南昌三中2012-2013学年高二下学期期中考试物理试题

一、选择题(本题共10小题．第1-7为单选题，8-10为多选题。共40分)

1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是(　　)

A．物体的动量越大，其惯性也越大

B．同一物体的动量越大，其速度一定越大

C．物体的加速度不变，其动量一定不变

D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向

2. 下列说法正确的是（ ）

A. 在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B. 光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性

C. 光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率

D. 在光电效应中，用频率为
1的绿光照射某金属发生了光电效应，则改用频率为
2的红光照射该金属一定不发生光电效应

3. 质量M＝100 kg的小船静止在水面上，船首站着质量m甲＝40 kg的游泳者甲，船尾站着质量m乙＝60 kg的游泳者乙，船首指向左方，若甲、乙两游泳者同时在同一水平线上甲朝左、乙朝右都以3 m/s的速率跃入水中，则（ ）

A．小船向左运动，速率为1 m/s

B．小船向左运动，速率为0.6 m/s

C．小船向右运动，速率大于1 m/s

D．小船仍静止

4.某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，电键S原来闭合，且R1＝R2.现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是(　　)

A．U增大 B．I增大 C．P1减小 D．P增大

5．如图所示，在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和B，它们的质量都为m.现B球静止，A球以速度v0与B球发生正碰，针对碰撞后的动能下列说法中正确的是(　　)

A．B球动能的最大值是mv02

B．B球动能的最大值是mv02

C．系统动能的最小值是0

D．系统动能的最小值是mv02

6. 分别用波长为2λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:3。以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）

A.
B.

C.
D.

7.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M＝3kg的木板，木板上有质量为m＝1kg的物块．它们都以v＝4m/s的初速度反向运动，它们之间有摩擦，且木板足够长，当木板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是(　　)

A．做减速运动 B．做加速运动

C．做匀速运动 D．以上运动都有可能

8．如图为一火灾报警系统．其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图所示，则下列说法正确的是(　)

A．原线圈输入电压有效值为220 V

B．副线圈输出电压瞬时值表达式u＝44cos(100πt)V

C．R处出现火情时原线圈电流增大

D．R处出现火情时电阻R0的电功率增大

9．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知(　　　)

A．该金属的极限频率为4.30×1014Hz

B．该金属的极限频率为5.5×1014Hz

C．该图线的斜率表示普朗克常量

D．该金属的逸出功为0.5eV

10. 在高台跳水中，运动员从高台上自由落下，进入水中在浮力作用下做减速运动，速度减为零后返回水面．设运动员在空中运动过程为?，在进入水中做减速运动过程为??．不计空气阻力和水的粘滞阻力，则运动员( )

A．在过程?中，重力的冲量等于动量的改变量

B．在过程?中，重力冲量的大小与过程??中浮力冲量的大小相等

C．在过程?中，每秒钟运动员动量的变化量相同

D．在过程?和在过程??中动量变化的大小相等

二、填空题（共5小题，每小题4分，共20分 ）

11．左图中理想变压器的原线圈接u＝311sin 100πt(V)的交变电压，副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；右图中阻值为R2的电阻直接接到电压为U＝220 V的直流电源上，结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为______________

12．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h)

13． 2010年1月4日，828米高的全球最高楼——哈里发大楼(此前称为“迪拜塔”)举行了落成启用典礼，如图所示．风速曾是修建的关键，一旦风速超过每秒70米，就必须停止施工，假设风速以v＝70m/s的速度推进，空气的密度ρ＝1.3kg/m3，建筑工人的高度h＝1.7m，平均宽度d＝25cm，风遇到建筑工人后的速度可认为是零，大风对建筑工人的冲击力表达式为__________,由此估算冲击力大小为________。

14．如图所示，质量为m的物体，与水平地面之间的动摩擦因数为
，在水平拉力F的作用下，物体从静止开始做加速运动，经过一段时间后撤去拉力F，物体又滑行一段时间后停下，若整个运动过程所用的时间是t，则物体在全程中的位移大小是＿＿＿＿.

15.气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮，从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计时器配合使用能完成许多实验．现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如下图所示)．利用以上实验器材可以完成“验证动量守恒定律”的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝(m1＋m2)v

(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：________；

(2)在我们所选的器材中：________器材对应原理中的m1(填写器材编号)．

三、计算题（共40分）

16. （8分）质量分别为m1和m2的两个等半径小球，在光滑的水平面上分别以速度v1、v2向右运动，并发生对心正碰，碰后m2被墙弹回，与墙碰撞过程中无能量损失，m2返回又与m1相向碰撞，碰后两球都静止．求第一次碰后m1球的速度。

17. （8分） 一颗子弹水平射穿两块质量相等、并排放在光滑水平面上的静止木块A和B，子弹在两木块中穿越的时间分别是t和1.5t。木块对子弹的阻力恒为f。求：

⑴子弹对A、B的冲量大小之比；

⑵子弹穿出B后，A、B的速度大小之比。

18. （12分）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0＝6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：

(1)B与C碰撞后瞬间B与C的速度；

(2)弹性势能最大值为多少？

(3)当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？

19. （12分）如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，一小金属块以水平速度v0滑到平板车上，在0~t0时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，求：

（1）小金属块与平板车的质量之比
；

（2）小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数；

（3）若小金属块刚好没滑离平板车，则平板车的长度为多少。

16.　　 方向向右

设m1、m2碰后的速度大小分别为v1′、v2′，则由动量守恒知 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

m1v1′－m2v2′＝0

∴v1′＝　方向向右

17. ⑴2∶3 ⑵1∶4

18. 　(1) 2m/s （2）12J　(3)0

解： (1)B、C碰撞瞬间， B、C的总动量守恒，

由动量守恒定律得mBv0＝(mB＋mC)v

解得：v＝2m/s

(2)三个物体速度相同时弹性势能最大，

由动量守恒定律得：mAv0＋mBv0＝(mA＋mB＋mC)v共，解得：v共＝3m/s

设最大弹性势能为Ep，由能量守恒得：

Ep＝mAv02＋(mB＋mC)v2－(mA＋mB＋mc)v共2＝12J.

(3)当A的速度为零时，由动量守恒定律得：

mAv0＋mBv0＝(mB＋mC)vBC

解得vBC＝4m/s. 则此时的弹性势能Ep′＝mAv02＋(mB＋mC)v2－(mB＋mC)vBC2＝0.

19. （1）以平板车和小金属块为研究对象，由平板车和小金属块组成的系统不受外力，所以动量守恒：

代入数据得：

（2））以小金属块为研究对象，由动量定理

代入数据得

（3）设小金属块与平板车最后的共同速度为v，由动量守恒定律：

代入数据得

如图所示：设平板车长为L，达到共同速度时平板车的位移为s。

以小物块为研究对象，根据动能定理：

①