江蘇省南通市東方中學(xué)(東方中學(xué))高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省南通市東方中學(xué)(東方中學(xué))高三物理上學(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.(單選)2011年10月16日，在東京體操世錦賽男子單杠決賽中，鄒凱、張成龍分別以16.441分和16.366分包攬冠亞軍，假設(shè)鄒凱的質(zhì)量為60kg，他用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)。此過(guò)程中，鄒凱在最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力，取g=10m/s2)(

)A.600N B.2400N C.3000N D.36000N參考答案：C2.示波器是一種電子儀器，可以用它觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況.示波器的核心部件示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示.圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖.在偏轉(zhuǎn)電極XX'、YY'上都不加電壓時(shí)，電子束將打在熒光屏的中心點(diǎn)；若亮點(diǎn)很快移動(dòng)，由于視覺(jué)暫留關(guān)系，能在熒光屏上看到一條亮線(xiàn).若在XX'上加如圖丙所示的掃描電壓，在YY'上加如圖丁所示的信號(hào)電壓，則在示波管熒光屏上看到的圖形是下圖中的（

）參考答案：A因水平方向XX’所加為掃描電壓，可使電子在水平方向移動(dòng)。豎直方向YY’所加電壓可使電子在豎直方向移動(dòng)。所以A選項(xiàng)正確。B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3.物理學(xué)家常常根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象提出假設(shè)，并用假設(shè)解釋一些物理現(xiàn)象，進(jìn)而建立新理論。玻爾關(guān)于氫原子結(jié)構(gòu)的理論便是這種研究方法的成功典范。玻爾理論是根據(jù)下列哪些現(xiàn)象提出的（

）A．a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象B．慢中子轟擊鈾核產(chǎn)生的裂變現(xiàn)象C．天然放射現(xiàn)象D．氫原子光譜的不連續(xù)現(xiàn)象參考答案：AD盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，極少數(shù)α粒子發(fā)生在大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，為修正盧瑟福理論與經(jīng)典電磁理論之間的矛盾，玻爾理論是根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和氫原子光譜的不連續(xù)現(xiàn)象，提出了氫原子結(jié)構(gòu)的理論。故選AD。4.下列關(guān)于物理現(xiàn)象及其在科技中的應(yīng)用的說(shuō)法正確的是（

）A.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為0C.自感現(xiàn)象是收音機(jī)中“磁性天線(xiàn)”工作的基礎(chǔ)D.磁電式電流表中，極靴與鐵質(zhì)圓柱間產(chǎn)生的是勻強(qiáng)磁場(chǎng)參考答案：A【詳解】A．交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的，故A正確；B．穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B錯(cuò)誤；C．收音機(jī)中“磁性天線(xiàn)”工作是利用互感現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．磁電式電流表內(nèi)部的蹄形磁鐵的極靴與圓柱鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻輻向分布的，故D錯(cuò)誤；5.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A.當(dāng)F<2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B.當(dāng)F=μmg時(shí)，A的加速度為μgC.當(dāng)F>3μmg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D.無(wú)論F為何值，B的加速度不會(huì)超過(guò)μg參考答案：BCD解：A、設(shè)B對(duì)A的摩擦力為f1，A對(duì)B的摩擦力為f2，地面對(duì)B的摩擦力為f3，由牛頓第三定律可知f1與f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均為2μmg，f3的最大值為．故當(dāng)時(shí)，A、B均保持靜止；繼續(xù)增大F，在一定范圍內(nèi)A、B將相對(duì)靜止以共同的加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)當(dāng)A、B恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的拉力為F′，加速度為a′，則對(duì)A，有F′-2μmg=2ma′，對(duì)A、B整體，有，解得F′=3μmg，故當(dāng)時(shí)，A相對(duì)于B靜止，二者以共同的加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對(duì)于B滑動(dòng)。當(dāng)時(shí)，A、B以共同的加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，將A、B看作整體，由牛頓第二定律有，解得，故B、C正確.D、對(duì)B來(lái)說(shuō)，其所受合力的最大值，即B的加速度不會(huì)超過(guò)，故D正確.故選BCD.【點(diǎn)睛】本題考查了摩擦力的計(jì)算和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，解決本題的突破口在于通過(guò)隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的最大拉力。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）一個(gè)電子和一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，設(shè)正、負(fù)電子對(duì)撞前的質(zhì)量均為m，動(dòng)能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對(duì)撞過(guò)程中的質(zhì)量虧損為_(kāi)_______轉(zhuǎn)化為光子波長(zhǎng)為_(kāi)____________。參考答案：2m；7.物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級(jí)一般是________m．能說(shuō)明分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時(shí)分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過(guò)程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運(yùn)動(dòng)(或擴(kuò)散現(xiàn)象)先增大后減小8.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為_(kāi)_______kg·m/s。若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為_(kāi)_______N(取g＝10m/s2)。參考答案：2129.光滑斜面的傾角為α，將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從斜面上A點(diǎn)以初速度v0，沿平行斜面底邊的方向射出，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到底邊上的B點(diǎn)。如圖所示，已知A點(diǎn)高為h，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_________，在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)__________。

