江蘇省南京市南湖第二中學高三物理上學期期末試卷含解析

江蘇省南京市南湖第二中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在電梯中，把一重物置于臺秤上，臺秤與力傳感器相連，電梯從靜止加速上升，然后又勻速運動一段時間，最后停止運動，傳感器的屏幕上顯示出其受到的壓力與時間的關系(N-t)圖象如圖所示，則()A.電梯在啟動階段約經(jīng)歷了3.5s的加速上升過程B.重物的重量為50NC.電梯的最大加速度約為6.7m/s2D.電梯的最大加速度約為16.7m/s2參考答案：C2.一單擺做小角度擺動，其位移－時間圖象如圖，以下說法正確的是A．時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小B．時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D．時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大參考答案：

D3.（多選）汽車以恒定功率在公路上運動，從斜坡上勻速向下行駛進入水平路面，最后在水平路面勻速運動，假設汽車受到的阻力正比于汽車對路面的壓力，且斜面和水平地面的粗糙程度相同。在這段時間內(nèi)，速率v和加速度a的變化關系可能是參考答案：AC設汽車質(zhì)量為m,斜面傾角為，汽車與地面和斜面的動摩擦因數(shù)為，當汽車從斜坡上勻速向下行駛，牽引力與重力沿斜坡方向的分力之和等于斜坡上的阻力即。汽車從斜坡通過拐角處剛到達水平路面上，路面的摩擦力比牽引力大，有，汽車開始做減速運動，速度減小，牽引力增大，加速度減小，速度繼續(xù)減小，最后牽引力等于水平路面的摩擦力，加速度為零，汽車最后在水平路面上勻速運動，故選AC。4.2013年12月2日，我國成功發(fā)射“嫦娥三號”探月衛(wèi)星，如圖所示為“嫦娥三號”飛行軌道示意圖．“嫦娥三號”任務全過程主要經(jīng)歷5個關鍵飛控階段，分別是：發(fā)射及入軌段；地月轉(zhuǎn)移段；環(huán)月段；動力下降段；月面工作段．其中在環(huán)月段時要從圓軌道變換到橢圓軌道．下列說法正確的是（）A．“嫦娥三號”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．由圓軌道變換到橢圓軌道時，“嫦娥三號”要加速C．由圓軌道變換到橢圓軌道時，“嫦娥三號”繞月球運動的周期減小D．“嫦娥三號”在動力下降段處于失重狀態(tài)參考答案：C【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．【分析】通過宇宙速度的意義判斷嫦娥三號發(fā)射速度的大小，根據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析軌道變化時衛(wèi)星是加速還是減速．根據(jù)開普勒第三定律判斷不同軌道上衛(wèi)星的周期關系．根據(jù)物體加速度方向判斷超重和失重狀態(tài)．【解答】解：A、嫦娥三號發(fā)射出去后繞地球做橢圓運動，沒有離開地球束縛，故嫦娥三號的發(fā)射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A錯誤；B、嫦娥三號在圓軌道上做圓周運動萬有引力等于向心力，要進入橢圓軌道需要做近心運動，使得在交界點所受萬有引力大于圓周運動向心力，因為同在交界點萬有引力不變，故嫦娥三號只有通過減速減小向心力而做近心運動進入橢圓軌道，故B錯誤；C、根據(jù)開普勒第三定律得=k，由圓軌道變換到橢圓軌道時，“嫦娥三號”繞月球運動的周期減小，故C正確；D、“嫦娥三號”在動力下降段做減速下降，即加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，故D錯誤；故選：C．5.（多選）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M的小車，其左側(cè)有半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點B與水平軌道BC相切，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)．將質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從A點無初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出．重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計．關于物塊從A位置運動至C位置的過程，下列說法中正確的是（）A．小車和物塊構成的系統(tǒng)動量守恒B．摩擦力對物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和為零C．物塊的最大速度為D．小車的最大速度為參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，應用動量守恒定律與能量守恒定律分析答題．解答：解：A、小車和物塊組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，水平方向動量守恒，系統(tǒng)整體所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B、摩擦力對物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和等于摩擦力與相對位移的乘積，摩擦力做功的代數(shù)和不為零，故B錯誤；C、如果小車固定不動，物塊到達水平軌道時速度最大，由機械能守恒定律得：mgR=mv2，v=，現(xiàn)在物塊下滑時，小車向左滑動，物塊的速度小于，故C錯誤；D、小車與物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，物塊下滑過程，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv1﹣Mv2=0，由機械能守恒定律得：mv12+Mv22=mgR，從物塊到達水平面到物塊到達右端過程中，由動量守恒定律得：mv1﹣Mv2=（M+m）v，解得：v=，故D正確；故選：D．點評：動量守恒條件是：系統(tǒng)所受合外力為零，對物體受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒；熟練應用動量守恒定律、動能定律、能量守恒定律即可正確解題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是物體在某段運動過程中的v-t圖像，在t1和t2時刻的瞬時速度分別為v1和v2，則在t1到t2的時間內(nèi)，物體運動的加速度是______________（選填：“不變”、“增大”或“減小”）的，它的平均速度v___________（選填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。參考答案：

答案：不斷減小，小于

7.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc﹣ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：由愛因斯坦光電效應方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對應的頻率即為截止頻率γc，得：γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為：==3.93×10﹣15V?s

代入電子電量計算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案為：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】8.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：9.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．10.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）11.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，則軌道對小球做_______（填“正功”、“負功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不做功；不變解析：軌道支持力與運動方向垂直，軌道對小球不做功，小球的線速度不變。12.如圖所示，在一個質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個氣缸懸吊在天花板上．當外界氣溫升高（大氣壓保持為）時，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

13.在距離地面某高處，將小球以速度沿水平方向拋出，拋出時小球的動能與重力勢能相等。小球在空中飛行到某一位置A時位移與水平方向的夾角為（不計空氣阻力），則小球在A點的速度大小為________________，A點離地高度為________________。參考答案：，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關鍵之處，即能很容易解決此類問題．15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大小范圍；（3）本實驗中，=0.5kg，=0.1kg，=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10。若砝碼移動的距離超過=0.002m，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：(1)砝碼對紙板的摩擦力

桌面對紙板的摩擦力

解得

(2)設砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則

發(fā)生相對運動

解得

(3)紙板抽出前,砝碼運動的距離

紙板運動的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運動的距離

由題意知

解得

代入數(shù)據(jù)得F=22.4N。17.如圖所示，質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上，從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點，經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運動。C點在B點的正上方，D點為軌道的最低點。小物塊離開D點后，做平拋運動，恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點。已知半圓軌道的半徑R=0．9m，D點距水平面的高度h=0．75m，取g=10m/s2，試求：

（1）摩擦力對物塊做的功；