高三物理期中考试.pdf

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1、1 高三物理试卷 一、单项选择题：本题共5 小题，每小题3 分，共15 分每小题只有一个选项 符合题意 1 如图所示， 质点在竖直面内绕O 点沿顺时针方向做匀速圆周运动S1、 S2、S3、 S4是圆周上的四个点， S1S3是过圆心的水平线，S2S4是过圆 心的竖直线现质点分别在S1、S2、S3、S4各点离开轨道后在空中运 动一段时间落在水平地面上若质点在空中运动时只受重力，则下列 说法正确的是（） A质点在S1离开轨道后在空中运动的时间一定最短 B质点在S2离开轨道后在空中运动的时间一定最短 C质点在S3离开轨道后落到地面上的速度一定最大 D质点在S4离开轨道后落到地面上的速度一定最大 2在光

2、滑的水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与 F2作 用，在第 1 s 内物体保持静止状态若力F1与 F2随时间的变化关 系如图所示，则物体（） A在第 2 s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大 B在第 3 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 C在第 4 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D在第 5 s 末速度为零，加速度方向与F1方向相同 3 如图所示， 三个同心圆是点电荷Q 周围的三个等势面已知这三个圆 的半径成等差数列，A、B、C 分别是这三个等势面上的点，且这三点 在同一条电场线上将电量为 6 1.610Cq的电荷从A 点移到 C 点，电势

3、能减少 5 1.92 10J若取 C 点为零电势点（0 c V） ，则 B 点的电势（） A一定等于6V B一定低于6V C一定高于6V D无法确定 4 如图所示， 一不可伸长的轻绳长为L，一端固定在O 点，另一端系着一 个质量为m 的小球开始小球处于A 点细绳恰好拉直（绳中无拉力）， 现让小球由静止自由释放，则小球运动到O 正下方的C 点时绳子的拉 力大小为（） A4mg B3.5mgC3 mg D2.5mg 5如图所示，一根长为L 的轻杆 OA，O 端用铰链固定，另一端固 定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为 h 的物块上 若 物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v 向右运动时（此时杆

4、 与水平方向夹角为 ） ，小球 A 的线速度大小为（） A h vL 2 sin B h vL2sin C h vL 2 cos D h v cos 二、多项选择题： 本题共4 小题， 每小题4分，共 16 分，每小题有多个选项 符合题意 全 部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分 A B C F1 F2 O t/s F/N 1 2 3 4 5 6 7 O 2 6 某物体以30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s 2则 5s 内物体的 （ ） A路程为65m B位移大小为25m，方向竖直向上 C速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下 D平均速度大小为

5、13m/s，方向竖直向上 7 如图所示，一个带电油滴从O 点以初速度 v0向右上方射入无限大的匀强电场 E 中， v0 的方向与E 方向成 角现测得油滴到达运动轨迹的最高点P 时速度大小仍为v0，则 下列说法正确的是（） AP 点可能在 O 点的右上方 BP 点可能在O 点的左上方 C到达最高点P 时，重力和电场力对油滴做功的功率都为 0 D从抛出到最高点的过程中，油滴电势能的减少量一定等 于重力势能的增加量 8如图所示，倾角为30 的斜面体置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小 球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点） A 的质量为 m，B 的质 量为 4m开

6、始时，用手托住A，使 OA 段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB 绳 平行于斜面，此时 B 静止不动将A 由静止释放，在其下摆过程中斜面体始终保持静 止则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（） A物块 B 受到的摩擦力一直沿着斜面向上 B物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 C绳子的张力一直增大 D地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右 9 如图所示， 在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的 A、B 两个物块（可 视为质点）， A 和 B 距轴心 O 的距离分别为rA=R，rB=2R，且 A、B 与转盘之间的最大 静摩擦力都是fm，两物块随着圆盘转动始终与圆盘保持相对静止

7、则圆盘转动的角速度 从 0 逐渐缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（） A B 所受合外力大于A 所受合外力 B A 受到的摩擦力一直指向圆心 C B 受到的摩擦力一直指向圆心 D A、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为 mR fm2 三、简答题：本题共2 小题，共21 分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答 10（9 分） 与打点计时器一样， 光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器如 图（甲）所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置现利用如图（乙）所示的 装置验证“机械能守恒定律”方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置 的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳

8、与钩码相连，连接好1、2 两个光电门，在图示 位置释放滑块后， 光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为 t1、t2已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、 遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g E . v0 O A B O 30 3 光电计时器 光电门 显示屏 a b 图 （甲） （ 1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_ v2=_ （用题目中给定的字母表示）； （ 2） 本实验中验证机械能守恒的表达式为（用题目中给定的字母表示） 11 （12 分）如图所示是某同学设计的“探究加速度a与力 F、质量 m 的关系”的实验图 （甲）

