江蘇省南京市梅園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.長度不同的兩根細繩懸于同一點，另一端各系一個質(zhì)量相同的小球，使它們在同一水平面內(nèi)作圓錐擺運動，如圖所示，則兩個圓錐擺相同的物理量是（）A．周期 B．線速度的大小 C．向心力 D．繩的拉力參考答案：A【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】小球靠重力和繩子的拉力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度、線速度的大小，向心力的大小，看與什么因素有關(guān)．【解答】解：對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得，合力：F=mgtanθ①；由向心力公式得到，F(xiàn)=mω2r②；設繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ③；由①②③三式得，ω=，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)；又由T=，故周期與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)，故A正確；由v=wr，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故線速度不同，故B錯誤；繩子拉力：T=，故繩子拉力不同，故C錯誤；由F=ma=mω2r，兩球轉(zhuǎn)動半徑不等，故向心力不同，故D錯誤；故選A．2.“快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一種項目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對面的平臺上，如果已知選手的質(zhì)量為m，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角為，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量(選手可視為質(zhì)點)．下列說法正確的是(

)

A．選手擺到最低點時所受繩子的拉力大于mg

B．選手擺到最低點時受繩子的拉力大于選手對繩子的拉力

C．選手擺到最低點的運動過程中所受重力的功率一直增大

D．選手擺到最低點的運動過程為勻變速曲線運動參考答案：A3.(單選)某同學做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。則圖中折線是________。(填選項前的字母)A．微粒做布朗運動的軌跡B．分子無規(guī)則運動的情況C．某個微粒做布朗運動的速度一時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線參考答案：D4.（多選題）如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為ab＞ac＞aaB．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為aa＞ab＞acC．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的線速度大小關(guān)系為va=vb＞vcD．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為Ta=Tc＞Tb參考答案：AD解：A、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度．根據(jù)a=得b的向心加速度大于c的向心加速度．故A正確，B錯誤．C、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)v=rω，c的線速度大于a的線速度．根據(jù)v=得b的線速度大于c的線速度，故C錯誤D、衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)T=2π得c的周期大于b的周期，故D正確故選AD．5.某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成，不同波長的光的強度如圖所示，表中給出了一些材料的極限波長，用該光源發(fā)出的光照射表中材料A．僅鈉能產(chǎn)生光電子

B．僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C．僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子

D．都能產(chǎn)生光電子參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在固定的光滑水平地面上有質(zhì)量分別為mA和mB的木塊A、B.A、B之間用輕質(zhì)彈簧相連接，用水平向右的外力F推A，彈簧穩(wěn)定后，A、B一起向右作勻加速直線運動，加速度為a以向右為正方向.在彈簧穩(wěn)定后的某時刻，突然將外力F撤去，撤去外力的瞬間，木塊A的加速度是aA=______，小塊B的加速度是aB=______.參考答案：，a7.某小組同學嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分數(shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）8.（4分）一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：

6m

500J9.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖議所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）物塊減速運動過程中加速度的大小為=

m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：6

和

7

，

2.0

m/s2

。

偏大

10.如圖為教材封面蘋果下落的頻閃照片，紫珠同學根據(jù)照片測量的數(shù)據(jù)如圖所示，已知實際蘋果大小（直徑）約為照片6倍左右，重力加速度g為9.8m/s2，則可以估算出頻閃照相的頻率約為

Hz．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：9.6【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】首先，按照比例求出兩段的實際位移，這是連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論：任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2進行求解，頻率的倒數(shù)就是每段位移的時間．【解答】解：實際蘋果大小（直徑）約為照片6倍左右則實際的兩段位移為x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本題答案：9.611.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點評：本題考查應用動能定理解決實際問題的能力和應用數(shù)學知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．12.一個中子與某原子核發(fā)生核反應，生成一個氘核，其核反應方程式為________。該反應放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案：01n＋11H→12H(13.(5分)平衡下列核反應方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力。現(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，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能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（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）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示：在鉛板中心處有一個放射源，它能向各個方向不斷地射出速度大小相等的電子流，為金屬網(wǎng)，為緊靠金屬網(wǎng)外側(cè)的熒光屏，電子打在熒光屏上會使其發(fā)出熒光，和連接在電路上，它們相互平行且正對面積足夠大。已知電源電動勢為，滑動變阻器的最大電阻是電源內(nèi)阻的4倍，、間距為，電子質(zhì)量為，電量為，不計電子運動所形成的電流對電路的影響。（1）當圖中滑動變阻器的滑片置于變阻器中點時，求閉合電鍵后，、間的場強大小；（2）要使熒光屏上的亮斑面積減小，應讓滑動變阻器的滑片向哪端滑動？請指出亮斑的形狀？（3）若移動滑動變阻器的滑片，熒光屏上形成的亮斑最小面積為，試求出電子剛離開放射源時的速度大小。參考答案：（1）設內(nèi)阻為，則滑動變阻器的最大電阻由分壓關(guān)系有：

（2分）∴、間的場強大小為：

（2分）（2）滑片應向右端滑動

（2分）亮斑為圓形