顿、卡文迪许、奥斯特
C．伽利略、卡文迪许、法拉第 D．伽利略、牛顿、奥斯特
【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，奥斯特发现了电流得磁效应，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
【分析】该题目考查的是物理学中，著名物理学家的成就，平时注意积累、记忆即可。
5．（2017高一下·日照期中）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上离转轴某一距离处放一小木块，该木块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不发生相对滑动，则在改变下列哪种条件时，物体仍能与圆盘保持相对静止（ ）
A．增大圆盘转动的角速度
B．增大木块到转轴的距离
C．增大木块的质量
D．改变上述的任一条件都不能使木块与圆盘保持相对静止
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；匀速圆周运动；向心力；离心运动和向心运动
【解析】【解答】解：A、物体刚要发生相对滑动时，最大静摩擦力提供向心力，此时有：mgμ=mω2r，角速度ω增大，所需要的向心力Fn=mω2r增大，mω2r将大于最大静摩擦力μmg而发生相对滑动，故A错误．
B、木块到转轴的距离越小，需要的向心力Fn=mω2r越小，越不容易发生滑动，故错误；
C、木块在转盘上发生相对滑动的临界状态时有：mgμ=mω2r，由此可知质量无关，所以增大木块的质量仍保持相对静止，故C正确；
D、由上分析知D错误．
故选：C．
【分析】木块在水平转盘上做匀速圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，由于静摩擦力有个最大值，因此在转动过程中，要保持相对静止，静摩擦力不能超过最大静摩擦力，所以存在着转速的最大值．根据牛顿第二定律列式分析．
6．（2018高三上·松江期末）单摆在经过平衡位置时，下列说法不正确的是（ ）
A．速度最大 B．动能最大 C．回复力为零 D．加速度为零
【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A、单摆在经过平衡位置时，其速度最大，故其动能最大，AB不符合题意；
C、根据回复力公式： ，在平衡位置时，位移为零，故其回复力为零，C不符合题意；
D、单摆在竖直面内做圆周运动，故速度方向时刻都在变化，故其加速度时刻不为零，D错误，符合题意。
故答案为：D
【分析】单摆处在最低位置，动能最大，重力势能最小，单摆处在最高位置，动能最小，重力势能最大，在整个摆动过程中，单摆的机械能最大。
7．（2018高三上·松江期末）一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下由静止开始运动一段位移，F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功为（ ）
A．5J B．6J C．7J D．8J
【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力 对物体做功 ，力 对物体做功 ，所以 与 的合力对物体做的总功就为 ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】当力的方向与运动方向垂直的时候，力是不做功的，力如果做功，利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角。
8．（2018高三上·松江期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（ ）
A．θ=60°时，运动员单手对地的正压力大小为G/2
B．θ=120°时，运动员单手对地面的压力大小为G
C．θ不同时，运动员受到的合力不同
D．θ不同时，地面对运动员的合力不同
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】运动员的两只手受到的地面的作用力如图：
两手臂对称支撑，其夹角为 ，则在竖直方向： ，
所以地面对每只手的作用力： ；
A、当 时，运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相等的，为 ，A符合题意；
B、当 时，运动员单手对地面的正压力大小与地面对手的作用力沿竖直方向的分力是相等的，为 ，B不符合题意；
C、当 不同时，运动员仍然处于静止状态，则运动员受到的合力为0，即运动员受到的合力相同，C不符合题意；
D、由于运动员处于静止状态，合力为零，则无论θ为何值，地面对运动员的合力与运动员的重力大小相等、方向相反，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．（2018高三上·松江期末）如图所示为密立根油滴实验装置。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，两板间形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴，通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（ ）
A．悬浮油滴带正电
B．悬浮油滴的电荷量为mg/E
C．减小场强，悬浮油滴将向上运动
D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
【答案】B
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】A、带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力，题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，A不符合题意；B、根据平衡条件，有： ，故 ，然后发现q总是某个最小值的整数倍，B符合题意；C、根据平衡条件，有： ，当减小场强，电场力减小，则悬浮油滴将向下运动，C不符合题意；D、不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍，由于电子电量的数值和元电荷相等，故油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】对处在电场中的油滴进行受力分析，比较重力和电场力的大小关系分析油滴的运动状态。