9、为实验装置简图，图中A 为小车， B 为打点计时器，C 为装有砂的砂桶，D 为一 端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F 等于砂和砂桶总重力，小车 运动加速度a 可由纸带求得 （ 1）图（乙）为某次实验得到的纸带（交流电的频率 为 50Hz） ，根据图中的数据求出小车加速度大小 为m/s 2； （ 2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别 得到小车加速度a与质量 m 及对应的 m 1 数据如表 中所示根据表中数据，在右图坐标纸中作出F 不变时 a 与 1/m 的图像；从图线中得到F 不变时 小 车 加 速 度a与 质 量m间 定 量 关 系 是； （3）保持小车质量不变，改

10、变砂和砂桶质量，该同学 根据实验数据作出了加速度a 与合力 F 图线如图（丙） 次数1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/m s 21.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 1 / 1 kg m 4.00 3.50 3.00 2.5 2.00 1.40 1.00 0.60 F O a 图（丙） 光电门 1 光电门 2 气垫导轨 滑块 乙 遮光板 图（乙） B D A C a / ms -2 / kg -1 O m 1 图（甲）图（乙） 纸带运动方向v

11、4 所示，该图线不通过坐标原点，其主要原因是； 四、计算或论述题：本题共5小题，共68分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值的单位 12 （12 分）滑水运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明：在进行滑水运动时，水对滑 板的作用力FN方向垂直于板面，大小为kv 2（其中 v 为滑板速率、水可视为静止） 如 图所示在某次运动中，滑板在水平牵引 力的作用下做匀速直线运动，此时滑板 与 水 面的 夹角 =37 ， 相 应 的k=54 kg/m ， 人 和 滑 板 的 总 质 量 为108 kg （g=10 m/s 2

12、，sin 37 =0.6，忽略空气 阻力） （1）水平牵引力的大小； （2）滑板的速率； （3）水平牵引力的功率 13 （12 分）如图（甲）所示，在场强大小为E、 方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为 R 的圆形区域，O 点为该圆形区域的圆心，A 点是圆形区域的最低点，B 点是圆形区域最右 侧的点在A 点有放射源释放出初速度大小 不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷， 电荷的质量为m、电量为 q，不计电荷重力、 电荷之间的作用力 （1）某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交 于 P 点，如图（甲）所示，POA= ，求该 电荷从 A 点出发时的速率 （2）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，如

13、图（乙）所示，C、D 分别为接收屏上最 边缘的两点，COB=BOD=30 求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能 14 （14 分）如图所示为我国 “嫦娥一号卫星” 从发射到进入月球工作轨道的过程示意图在 A O E C D B 图（乙） A E B P O 图（甲） 5 发射过程中经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕地球“48 小时轨道”在抵达近地点P 时，主发动机启动， “嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到 v2，进入“地月 转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过 114 小时飞行到达近月点Q 时，需要及时制动，使其成为月球卫星之后，又在绕月球

14、 轨道上的近月点Q 经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道I已知“嫦娥一号 卫星”质量为m0，在绕月球的圆形工作轨道I 上运动的周期为T，月球的半径r月，月 球的质量为m月，万有引力恒量为G （1）求卫星从 “48 小时轨道” 的近地点 P 进入“地月转移轨道” 过程中主发动机对 “嫦 娥一号卫星”做的功（不计地球引力做功和卫星质量变化）； （2）求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道?运动时距月球表面的高度； （3）理论表明：质量为m 的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用 下 运 动 至 距 月 球 中 心 为r处 的 过 程 中 ， 月 球 引 力 对 物 体 所 做

15、的 功 可 表 示 为 r mm GW 月 为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q 进行第一次制动后能成为月球的卫 星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道?的高度，最终进入圆形工作轨道，其第 一次制动后的速度大小理论上应满足什么条件？ 15 （14 分）如图所示，在倾角 =30 0、足够长的斜面上 轨道 ? 24 h 轨道 48 h 轨道 16 h 轨道 轨道 地月转移轨道 轨道 P Q A B 30 L 6 分别固定着相距L=0.2m 的 A、B 两个物体，它们的质量为mA=mB=1kg，与斜面间的动 摩擦因数分别为 6 3 A 和 3 3 B 在 t=0 时刻同时撤去固定两物体的外力后，A 物体

