江蘇省南京市師范大學第二附屬中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

江蘇省南京市師范大學第二附屬中學2022年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.（多選）如圖甲，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動．小球經最高點時，速度大小為υ，受到桿的彈力大小為F，其F﹣υ2圖象如圖乙．不計空氣阻力，則（）A．小球的質量為B．當地的重力加速度大小為C．υ2=c時，桿對小球的彈力方向向上D．υ2=2b時．小球受到的彈力與重力大小相等參考答案：解：A、在最高點，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則mg=m，解得g=，m=R，故A正確，B錯誤；C、由圖可知：當v2＜b時，桿對小球彈力方向向上，當v2＞b時，桿對小球彈力方向向下，所以當v2=c時，桿對小球彈力方向向下，故C錯誤；D、若c=2b．則N+mg=m，解得N=a=mg，故D正確．故選：AD2.（單選）

自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以帶動發(fā)電機向蓄電池充電，將其它形式的能轉化成電能儲存起來。假設某人騎車以1000J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖線①所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是(

)A．500J

B．400J

C．300J

D．200J參考答案：B3.一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動，飛船艙內有一質量為m的人站在可稱體重的臺秤上．用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g′表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，FN表示人對秤的壓力，下面說法中正確的是（

）

A．g′＝0

B．g′＝g

C．FN＝0

D．FN＝mg參考答案：BC4.（多選）某十字路口如圖所示，其車輛轉彎半徑為15m．現一輛汽車以8m/s勻速行駛即將通過紅綠燈路口，直行綠燈還有2s將轉為左轉綠燈，此時汽車距離停車線20m．若該車加速時最大加速度大小為3m/s2，汽車與路面間的動摩擦因數（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），則（

）A若汽車以最大加速度加速行駛，則一定會闖紅燈通過路口B若汽車做減速運動，則可以恰好緊靠停車線停下C若限速為11m/s，則汽車能不闖紅燈過路口必已超速D若該車以2m/s2的加速度勻加速行駛，后以達線瞬時速度按左轉綠燈左轉彎，則汽車會發(fā)生側翻事故參考答案：BD5.如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形圖，當Q點在t＝0時的振動狀態(tài)傳到P點時，則()A．1cm＜x＜3cm范圍內的質點正在向y軸的負方向運動B．Q處的質點此時的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質點此時正在波峰位置D．Q處的質點此時運動到P處參考答案：B當t＝0時，Q點沿y軸正方向運動，當此狀態(tài)傳到P點時，此時波應向左傳播λ＋nλ，根據振動方向與波傳播方向的關系，由“微平移法”可知：1～2cm范圍內的質點正在向y軸正方向運動，2～3cm范圍內的質點正在向y軸負方向運動，A錯誤；Q處質點此時在波谷處，C錯誤；根據a＝－可知，位移x沿y軸負方向，加速度a沿y軸正方向，B正確；質點只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移，D錯誤．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為tl=0時刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時刻起x=2m處的質點第三次運動到波谷所需的時間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時間內：因為2T<t2-t1<3T，則n=2，此時，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內傳播的距離為則波沿x軸負向傳播，此時周期為，則從tl=0時刻起x=2m處的質點第三次運動到波谷所需的時間