10．（2018高三上·松江期末）一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb>0）。a点的振动规律如图所示。已知波速为v=1m/s，在t=0时b的位移为0.05m，则下列判断正确的是（ ）
A．从t=0时刻起的2s内，a质点随波迁移了2m
B．t=0.5s时，质点a的位移为0.05m
C．若波沿x轴正向传播，则可能xb=0.5m
D．若波沿x轴负向传播，则可能xb=2.5m
【答案】D
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】A、在波传播过程中，各质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波传播，A不符合题意；
B、由图可知， 时，质点a的位移为 ，B不符合题意；
C、根据图象可知该波的周期为 ，已知波速为 ，则波长： ；
由图可知，在 时刻a位于平衡位置而且振动的方向向上，而在 时b的位移为 ，位于正的最大位移处，可知若波沿x轴正向传播，则b与a之间的距离为： ，可能为： ， ，不可能为 ，C不符合题意；
D、结合C的分析可知，若波沿x轴负向传播，则b与a之间的距离为： ，可能为： ， ，D符合题意。
故答案为：D
【分析】通过图像求解波的振动周期，结合题目给出的波的速度进而求解波长，再结合选项逐一分析即可。
11．（2018高三上·松江期末）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点．下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度比B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．B点的电场强度方向该处内表面垂直
D．将检验电荷从A点沿不时路径移到B点，电场力所做的功不同
【答案】C
【知识点】电场力做功；电场强度；电势
【解析】【解答】依据电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，A不符合题意；根据沿着电场线方向电势是降低的，可知，小球表面的电势比容器内表面的高，B不符合题意；因容器内表面为等势面，且电场线总垂直于等势面，因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直，C符合题意；因A、B在同一等势面上，将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】结合点电荷的电场线模型，电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。
12．（2018高三上·松江期末）如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向均向下的恒定电流。则（ ）
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针
【答案】D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，AB不符合题意；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C不符合题意；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，D符合题意。
故答案为：D
【分析】结合导线的电流方向，利用右手定则判断周围磁场的方向，分析通过圆环的磁通量变化，利用楞次定律判断电流的流向。
二、填空题
13．（2018高三上·松江期末）右图为利用发波水槽得到的水面波形图，甲图样是水面波的 现象；乙图样是水面波的 现象。
【答案】衍射；干涉
【知识点】波的衍射现象；波的干涉现象
【解析】【解答】波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图甲说明发生了明显的衍射现象；当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图乙是发生了干涉现象。
【分析】两列波相互干涉后，相交处的质点的振幅等于两列波振幅之和，如果某一位置是两列波的波峰，那么振幅最大，如果是波谷相遇，那么该点处振幅最小。
14．（2018高三上·松江期末）如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为 ，若将小球A向右移一小段距离，则小球B的偏角将 （填“增大”或“减小”或“不变”）。
【答案】；增大
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图所示：
根据小球处于平衡状态可知
而小球所受库仑力大小为 ，联立解得A、B两球之间的距离为 ；
根据库仑定律 可知，当二者之间的距离减小时，库仑力增大，则小球B的偏角将偏大。
【分析】对小球进行受力分析，在重力、拉力和库仑力的作用下，小球处于平衡状态，合力为零，进而分析A、B之间的距离；结合小球B受到的库仑力的变化分析夹角的变化。
15．（2018高三上·松江期末）在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，轨道上各个高点的高度如图所示。一个小环套在轨道上，从1 m的高处以8m/s的初速度下滑，则小环到达第（1）高点的速度为 m/s，小环越过第（1）高点后还可以越过的高点有 。
【答案】 （或8.6）；（3）（4）
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】根据机械能守恒可以得到：
则小环到达第（1）高点的速度为： ；
设小球能够上升的最大高度为H，则根据机械能守恒定律：
得到： ，则： ，即小环越过第（1）高点后还可以越过的高点有（3）和（4）。
【分析】圆环的能量是守恒的，对圆环应用能量守恒定律求解上升的最大高度即可。
16．（2018高三上·松江期末）如图所示，电阻不计的“∠”形导轨ADC垂直于磁场固定在匀强磁场中，电阻与长度成正比的导体棒MN与导轨保持良好接触并向右匀速运动，则导体棒与导轨组成的闭合回路中的感应电动势 （填“增大”“不变”或“减小”），感应电流 （填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】增大；不变
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】设“∠”型导轨的顶角为 ，电阻率为 ，匀速运动的速度为
感应电动势 ， ，故感应电动势增大；
感应电流 ，
