江蘇省南京市南湖第二中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省南京市南湖第二中學(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.在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力傳感器相連，電梯從靜止加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)，傳感器的屏幕上顯示出其受到的壓力與時(shí)間的關(guān)系(N-t)圖象如圖所示，則()A.電梯在啟動(dòng)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(dòng)，其位移－時(shí)間圖象如圖，以下說法正確的是A．時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小B．時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小C．時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最大D．時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)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(yùn)動(dòng)，從斜坡上勻速向下行駛進(jìn)入水平路面，最后在水平路面勻速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)汽車受到的阻力正比于汽車對(duì)路面的壓力，且斜面和水平地面的粗糙程度相同。在這段時(shí)間內(nèi)，速率v和加速度a的變化關(guān)系可能是參考答案：AC設(shè)汽車質(zhì)量為m,斜面傾角為，汽車與地面和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)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(dá)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，故選AC。4.2013年12月2日，我國成功發(fā)射“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星，如圖所示為“嫦娥三號(hào)”飛行軌道示意圖．“嫦娥三號(hào)”任務(wù)全過程主要經(jīng)歷5個(gè)關(guān)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(dòng)力下降段；月面工作段．其中在環(huán)月段時(shí)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(hào)”的發(fā)射速度大于11.2km/sB．由圓軌道變換到橢圓軌道時(shí)，“嫦娥三號(hào)”要加速C．由圓軌道變換到橢圓軌道時(shí)，“嫦娥三號(hào)”繞月球運(yùn)動(dòng)的周期減小D．“嫦娥三號(hào)”在動(dòng)力下降段處于失重狀態(tài)參考答案：C【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】通過宇宙速度的意義判斷嫦娥三號(hào)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(shí)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(guān)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(hào)發(fā)射出去后繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，沒有離開地球束縛，故嫦娥三號(hào)的發(fā)射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A錯(cuò)誤；B、嫦娥三號(hào)在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力等于向心力，要進(jìn)入橢圓軌道需要做近心運(yùn)動(dòng)，使得在交界點(diǎn)所受萬有引力大于圓周運(yùn)動(dòng)向心力，因?yàn)橥诮唤琰c(diǎn)萬有引力不變，故嫦娥三號(hào)只有通過減速減小向心力而做近心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入橢圓軌道，故B錯(cuò)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(shí)，“嫦娥三號(hào)”繞月球運(yùn)動(dòng)的周期減小，故C正確；D、“嫦娥三號(hào)”在動(dòng)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(cuò)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(diǎn)B與水平軌道BC相切，整個(gè)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(diǎn)）從A點(diǎn)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(jì)．關(guān)于物塊從A位置運(yùn)動(dòng)至C位置的過程，下列說法中正確的是（）A．小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．摩擦力對(duì)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(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專題：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析：系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)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(dòng)量守恒，系統(tǒng)整體所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B、摩擦力對(duì)物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積，摩擦力做功的代數(shù)和不為零，故B錯(cuò)誤；C、如果小車固定不動(dòng)，物塊到達(dá)水平軌道時(shí)速度最大，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=mv2，v=，現(xiàn)在物塊下滑時(shí)，小車向左滑動(dòng)，物塊的速度小于，故C錯(cuò)誤；D、小車與物塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，物塊下滑過程，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv1﹣Mv2=0，由機(jī)械能守恒定律得：mv12+Mv22=mgR，從物塊到達(dá)水平面到物塊到達(dá)右端過程中，由動(dòng)量守恒定律得：mv1﹣Mv2=（M+m）v，解得：v=，故D正確；故選：D．點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量守恒條件是：系統(tǒng)所受合外力為零，對(duì)物體受力分析，判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒；熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、動(dòng)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(jì)16分6.如圖所示是物體在某段運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖像，在t1和t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度分別為v1和v2，則在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)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(yīng)實(shí)驗(yàn)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(yīng)方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對(duì)應(yīng)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(jì)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(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)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(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)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(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)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(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(yùn)動(dòng)的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)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(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過細(xì)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(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)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(fù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)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(gè)螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，則軌道對(duì)小球做_______（填“正功”、“負(fù)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(yùn)動(dòng)方向垂直，軌道對(duì)小球不做功，小球的線速度不變。12.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)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(gè)氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時(shí)，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(shí)小球的動(dòng)能與重力勢能相等。小球在空中飛行到某一位置A時(shí)位移與水平方向的夾角為（不計(jì)空氣阻力），則小球在A點(diǎn)的速度大小為________________，A點(diǎn)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(jì)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(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)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(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)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(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)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(shí)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(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)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(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大??；（2）要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大小范圍；（3）本實(shí)驗(yàn)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(dòng)的距離超過=0.002m，人眼就能感知。為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：(1)砝碼對(duì)紙板的摩擦力

桌面對(duì)紙板的摩擦力

解得

(2)設(shè)砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則

發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

解得

(3)紙板抽出前,砝碼運(yùn)動(dòng)的距離

紙板運(yùn)動(dòng)的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的傳送帶上，從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn)，經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方，D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊離開D點(diǎn)后，做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R=0．9m，D點(diǎn)距水平面的高度h=0．75m，取g=10m/s2，試求：

（1）摩擦力對(duì)物塊做的功；