2015年台州中学高三期中
理综物理
一、单项选择题 (每小题6分,4小题共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得3分,选错或不答的得0分.)
14.下列说法符合物理学史实的是( )
A.楞次发现了电磁感应现象
B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
C.安培发现了通电导线的周围存在磁场
D.牛顿发现了万有引力定律,并测出了万有引力常量
a
b
c
d
O
+q
-q
15.图示为真空中半径为r的圆,O为圆心,直径ac、bd相互垂直。在a、c处分别固定有电荷量为+q、-q的两个点电荷。下列说法正确的是( )
A.位置b处电场强度大小为
B.ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直
C.O点电势一定等于b点电势
D.将一负试探电荷从b点移到c点,电势能减小
16.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是( )
θ
A
C
B
A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小
B.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大
C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大
图甲
17.如图甲,一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面,现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力,并使系统静止,若将外力突然撤去,则物块在第一次到达最高点前的速度—时间图像(图中实线)可能是图乙中的( )
图乙
C
B
D
A
二、不定项选择题 (每小题6分,3小题共18分,每小题可能有一个或多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
18.运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B.加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
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C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s
第19题图
19.如图所示,小物块从距A点高度h处自由下落,并从A点沿切线方向进入半径为R的四分之一圆弧轨道AB,经过最低点B后又进入半径为的半圆弧轨道BC,图中C点为轨道最高点,O为半圆弧轨道BC的圆心,两轨道均光滑且在最低点相切,重力加速度为g。则以下说法正确的是( )
A.若物块能从轨道BC的最高点C飞出,则下落的高度h可能为
B.若已知下落高度h=R,则可求出物块打到轨道AB上的速度大小
C.释放的高度越高,在轨道BC的最高点C和最低点B的压力差越大
D.若物块从最高点C飞出后,碰到轨道AB上的速度方向可能与过碰撞点的轨道切线垂直
20.如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )
A.平行板电容器的电容将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减少
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板
向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
细线
定滑轮
盘和重物
小车和砝码
打点计时器
纸带
21. (10分)(1)图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 (填写所选选项的序号)。
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是 。
A.M=20g,m=10g、15g 、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
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D.M=400g,m =20 g、40g、60g、80g、100g、120g
③下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,关于小车的加速度a的计算方法,产生误差较小的算法是 。
A. B.
C. D.
B
光电门
金属球
A
接计
时器
甲
22.(10分) 如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:
⑴如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d = mm。
⑵小球经过光电门B时的速度表达式为 。
⑶多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式: 时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
⑷实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
乙
23.(16分)某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑,紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求:
(1)上滑过程中的加速度的大小a1;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
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(3)木块回到出发点时的速度大小v。
第24题图
24.(20分)某同学骑自行车沿一倾角为q 的斜坡从坡底沿斜坡匀速向上行驶,后轮转动N圈时到坡顶(其间该同学不间断的匀速蹬踏),所用的时间为t。已知自行车和人的总质量为m,轮盘半径为R1,飞轮半径为R2,车后轮半径为R3,重力加速度为g。上坡过程中斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小恒为f,车轮与坡面接触处无打滑,不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量,斜坡足够长。求:
(1)自行车匀速行驶的速度v;
(2)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率P;
(3)该过程中自行车轮盘转动的圈数。
25.(22分)如图所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为2L,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为,电荷量为的小球(可视为质点), 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板L处有一固定档板,长为L的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始,经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的。求:
(1)小球第一次接触Q时的速度大小
(2)小球从一次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间T
L
L
L
-
A
+
B
P
Q
(3)假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式;
(4)若,且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为,试求带电小球最终停止的位置距P点的距离。
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答案:
14. B 15. C 16. A 17. A 18. AD 19. B 20. ACD
21 ①B ②C ③D(每空2分)
22.⑴ 7.25nn ⑵ d/t ⑶ 或 ⑷ 增加
23.(1)由题图乙可知,木块经0.5s滑至最高点
上滑过程中加速度的大小:
(2)上滑过程中:
代入数据得
(3)下滑的距离等于上滑的距离:
x= =1m
下滑摩擦力方向变为向上,由牛顿第二定律F=ma得:
下滑过程中:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:a2=gsinθ−μgcosθ=10×−0.35×10× =2m/s2
下滑至出发点的速度大小为:v=联立解得:v=2m/s
24.(1) (1分)
(2分)
(2) (3分)
(1分)
(3) (2分)
(1分) (其它正确解法同样给分)
25.(1)(5分)设小球第一次接触Q的速度为v,接触Q前的加速度为a。
根据牛顿第二定律有 qE=ma
对于小球从静止到与Q接触前的过程,根据运动学公式有v2=2al
- 6 -
联立解得v=
(2)(5分)
(3)(6分)小球每次离开Q的速度大小相同,等于小球第一次与Q接触时速度大小
v=
设小球第n次离开Q向右做减速运动的加速度为an,速度由v减为零
qnE=man 1分
所需时间为tn,小球离开Q所带电荷量为qn,则
联立解得 2分
小球从第n次接触Q,到本次向右运动至最远处的时间
2分
1分
(4)(6分)假设小球第1次弹回两板间后向右运动最远距A板距离为L1,则
即 2分
假设小球第2次弹回两板间后向右运动最远距A板距离为L2,则
即 2分
又因此时电场力,即带电小球可保持静止 1分
带电小球最终停止的位置距P点的距离为
1分
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