浙江省东阳中学2015届高三物理下学期期中试题.doc

东阳中学2015年下学期期中考试（高三物理）‎ 一、单项选择题（本题共10小题．每小题只有一项是符合题目要求的．每小题4分，共计40分．）‎ ‎1．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（　　）‎ ‎　 A．建立“合力与分力”的概念 B． 建立“点电荷”的概念 ‎　 C．建立“瞬时速度”的概念 D． 研究加速度与合力、质量的关系 ‎2．如图是物体做直线运动的v﹣t图象，由图可知，该物体( )‎ A.第1s内和第3s内的运动方向相反 B. 第3s内和第4s内的加速度相同 C. 第1s内和第4s内的位移大小不等 D. 0～2s内和0～4s内的平均速度大小相等 ‎3．如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的（　 ）‎ ‎　‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎4．如图所示，在光滑水平面上的物体，受四个沿水平面的恒力F1、F2、F3和F4作用，以速率v0沿水平面向右做匀速运动，若撤去其中某个力（其他力不变）一段时间后又恢复该作用力，结果物体又能以原的速率v0匀速运动，这个力是（ ）‎ A．F1 B．F2‎ C．F3 D．F4‎ ‎5．物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系。对单位进行分析是帮助我们检验研究结果是否正确的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、ε为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位）、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于EC的表达式可能正确的是（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．如图所示，将一物体从倾角为θ的固定斜面顶端以初速度v0沿水平方向抛出，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α1.若只将物体抛出的初速度变成v0，其他条件不变，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α2，则下列关于α2与α1的关系正确的是（ ）‎ 9‎ A．α2＝α1 ‎ B．α2＝α1‎ C．tan α2＝tan α1‎ D．tan α2＝2tan α1‎ ‎7．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹．带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（　 　）‎ ‎　‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎8．如图所示，水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带负电的质点处于静止平衡状态．现将电容器的下极板向上移动到图中虚线所示的位置，则（　）‎ ‎　‎ A．‎ 电容器的电容变大，质点向上运动 B．‎ 电容器的电容变小，质点向上运动 ‎　‎ C．‎ 电容器的电容变大，质点向下运动 D．‎ 电容器的电容变小，质点向下运动 ‎9.如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为（　 　）‎ ‎　‎ A．‎ B．‎ gsinα C．‎ gsinα D．‎ ‎2gsinα ‎10.质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为V1和V2，位移分别为S1和S2，如图。则这段时间内此人所做的功的大小等于（ ）‎ m A． FS2 B．FS1 ‎ C． D．‎ 二、不定项选择题（本题共小题．每小题4 分，漏选得2分．共计16分．）‎ ‎11．如图a、b所示，是一辆质量为6.0×‎103kg的公共汽车在t=0和t=5.0s末两个时刻的两张照片．当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图c 9‎ 是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，θ约为30°．根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有（　ABC　）‎ ‎　‎ A．‎ 汽车的长度 B．‎ ‎5.0s末汽车的速度 ‎　‎ C．‎ ‎5.0s内合外力对汽车所做的功 D．‎ ‎5.0s末汽车牵引力的功率 ‎12．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ x1处电场强度大小为零 ‎　‎ B．‎ x2～x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值 ‎　‎ C．‎ 粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动 ‎　‎ D．‎ ‎0与x2处电势φ0、φ2的关系为φ0=φ2‎ ‎13.如图，质量分别为m和‎2m的两个小球A和B，中间用长为‎2L的轻杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后由静止释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（　　）‎ ‎　 A．A、B两球角速度大小始终相等 ‎　 B．重力对B球做功的瞬时功率一直增大 ‎　 C．B球摆动到最低位置时的速度大小为 ‎　 D．杆对B球做正功，B球机械能不守恒 ‎14.如图所示，一根细绳的上端系在O点，下端系一个重球B，放在粗糙的斜面体A上．现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离（细绳尚未到达平行于斜面的位置）．在此过程中（　　）‎ ‎　A．小球做匀速圆周运动 ‎　 B． 摩擦力对重球B做正功 ‎　 C． 水平推力F和重球B对A做功的大小相等 ‎　 D． A对重球B的摩擦力所做的功与重球B对A的摩擦力所做的功大小相等 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎15.在“探究物体运动加速度与外力关系”实验中 9‎ ‎（1）根据测得的数据作出a﹣F图线，若作出的a﹣F图线如图甲所示，这是由　　造成的，若作出的a﹣F图线如图乙所示，这是因　 　造成的．‎ A、在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 B、由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量 C、由于砂及砂桶质量较大，不能很好满足远远小于小车的质量造成的 D、实验前没有平衡摩擦力．‎ ‎（2）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图丙所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要指出二处错误或不妥之处）　 　．