江苏省常州市官林中学高三物理上学期期末试题含解析

江苏省常州市官林中学高三物理上学期期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选题）静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s时停下，其速度—时间图象如图所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，
下列判断正确的是
A、全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功
B、全过程拉力做的功等于零
C、t=2s时刻拉力瞬时功率，为整个过程拉力功率的最大值
D、t=1s到t=3s这段时间内拉力不做功
参考答案：
A
2. (单选) 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则（）
A. B受到C的摩擦力一定不为零
B. C受到水平面的摩擦力一定为零
C. 不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左
D. 水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
参考答案：
C
3. 一物体自t=0时开始做直线运动，其速度一时间图线如圈所示.下列选项正确的是 A.在0~6s内，物体离出发点最远为30m
B.在0~6s内，物体经过的路程为40m
C.在0~4s内，物体的平均速度为7.5m/s
D.在0~4s内，物体的平均速度为5m/s
参考答案：
BC
0～5s，物体向正向运动，5～6s向负向运动，故5s末离出发点最远，0～5s，路程为
，A错；5～6s路程为
，所以在0～6s内，物体的路程为40m，B对；在0～4s内，物体的位移为30，平均速度为7.5m/s，C对D错。

4. 如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。

则以下说法中正确的是
A、a光在水中的传播速度比b光大
B、水对a光的折射率比b光大
C、a光的频率比b光大
D、在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
参考答案：
A
5. （单选）下列说法符合物理学史的（）
A ．亚里士多德认为，物体的运动不需要力来维持
B ．库仑提出了库仑定律，并根据扭称实验测出了静电常数k
C ．开普勒三大定律描绘了太阳系行星的运行规律,并指出各天体间存在着万有引力.
D ．英国物理学家法拉第最早提出了场的概念，并引入了电场线。

参考答案：
D
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L 、g 表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)
参考答案： 2
0.70m/s
7. 如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N 与静电计相接，极板M 接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U ．在两板相距一定距离d 时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q 不变．
（1）若将M 板向上移，静电计指针偏角将________．
（2）若在M 、N 之间插入云母板，静电计指针偏角将________ 参考答案：
答案： (1)增大 (2)减小
8. 长度为L=0.5m 的轻质细杆，一端有一质量为m=3kg 的小球，小球以O 点为圆心在竖直面内做圆周运动，当小球通过最高点时速率为2m ／s
时，小球受到细杆的 力（填拉或支持），大小为 N ，g 取10m ／s 。

参考答案：
支持力，6
9. 如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB ，O 点为圆心，OA 水平，OB 竖直，半径为
m 。

在O 点沿OA 抛出一小球，小球击中圆弧AB 上的中点C ，vt 的反向延长线与OB 的延长线相交于D 点。

已知重力加速度g=10m/s2。

小球运动时间为_________，OD 长度h 为_________。

参考答案：
s ，2m 10. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m 的质点在外力F 的作用下，从坐标原点O 由静止沿直线ON 斜向下运动，直线ON 与y 轴负方向成θ角（θ＜π/4）。

则F 大小至少为 ；若F ＝mg tan θ，则质点机械能大小的变化情况是 。

参考答案：
答案：mgsinθ，增大、减小都有可能
解析：该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F 力的方向为a 方向（垂直于ON ）时，F 力最小为mgsinθ；若F ＝mgtanθ，即F 力可能为b 方向或c 方向，故F 力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F 力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

11. 如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。

（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。

调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。

（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。

调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。

（填“大”或“小”）
（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。

参考答案：
（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）
（2）变小（1分），偏大（1分）
（3）320（2分）
12. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。

飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。

记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。

某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s 时，成绩应为______环。

（不计空气阻力，g取10m/s2）
参考答案：
35.36，7
13. 一个电流表的满偏电流值Ig= 0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为 3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值____ __Ma
参考答案：
、4950 2.04（
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。

在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。

取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。

已知线框的质量为M=0.1 kg，电阻为
R=0.06 Ω．（取g=l0m·s-2, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8)求：
(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：
(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率P m。

参考答案：
0.5；1/6s；0.54W
【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则
其中x1=0.36m；
解得μ=0.5
（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1
v12=2ax1
解得a=2m/s2 v1=1.2m/s
其中 x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，
则
（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大
由可求得v2=1.8m/s
根据线框匀速进入磁场时：
可得F A=0.2N
又因为
可得
将v2、B2L2带入可得：
15. （10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。

核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。

(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能
（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。

假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。

参考答案：
解析：
(1)
(2)反应堆每年提供的核
能①其中T表示1年的时间
以M表示每年消耗的的质量，得：②
解得:
代入数据得：M=1.10×103
（kg）③
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。

假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v1，第二次着陆时速度为v2。

求在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度。

参考答案：
解析：
mg h＋＝（5分）
g＝（2分）
m g＝（5分）
v ＝ （3分）
17.
参考答案：
18. 1如图所示，光滑曲面AB 与水平地面BC 相切于B ，竖直光滑半圆轨道CD 与水平地面BC 切于C ，已知圆轨道半径为R ，BC 长为4R ，且表面粗糙，一滑块从AB 轨道上距地面4R 高度处由静止释放，之后能够通过圆轨道的最高点D ，且对D 处的压力为0，求：
(1)若从曲面上距地2R 高度处无初速释放滑块，滑块将停在何处；
(2)若使滑块通过D 处后水平抛出，刚好击中地面上的B 点，应从AB 轨道上离地面多高处由静止释放滑块．
参考答案：。