16、将沿斜面向下运动，并与B 物体发生连续碰撞（碰撞时间极短忽略不计），每次碰 后两物体交换速度 （ g=10m/s 2）求： （ 1）A 与 B 第一次碰后瞬时B 的速率？ （ 2）从 A 开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间？ （ 3）至第 n 次碰撞时A、B 两物体通过的路程分别是多少？ 16 （16 分）如图甲所示， 光滑的水平地面上固定一长L1.7m 的木板 C，C 板的左端有两个可视为质点的物块A 和 B， 其间夹有一根原长为1.0m、劲度系数k200N/m 的轻弹 簧，此时弹簧没有发生形变，且与物块不相连已知 mA=mC=20kg，mB=40kg，A 与木板 C、B 与木板 C 的

17、动摩 擦因数分别为 A=0.50 和 B=0.25假设最大静摩擦力与 滑动摩擦力相等现用水平力F 作用于 A，让 F 从零开 始逐渐增大，使A 缓慢移动而逐渐压缩弹簧，压缩了一 定量后又推动B 缓慢移动当B 缓慢向右移动0.5m 时， 使弹簧储存了弹性势能E0 （g=10m/s2）问： （1） 以作用力F 为纵坐标， 物块 A 移动的距离为横坐标， 试通过定量计算在图乙的坐标系中画出推力F 随物块A 位移的变化图线 （2）求出弹簧储存的弹性势能E0的大小 （3）当物块 B 缓慢地向右移动了0.5m 后，保持 A、B 两物块间距不变，将其间夹有的 弹簧更换，使得压缩量相同的新弹簧储存的弹性势能为

18、12E0，之后同时释放三物体A、 B 和 C，已被压缩的轻弹簧将A、B 向两边弹开，设弹开时A、B 两物体的速度之比始 终为 2：1求哪一物块先被弹出木板C？最终 C 的速度是多大？ 金陵中学 2008-2009 年度第一学期期中考试 高三物理答卷纸 7 三、简答题：本题共2 小题，共21 分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答 10 （1）_ _ （2）_ 11 （1）_ （2）在右图作图 _ （3）_ 四、计算或论述题：本题共5小题，共68分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值的单位 （3）_ _ 12

19、（12 分） 13 （12 分） 14 （14 分） a/ ms -2 / kg -1O m 1 8 15 （14 分） 9 16 （16 分） 10 1 m /kg -1 a/ms -2 0 1 2 3 4 1 2 参考答案 : 1.D 2.B 3.B 4.B 5.A 6.AB 7.ABD 8. BCD 9.ACD 11 10. （1） 1 1 L v t 2 2 L v t （2） 2 1 2 2 2 1 2 1 t L mM t L mMmgs 11. （1）3.0(2.63.4) （ 2）如图所示（2 分）a1/(2m) （ 3）实验前未平衡摩擦力 12.（1）以滑板和运动员为研究对象

20、，其受力如图所示由共点力平衡条件可得 cos N Fmg sin N FF 由、联立，得 F =810N (2)/ cos N Fmg 2 N Fkv 得5 cos mg v k m/s (3)水平牵引力的功率 P=Fv =4050 W 13. （1）根据动能定理，主发动机在嫦娥一号卫星进入地月转移轨道过程中对卫星做的功 2 10 2 20 2 1 2 1 vmvmW6 分 （2）设“嫦娥一号卫星”在圆轨道? 上运动时距月球表面的高度为h，根据万有引力 定律和向心力公式有 2 2 0 2 0 4 )( )(T hrm hr mm G月 月 月 4 分 解得： 月 月 r TGm h 3 2 2

21、 4 4 分 （3）设“嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后，在圆轨道?上运动的速度为u1， 则 T hr u )(2 1 月 1 分 12 解得： 3 1 2 T Gm u 月 1 分 设“嫦娥一号卫星”在通过近月点脱离月球引力束缚飞离月球的速度为u2，根据 机械能守恒定律 hr mm Gum 月 月02 20 2 1 =01 分 解得： u2= 3 2 2 T Gm月 1 分 所以， “嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后的速度u 应满足的条件是: 3 2 T Gm月 u 3 2 2 T Gm月 2 分 14. 解： （1）a = Eq m Rsin = v0t R-Rcos =1 2

22、 at 2 由以上三式得v0 = 2 2(1) EqRsin mcos （2）由（ 1）结论得粒子从A 点出发时的动能为 1 2 m v0 2 = EqRsin 2 4(1-cos ) = EqR(1+cos ) 4 则经过 P点时的动能为 Ek=Eq(R-Rcos )+ 1 2 m v0 2 = 1 4 EqR (5-3cos ) 可以看出， 当 从 0 变化到 180 ，接收屏上电荷的动能逐渐增大，因此 D 点接收 到的电荷的末动能最小，C 点接收到的电荷的末动能最大。 最小动能为： EkD=Eq(R-Rcos )+ 1 2 m v0D 2 =1 4 EqR (5-3cos60) = 7