參考答案：

答案：

10.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時(shí)乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

11.現(xiàn)有a、b兩種單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為用a光照射某種金屬時(shí)，恰好發(fā)生光電效應(yīng)。則：①用b光照射該金屬時(shí)，

發(fā)生光電效應(yīng)；（填“能”或“不能”）②若增加a光強(qiáng)度，釋放出光電子的最大初動(dòng)能

增大。（填“能”或“不能”）參考答案：12.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過(guò)三個(gè)不同的過(guò)程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過(guò)程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過(guò)程c中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過(guò)程外界對(duì)氣體做功___▲_____J，全過(guò)程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：13.靜電場(chǎng)是___________周?chē)臻g存在的一種物質(zhì)；通常用___________來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)。參考答案：靜止電荷；電勢(shì)三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.動(dòng)畫(huà)片《光頭強(qiáng)》中有一個(gè)熊大熊二愛(ài)玩的山坡滑草運(yùn)動(dòng)，若片中山坡滑草運(yùn)動(dòng)中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開(kāi)始勻加速下滑，在時(shí)間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）問(wèn)：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專(zhuān)題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出下滑的加速度，對(duì)熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過(guò)程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN(yùn)

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過(guò)加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．15.螺線(xiàn)管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線(xiàn)管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長(zhǎng)均為L(zhǎng)＝3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，BQC的半徑為r＝1m，APD的半徑為R，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為q＝37°?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1kg的小球穿在滑軌上，以Ek0的初動(dòng)能從B點(diǎn)開(kāi)始沿AB向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝，設(shè)小球經(jīng)過(guò)軌道連接處均無(wú)能量損失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin18.5°=0.32，cos18.5°=0.95，tan18.5°=，cot18.5°=3）求：（1）要使小球完成一周運(yùn)動(dòng)回到B點(diǎn)，初動(dòng)能EK0至少多大？（2）小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（3）小球在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程。參考答案：解析：（1）R=Ltan18.5°+r=2mEk0＝mgR(1-cosq)+mgLsinq+mmgLcosq代入

解得Ek0＝48J（2）小球第一次回到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：EkB=mg2R-mgr(1+cosq)-mmgL=12J，小球沿AB向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，距離B點(diǎn)為s則有：EkB=mmgscosq+mgssinq，

代入

解得s=18/13m=1.38m小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為=12.6J

（3）小球第二次到D點(diǎn)后還剩12.6J的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到C點(diǎn)只剩下2.6J的能量。因此小球無(wú)法繼續(xù)上升到B點(diǎn)，滑到BQC某處后開(kāi)始下滑，之后受摩擦力作用，小球最終停在CD上的某點(diǎn)。由動(dòng)能定理：可得小球在CD上所通過(guò)的路程為s＝3.78m小球通過(guò)CD段的總路程為S總＝2L＋s＝9.78m17.質(zhì)量m＝1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移4m時(shí)，撤去拉力F，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)停止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Ek－S的圖線(xiàn)如圖所示．求：

（1）物體運(yùn)動(dòng)的初速度

（2）物體和平面間的動(dòng)摩擦因素（g=10m／s2）

（3）拉力F的大小參考答案：（1）由圖可知，，得（2分）（2）物體在4m-8m內(nèi)，由動(dòng)能定理：

得：（3分）（3）物體在0-4m內(nèi)，由動(dòng)能定理：

得：（3分）18.如圖所示，皮帶傳動(dòng)裝置與水平面夾角為30°，兩輪軸心相距L=3．8m，A、B分別使傳送帶與兩輪的切點(diǎn)，輪緣與傳送帶之間不打滑，質(zhì)量為0．1kg的小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=。當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蛞詖1=3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將小物塊無(wú)初速地放在A點(diǎn)后，它會(huì)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)。（g取10m/s2））（1）求物體剛放在A點(diǎn)的加速度？（2）物體從A到B約需多長(zhǎng)時(shí)間？（3）整個(gè)過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量？（4）小物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在傳送帶上留下痕跡。求小物塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度？（不要過(guò)程，只說(shuō)結(jié)果）參考答案：（1）當(dāng)小物塊速度小于3m/s時(shí)，小物塊受到豎直向下、垂直傳送帶向上的支持力和沿傳送帶斜向下的摩擦力作用，做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律mgsin30°+μmgcos30°=ma1①（1分）解得a1=7．5m/s2（1分）（2）當(dāng)小物塊速度等于3m/s時(shí)，設(shè)小物塊對(duì)地位移為L(zhǎng)1，用時(shí)為t1，根據(jù)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律t1=

②（1分）ks5uL1=

③（1分）解得t1=0．4s

L1=0．6m由于L1＜L且μ＜tan30°，當(dāng)小物塊速度大于3m/s時(shí)，小物塊將繼續(xù)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，設(shè)加速度為a2，用時(shí)為t2，根據(jù)牛頓第二定律和勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律mgsin30°－μmgcos30°=ma2

④（1分）解得

a2=2．5m/s2L－L