7.某人在某行星表面以速率v豎直上拋一物體，經時間t落回手中，已知該行星的半徑為R，則能在這個行星表面附近繞該行星做勻速圓周運動的衛(wèi)星所具有的速率為

參考答案：8.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數μ，甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的甲、乙兩個試驗方案．（1）為了用某一彈簧測力計的示數表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案甲更易于操作．簡述理由因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動．（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數為60N，b示數為110N，則A、B間的動摩擦因數為0.4．參考答案：考點：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實驗題．分析：（1）實驗中我們是根據拉力與摩擦力是一對平衡力的原理，才通過測力計讀出摩擦力大小的，因此，在操作時要保持物體做勻速直線運動，這也是實驗操作中較難保持的地方，方案甲很好地解決了這一問題；（2）根據公式f=μN可對動摩擦因數進行計算，但關鍵是要分析出摩擦力f的大小．解答：解：（1）由圖示實驗可知，甲方案中拉動物體A，不需要控制物體A做勻速直線運動，且彈簧測力計靜止，便于彈簧測力計讀數；乙方案中用彈簧測力計拉動A，需要控制A做勻速直線運動，難于控制A做勻速直線運動，另一當面彈簧測力計是運動的，難于準確讀數，因此甲方案更易于操作．（2）由題意可知，在甲方案中，兩物體接觸面受到的壓力等于B的重力，即N=150N，彈簧測力計a的示數等于兩物體接觸面間摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN得，動摩擦因素μ===0.4．故答案為：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動；（2）0.4．點評：本題考查了作用力與反作用力、平衡力的關系，并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小，特別是注意根據給出的各個彈簧測力計的示數，分析判斷出要用哪一個數據，是解答本題的難點，這對于學生有一定的迷惑性．9.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移是

▲

m．參考答案：負（1分）

5（2分）

-0.0510.如圖，質量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：0.8

2

11.（2008?上海模擬）已知某物質摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，則該物質的分子質量為

，單位體積的分子數為

．參考答案：；NA解：每個分子的質量m=．單位體積的質量等于單位體積乘以密度，質量除以摩爾質量等于摩爾數，所以單位體積所含的分子數n=NA；12.如圖所示電路中，E為不計內阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學選擇與電路圖相應的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數（A）A2表示數（A）V1表示數（V）V2表示數（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數據可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7213.（4分）在時刻，質點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質點A振動的周期是

s；時，質點A的運動沿軸的

方向（填“正”或“負”）；質點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質點B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質點在平衡位置向下振動，故8s時質點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質、機械振動與機械波的關系。15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛執(zhí)勤的警車停在直公路邊，當警員發(fā)現從他旁邊以v=10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前去追趕，經t0=2s警車發(fā)動起來，以加速度a=2m/s2做勻加速運動，問：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？（2）若警車能達到的最大速度是vmax=12m/s，達到最大速度后勻速運動，則警車發(fā)動起來后至少要多長時間才能追上違章的貨車？參考答案：解：（1）兩車間距離最大時：v警=v=at1sm=v（t1+t0）﹣v解得sm=45m．

（2）設警車勻加速運動時間為t2，警車發(fā)動起來經t追上貨車，vmax=at2vmax+vm（t﹣t2）=v（t+t0）

解得t=28s．

答：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是45m；（2）警車發(fā)動起來后至少要經過28s才能追上違章的貨車．17.如圖1所示，A、B、C、D為固定于豎直平面內的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強電場，場強E＝5×105V/m。質量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上。小環(huán)與軌道AD段的動摩擦因數為，與軌道其余部分的摩擦忽略不計?，F使小環(huán)在D點獲得沿軌道向左的初速度v0=4m/s，且在沿軌道AD段運動過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關系如圖2）作用，小環(huán)第一次到A點時對半圓軌道剛好無壓力。不計小環(huán)大小，g取10m/s2。求：（1）小環(huán)運動第一次到A時的速度多大？（2）小環(huán)第一次回到D點時速度多大？（3）小環(huán)經過若干次循環(huán)運動達到穩(wěn)定運動狀態(tài)，此時到達D點時速度應不小于多少？參考答案：.(1)6分

（2）6分

（3）10分(3)=，小環(huán)第一次從D到A做勻速運動由F=kv=mg解得

所以，

則可知環(huán)與桿的摩擦力f≤μ|Fm－mg|=μmg=qE，

穩(wěn)定循環(huán)時，每一個周期中損耗的能量應等于補充的能量

而

所以穩(wěn)定循環(huán)運動時小環(huán)在AD段運動時速度一定要大于等于8m/s即到達A點的速度不小于8m/s

穩(wěn)定循環(huán)運動時小環(huán)從A到D的過程，由動能定理得：

m/s=2m