23、8 EqR 最大动能为： EkC=Eq(R-Rcos )+ 1 2 m v0C 2 =1 4 EqR (5-3cos120) = 13 8 EqR 15解：（1）A 与 C 间的摩擦力为 NNgmf AAA 10010205.0(1 分) B 与 C 间的摩擦力为 13 NNgmf BBB 100104025.0(1 分) 推力 F 从零逐渐增大，当增大到100N 时，物块A 开始向右移动压缩弹簧（此时B 仍 然保持静止） ，设压缩量为x，则力kxfF A (1 分 ) 当 x=0.5m 时，力NffF BA 200,此时 B 将缓慢地向右移动。 （1 分） B 移动 0.5m 后， B 离开

24、木板C 的右端 0.2m，A 离开木板 C 端 0.1m。 （1 分） 作出力 F 随 A 位移的变化图线如答图6所示。（2 分） （2）在物块 B 移动前，力F 作用于物块A，压缩弹簧使弹簧储存了弹性势能E0，物块 A 移动了 s=0.5m,此后物块AB 以相同的速度向右移动，弹簧储存的弹性势能不变。设物块 A 开始移动0.5m 的过程中，力F 做功 W，由能量守恒有 JJJsfWE A 255 .01005. 0 2 )200100( 0 （3）撤去力F 之后， AB 两物块给木板C 的摩擦力的合力为零，故在物块AB 滑离木 板 C 之前， C 仍静止不动。 由题可知，始终有1:2: BA

25、 vv(1 分) 当物块 B 在木板 C 上向右滑动了0.2m，物块 A 则向左滑动了0.4m，但 A 离木板 C 的 左端还有d=0.6m .可见，物块B 先滑离木板C。(1 分) 并且两物体的相对位移s=0.4m+0.2m=0.6m 0.5m（弹簧的压缩量） ，弹簧储存的弹性 势能已全部释放，由能量守恒定律有 sfvmvmE ABBAA 22 0 2 1 2 1 12 3 （2 分） 由123式求出物块 B 滑离木板C 时 A 物块的速度为vA=4m/s 4 （1 分） 对 A：f=mAaA aA=5m/s 2 对 C：f=mcac ac=5m/s 2 滑离 C sA=VAt-aAt2/2

26、 sc=act 2/2 所以 0.6= V At-aAt 2/2 -a ct 2/2 t=0.2 vc =act=5 0.2=1m/s 16答案 (1) A 物体沿斜面下滑时有 AAAAA amgmgmcossin cossingmga AAA 5. 230cos 6 3 30sin 00 gga A m/s 2 （1 分） B 物体沿斜面下滑时有 BBBBB amgmgmcossin cossingmga BBB 030cos 3 3 30sin 00 ggaB （ 1 分） 综上分析可知，撤去固定A、B 的外力后，物体B 恰好静止于斜面上，物体A 将沿斜面向下 做匀加速直线运动（1 分）

27、14 由运动学公式得A 与 B 第一次碰撞前的速度 1 222.50.21m/s A vaL（1 分） 由于 AB 碰撞后交换速度，故AB 第一次碰后瞬时，B 的速率 11 1m/s BA vv（1 分） (2)从 AB 开始运动到第一次碰撞用时 1 22 0.2 0.4s 2.5 L t a （1分） 两物体相碰后， A 物体的速度变为零，以后再做匀加速运动，而 B 物体将以 21 1m/s BB vv的 速度沿斜面向下做匀速直线运动（1 分） 设再经 t2时间相碰，则有 2 1 22 1 2 B v tat（1分） 解之可得t2=0.8s （1 分） 故从 A 开始运动到两物体第二次相碰，

28、共经历时间t=t1+t2=0.4+0.8=1.2s （2 分） （ 3）从第2 次碰撞开始，每次A 物体运动到与B 物体碰撞时，速度增加量均为 v=at2=2.5 0.8m/s=2m/s，由于碰后速度交换，因而碰后B 物体的速度为： 第一次碰后：vB1=1m/s 第二次碰后：vB2=2m/s 第三次碰后：vB3=3m/s 第 n 次碰后：vBn=nm/s 每段时间内， B 物体都做匀速直线运动，则第n 次碰前所运动的距离为 sB=1+2+3+ + （ n-1） t2= 5 ) 1(2nn m (n=1， 2，3，n-1) （3 分） A 物体比 B 物体多运动L 长度，则 sA = L+sB=0.2+ 5 ) 1(2nn m（2 分）