河南省南阳市第十六中学高三物理下学期期末试卷含解析

河南省南阳市第十六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1.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体运动到B点，其速率变为5m/s，则再过1s物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力，g=)A．在A点上方，速度方向向下

B．在A点下方，速度方向向下

C．正在B点，速度方向向下

D．在B点上方，速度为零参考答案：ABC2.（1）（多选）两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为,相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）。A．在阶段，做正功，分子动能增加，势能也增加B．在阶段，做负功，分子动能减小，势能增加C．在时，分子势能最小，动能最大D．在时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变（2）（9分）如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时，A、B中气体的体积皆为，温度皆为=300K.A中气体压强，是气缸外的大气压强.现对A加热，使其中气体的体积增大,温度升到某一温度.同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体压强（用表示结果）和温度（用热力学温标表达）参考答案：【知识点】分子间力，气态方程.H2H3【答案解析】（1）BCE（2）2，500K解析：（1）在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，选项A错误；在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B正确；在时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子做功，分子动能和势能之和保持不变在r=r0时，分子势能为负值，选项D错误E正确。故BCE（2）加热前，活塞平衡时，由平衡条件得：加热后，活塞再次平衡时，由平衡条件得：由已知条件知：对B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，由玻意耳定律得：对A中气体，设末态的压强为P，由理想气体状态方程得：又因两活塞移动的距离相等，故有以上各式联立解得：，，，，P=2【思路点拨】（1）应用分子间力和能量关系（2）应用气态方程、平衡条件即可3.（多选）冥王星绕太阳公转轨道是椭圆，公转周期为T0，其近日点距离为a，远日点距离为b，半短轴的长度为c，如图所示。若太阳的质量为M，万有引力常数为G，忽略其它行星对它的影响，则

A．冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小B．冥王星从A→B所用的时间等于T0/4C．冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功D．冥王星在B点的加速度为参考答案：AD解析：A、根据第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．所以冥王星从A→B→C的过程中，冥王星与太阳的距离增大，速率逐渐变小，故A正确；B、公转周期为T0，冥王星从A→C的过程中所用的时间是0.5T0，由于冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小，从A→B与从B→C的路程相等，所以冥王星从A→B所用的时间小于，故B错误；C、冥王星从B→C→D的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后万有引力方向与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故C错误；D、设B到太阳的距离为x，则x=c2

+，根据万有引力充当向心力知，知冥王星在B点的加速度为，故D正确；故选：AD．4.如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r，接通电路后A、B、C三盏小灯都达到一定的亮度（但均未达到额定功率），当滑动变阻器的滑动头P向左滑动时，则（

）A.A灯变亮，B灯变暗

B.A灯和B灯都变暗C.C灯和B灯都变亮

D.C灯变暗，A灯变亮参考答案：答案：C5.关于光电效应，下列说法正确的是_______A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。7.置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为

射线，射线b为

射线。参考答案：

8.（选修3—3）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为______（选填“正值”、“负值”、“零”），气体_____（选填“吸收”或“放出”）热量。参考答案：

答案：零、吸收。9.（选修3—3）（3分）把熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一烧热的针尖接触蜂蜡层的背面，结果在玻璃和云母上的蜂蜡分别熔化成甲、乙两种形状，此现象说明____________________________________________.参考答案：答案：在导热性能上玻璃各向同性，云母各向异性。………（3分）10.如图所示是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度变化的曲线，则由图可知：从A到B过程中气体

（吸热、放热），从B到C过程中，气体的压强与热力学温度的关系为

（P与T成正比，P与T的平方成正比）参考答案：吸热

P与T的平方成正比11.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：

表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=

N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数

；(3）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。12.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：13.如图所示为氢原子能级图，用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有

种，其中波长最长的是从n=

能级跃迁到n=

能级辐射出的光子。参考答案：10 5 4三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m＝10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外气体的压强均为p0＝1.0×105Pa.左管和水平管横截面积S1＝10cm2，右管横截面积S2＝20cm2，水平管长为3h.现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．(活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态同温，g取10m/s2)参考答案：解析：撤去外力后左侧向下的压强p左＝p0＋mg/S1＝2.0×105Pa＝2p0（3分）右侧向下的压强p右＝p0＋mg/S2＝1.5×105Pa＝1.5p0（3分）故活塞均下降，且左侧降至水平管口．设右侧降至高为x处，此时封闭气体压强变为p′＝1.5p0对封闭气体p0(4hS1＋hS2)＝1.5p0(3hS1＋xS2)，x＝0.5h.（3分）答案：0.5h17.哈尔滨地处东北，冬天温度较低，大雪过后容易发生交通事故，究其原因，主要是大雪覆盖路面后被车轮挤压，部分融化为水，在严寒的天气下，又马上结成冰，汽车在冰面上行驶，刹车后难以停下，据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是，与冰面间的动摩擦因数为，对于没有安装防抱死（ABS）系统的普通汽车，急刹车后，车轮立即停止运动，汽车在普通的水平路面上滑行S=7m，才能停下。若汽车以同样的速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离增大了多少？（g=10m/s2）参考答案：18.图为中国首架自主研制的新型涡扇支线飞机ARJ21-700。飞机质量为m，在竖直向上的恒定升力与重力作用下，以恒定的水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，测得它飞离地面后在水平方向的位移为