得 ，式中各量恒定，则感应电流不变。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时，导体棒的两端就会形成电势差，结合公式E＝Blv求解即可，利用欧姆定律求解电流大小。
17．（2018高三上·松江期末）一辆机动车在平直的公路上由静止启动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系。设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动。可知车在运动过程中阻力为 N，车的质量为 kg。
【答案】1500；562.5
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】根据速度-时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，最大速度 ， 内的加速度 ，
根据图线B可以机车的额定功率 ，
当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力 ；
匀加速运动的牵引力
根据牛顿第二定律得： ，解得： 。
【分析】通过图像读出汽车的速度，结合功率公式P=Fv求解此时的牵引力，结合汽车的加速度和牛顿第二定律求解阻力和汽车的质量。
三、实验题
18．（2018高三上·松江期末）如图为 “用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置，摆锤质量为0.008kg。
（1）图中摆锤释放器的作用是 。
（2）将摆锤释放器调整到A位置、定位挡片移动到Q点，释放摆锤，若摆线碰到定位挡片后摆锤摆到左侧最高点恰好与A等高，则说明 。
（3）两组同学实验后分别得到如下两组数据：
表一中D点机械能明显偏小，最可能的原因是 ；
表二中A点机械能明显偏大，最可能的原因是 。
表一
表二
【答案】（1）使摆锤每次从同一位置由静止释放
（2）摆锤始末位置机械能相等
（3）测D点速度时光电门位置比D点高；摆锤释放器的实际位置比A点低
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）为了验证过程中机械能是否守恒，要求摆锤每次同同一位置静止（或相同速度）下摆，故摆锤释放器的作用是：使摆锤每次从同一位置由静止释放。（2）锤摆从右侧到左侧最高点恰好与A等高，说明锤摆始末位置机械能相等；（3）表一：若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些，由于实验中用到摆锤释放器，故重锤释放点应该是A点，所以造成误差的主要原因只能是：测D点速度时光电门位置比D点高，即未到D点就开始测速度，造成动能小些，从而使测得D点的机械能明显偏小；表二中A点机械能明显偏大，则造成的误差主要是：摆锤释放器的实际位置比A点低而造成的。
【分析】（1）摆锤在同一位置释放，摆锤获得的机械能相同；
（2）摆锤释放后能上升到同一高度，说明初末状态的机械能相同；
（3）重物的机械能应该是相同的，结合机械能守恒定律分析即可。
四、解答题
19．（2018高三上·松江期末）如图所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L=0.5m的足够长的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。电源电动势E=6V，内电阻r=1.0Ω。一质量m=50g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。若金属导轨光滑，要保持金属棒静止在导轨上。求：（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）
（1）金属棒ab所受的安培力；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）若把电源撤去，用导线相连，并调节滑动变阻器，使电路总电阻不变，则金属棒从导轨上由静止释放后做什么运动？最终达到的速度为多少？
【答案】（1）解: 金属棒受到重力、安培力和导轨的支持力而处于平衡状态
则有 ，则：
（2）解: 根据安培力公式 ：得
设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆
解得 ；
（3）解: 导体棒在重力下滑分力作用下沿导轨向下做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动。匀速运动时 ，由于回路总电阻不变，因此导体棒下滑切割产生的感应电动势 ，根据 ，解得 。
【知识点】安培力；欧姆定律
【解析】【分析】（1）对导体棒进行受力分析，在沿斜面方向利用平衡方程求解导体棒受到的安培力；
（2）结合安培力公式求解此时的电流，再利用欧姆定律求解电路中的电阻即可；
（3）导体棒受到的重力沿斜面的和分力等于安培力时，导体棒达到稳定状态，合力为零，利用此条件列方程求解此时的速度。
20．（2018高三上·松江期末）如图，一长为L的粗糙斜面底端，有一质量为m的物体（可视为质点）第一次以初速度v沿斜面上滑，滑行的最大的距离为2L/5；第二次使物体以相同的初速度向上滑行的同时，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距离后撤去该力，物体继续上滑，恰好到达斜面顶端。
（1）求第一次上滑过程中物体的加速度大小；
（2）第二次上滑过程中若物体在恒定推力下匀速上滑，求推力对物体做的功；
（3）用速度-时间图像定性描述第二次上滑过程中所有可能的运动情况。
【答案】（1）解： 第一次上滑过程中做末速度为零点匀减速直线运动，
由公式 ，其中 ，则可得 ；
（2）解： 第一次上滑过程中根据牛顿第二定律： （设斜面倾角为 ）
第二次上滑过程中若物体在推力作用下匀速上滑，则根据平衡条件：
则推力：
撤去外力后物体减速上滑的位移依然为 ，
则物体在推力作用下匀速上滑的位移为
故推力做的功为： ；
（3）解：如图所示：
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）物体做匀减速直线运动，结合距离和初末速度，利用运动学公式求解加速度；
（2）对物体进行受力分析，在重力、支持力、推力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解推力大小，再利公式W=Fs求解做功；
（3）v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合物体的运动状态绘制即可。
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