2020年上海市长宁第二中学高三物理下学期期末试卷含解析

2020年上海市长宁第二中学高三物理下学期期末试卷
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. 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则
A．b弹簧的伸长量也为L
B．b弹簧的伸长量为
C．P端向右移运动的距离为2L
D．P端向右移运动的距离为
参考答案：
B
2. 如图所示，小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小铁球；横杆右端用一根细线悬挂一小铁球，当小车做匀变速直线运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法中正确的是()
A．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
B．轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上
C．小车一定以加速度g tanα向右做匀加速运动
D．小车一定以加速度g tanθ向右做匀加速运动
参考答案：
B
3. 不回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图所示是飘浮在地球附近的太空垃圾示意图，下列说法中正确的是
A．离地越高的太空垃圾运行速率越大
B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小
C．离地越低的太空垃圾运行周期越大
D．太空垃圾只可能跟同一轨道上的航天器相撞
参考答案：
B
4. 如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。

假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（）
A．太阳对各小行星的引力相同
B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年
C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值
D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值
参考答案：
C
5. 根据分子动理论判断以下关于分子力和分子势能的说法中正确的是（）
A.当分子间距离为平衡距离r0时，分子具有最大势能
B.当分子间距离为平衡距离r0时，分子具有最小势能
C.当分子间距离为平衡距离r0时，引力和斥力都是最大值
D.当分子间距离为平衡距离r0时，引力和斥力都是零
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压U c与入射光频率ν，得到U c﹣ν图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率νc= 5.0×1014Hz，普朗克常量h= 6.4×10﹣34J?s．（已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C）
参考答案：
：解：根据E km=hv﹣W0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.0×1014．
通过图线的斜率求出k=h=J?s．
故答案为：5.0×1014，6.4×10﹣34
7. 如图（a）的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从左滑向右的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。

则滑动变阻器的最大阻值为Ω，滑动变阻器消耗的最大功率为W。

参考答案：
20, 0.9
8.
参考答案：
6
9.
（4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为，在下滑过程中克服摩擦力做的功为。

参考答案：
答案：
10. （1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g 取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=
（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度= m/s.（结果保留两位有效数字）
参考答案：
1）0.29～0.30（3分）（2）0.80（3分）
11. （6分）图为声波干涉演示仪的原理图。

两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔。

声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率的波。

当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅。

参考答案：
相等，等于零，等于原振幅的二倍。

解析：声波从左侧小孔传入管内向上向下分别形成两列频率相同的波，若两列波传播的路程相差半个波长，则振动相消，所以此处振幅为零，若传播的路程相差一个波长，振动加强，则此处声波的振幅为原振幅的二倍。

12. ．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。

神舟八号飞船远地点处圆轨道速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为。

参考答案：
小于
13. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为，若将弹簧拉长至13 cm 时，物体所受的摩擦力为 (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。

参考答案：
200 N/m ， 4 N
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （4分）用如实图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是(填字母代号)( )．
A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计
时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样
C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
参考答案：
ABCF
15. ①小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系，由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为 N/m。

②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。

用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。

其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的及两弹簧称相应的读数。

图丁中B弹簧称的读数
为 N；
小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示，请在图戊中作出FA、FB的合力F’；
已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示，观察比较F和F’，得出结论。

参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 强激光的出现丰富了人们对光电效应的认识．用强激光照射金属时，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应．如图所示，用频率为ν的强激光照射光电管阴极K，假设电子在极短时间内吸收两个光子形成光电效应，(已知该金属的逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e)．求：
①光电子的最大初动能；
②当光电管两极间反向电压增加到多大时，光电流恰好为零．
参考答案：
①（2分）②
17. （8分）2008年9月25日21点10分，我国成功发射了“神舟”七号载人飞船。

当飞船在距地面一定高度的圆形轨道上运行一段时间后，航天员翟志刚圆满完成了太空舱外活动。

若地球表面的重力加速度大小为g，地球半径为R，飞船绕地球做匀速圆周运动时其轨道距地面的高度为h，不计地球自转的影响，求：
（1）飞船绕地球运动的加速度大小；
（2）飞船绕地球运动的周期。

参考答案：
解析：
（1）飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船所需向心力。

设飞船绕地球运行的加速度大小为a，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
＝ma①（2分）
物体在地球表面上受到的万有引力近似等于物体受到的重力，即
②（1分）
由①②得a＝g③（1分）
（2）设飞船绕地球运行的周期为T，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有
④（2分）
由②④得T＝⑤（2分）
18. 质量为的足够长平板车上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为的物体，一颗质量为的子弹以的速度水平瞬间射穿后，速度变为，如果、之间的动摩擦因数为0.5，求：（取）
①求平板车的最大速度；
②物体相对平板车的位移。

参考答案：
解：取方向为正方向
①子弹与物体A相互作用过程满足动量守恒：
2分
物体A与物体B互作用过程满足动量守恒：
2分
解得 1分
（全过程程用动量定理也可）
②物体A与物体B互作作用过程满足能量守恒
2分
2分
解得。