江蘇省淮安市呂良中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省淮安市呂良中學(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.如右圖所示，上表面有一段光滑圓弧的質(zhì)量為M的小車A置于光滑平面上，在一質(zhì)量為m的物體B自弧上端自由滑下的同時(shí)釋放A，則A.在B下滑過程中，B的機(jī)械能守恒B.軌道對(duì)B的支持力對(duì)B不做功C.在B下滑的過程中，A和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D.A、B和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒參考答案：D在B下滑過程中，B的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為自身的動(dòng)能和A的動(dòng)能，B的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)；軌道對(duì)B的支持力在力的方向上有位移，所以軌道對(duì)B的支持力對(duì)B做功，B錯(cuò)；將AB看做一個(gè)整體，滿足機(jī)械能守恒定律，A、B和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，在B下滑的過程中，B對(duì)A做正功，A和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增大，C錯(cuò)D對(duì)。2.（單選）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移—時(shí)間(x－t)圖線，由圖可知(

)A．在t1時(shí)刻，a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相反B．在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車始終向同一方向運(yùn)動(dòng)C．在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的平均速度比a車的大D．在t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，b車的平均速率比a車的大參考答案：D3.如圖所示，物體從斜面頂端A由靜止滑下，在D點(diǎn)與輕彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)的速度變?yōu)榱悖阎矬w由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，重力做的功為W1，物體克服摩擦力做的功為W2，克服彈簧彈力做的功為W3，整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q。則以下判斷中正確的是

A．Q=W2

B．Q=W1—W2

C．Q=W1—W3

D．W1=W2+W3參考答案：ACD4.在以加速度為a勻加速上升的電梯里，有一個(gè)質(zhì)量為m的人，下述說法中正確的是

①人的重力為m（g＋a）

②人的重力為mg

③人對(duì)電梯的壓力為m（g＋a）

④人對(duì)電梯的壓力為mg

A．①③

B．②③

C．①④

D．②④參考答案：B5.一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為（）A．mgR B．mgR C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】當(dāng)滑到半球底部時(shí)，半圓軌道底部所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，根據(jù)牛頓第二定律可以求出鐵塊的速度；鐵塊下滑過程中，只有重力和摩擦力做功，重力做功不影響機(jī)械能的減小，損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功，根據(jù)動(dòng)能定理可以求出鐵塊克服摩擦力做的功．【解答】解：鐵塊滑到半球底部時(shí)，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍，由牛頓第二定律得：1.5mg=m對(duì)鐵塊的下滑過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgR﹣W=mv2，解得：W=mgR；故選：B．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，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略7.（4分）演示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時(shí)，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v08.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為______________h；參考答案：1，84

9.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以圖D正確。該過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。10.(4分)從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/311.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶蟆＜僭O(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。12.某單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球質(zhì)量為m，擺角為θ時(shí)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為T，擺動(dòng)時(shí)最大動(dòng)能為Ek。當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，擺動(dòng)時(shí)擺角為θ，則單擺的最大動(dòng)能變?yōu)開___________Ek；當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，將擺長(zhǎng)變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時(shí)，單擺的周期為____________T。參考答案：2

13.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)。若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為____________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為____________J。參考答案：60；28

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面的一斜坡上點(diǎn)，沿水平方向以初速度拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為，已知該星球的半徑為，萬有引力常量為。求：該星球的密度。

參考答案：解析：設(shè)該星球表現(xiàn)的重力加速度為g，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

由得

設(shè)該星球質(zhì)量M，對(duì)該星球表現(xiàn)質(zhì)量為m1的物體有由

得代入g的值解得17.（12分）如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的N的大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長(zhǎng)交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m／s2，求：（1）小物塊的質(zhì)量m；（2）小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

參考答案：18.如圖所示是某游樂場(chǎng)過山車的娛樂裝置原理圖，弧形軌道末端與一個(gè)半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后連接在一起，兩車從光滑弧形軌道上的某一高度由靜止滑下，當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)連接兩車的掛鉤突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停下，前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動(dòng)恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn)，求：（1）前車被彈出時(shí)的速度；（2）前車被彈出的過程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能；（3）兩車從靜止下滑到最低點(diǎn)的高度h．

參考答案：（1）前車被彈出時(shí)的速度是；（2）前車被彈出的過程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能是；（3）兩車從靜止下滑到最低點(diǎn)的高度是．

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）前車沿圓環(huán)軌道運(yùn)動(dòng)恰能越過圓弧軌道最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒列出等式求解（2）由動(dòng)量守恒定律求出兩車分離前速度，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒求解（3）兩