‎ ‎16.用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=‎19.00cm，点A、C间的距离为s1=‎8.36cm，点C、E间的距离为s2=‎9.88cm，g取‎9.8m/s2，测得重物的质量为‎1kg．‎ ‎（1）下列做法正确的有　　．‎ A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直 C．实验时，先放手松开纸带，再接通打点计时器电源 D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 ‎（2）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是　　J，打下C点时重物的速度是　　m/s．（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离s，以为纵轴、以s为横轴画出的图象，应是图丙中的　　．‎ ‎（4）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因　 　．‎ 四、计算题(本大题共3小题，共计28分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，直接写出最后答案的不得分)‎ ‎17．（9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θ=30°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：‎ 9‎ ‎（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；‎ ‎（3）木块回到出发点时的速度大小v．并在原有v﹣t图线上作出下滑过程的速度时间 图象．‎ ‎19．（9分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=‎0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m1=‎0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰好停止在B点．用同种材料、质量为m2=‎0.1kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块通过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）BD间的水平距离．‎ ‎（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点．‎ ‎（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．‎ ‎19．（10分）如图所示，两平行金属板A、B长‎8cm，两板间距离d=‎8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10﹣‎10C，质量m=10﹣‎20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×‎106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为‎12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为‎9cm，粒子穿过界面PS作匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9.0×109N•m2/C2，粒子的重力不计）‎ ‎（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？‎ 9‎ ‎（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹．‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．‎ 9‎ 高三物理答案 ‎1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D 8.A 9.B 10.C ‎ ‎11.ABC 12.ABD 13.AC 14.BC ‎15.(1)A C (2) 电源应该是4﹣6V交流电；小车应该停靠在打点计时器附近　．‎ ‎16.(1)AB (2)2.68J 2.28J (3)C ‎(4) 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力 ‎17.‎ 解答：‎ 解：（1）由题图乙可知，木块经0.5 s滑至最高点，上滑过程中加 速度大小：a1==‎8 m/s2‎ ‎（2）上滑过程中木块受力如图，由牛顿第二定律得：‎ mgsin θ+μmgcos θ=ma1‎ 代入数据得μ=0.35．‎ ‎（3）下滑的距离等于上滑的距离 x== m=‎‎1 m 下滑过程中木块受力如图，由牛顿第二定 律得：mgsin θ﹣μmgcos θ=ma2‎ 下滑至出发点的速度大小v=‎ 联立解得v=‎2 m/s 下滑过程的速度时间图象：‎ ‎18.‎ 解：（1）设物块由D点以vD做平抛，落到P点时其竖直速度为：‎ 9‎ 根据几何关系有：‎ 解得：vD=‎4m/s 根据物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2，可得在桌面上过B点后初速为v0=‎6m/s，加速度a=﹣‎4m/s2‎ 所以BD间位移为：‎ ‎（2）设物块到达M点的临界速度为vm，有：‎ 由机械能守恒定律得：‎ 解得：‎ 因为 物块不能到达M点 ‎（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，释放m1时有：‎ EP=μm1gsCB 释放m2时有：‎ EP=μm2gsCB+‎ 且m1=‎2m2‎，‎ 得：EP=m2v02=3.6J m2在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，‎ 则EP﹣Wf=m2vd2‎ 得：wf=2.8J 答：（1）BD间的水平距离为‎2.5m．‎ ‎（2）m2不能否沿圆轨道到达M点．‎ ‎（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为2.8J 解答：‎ 解：（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）：‎ y=at2‎ 9‎ a==，‎ ‎ L=v0t y===‎0.03m=‎3cm ‎ 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，设a到中心线的距离为Y． ‎ 又由相似三角形得 ‎ Y=4y=‎12cm ‎ ‎（2）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，界面PS右边做圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上，图象如图所示：‎ ‎（3）带电粒子到达a处时，带电粒子的水平速度：vx=υ0=2×‎106m/s ‎ 竖直速度：所以 υy=at=1.5×‎106m/s，‎ v合=2.5×‎106m/s ‎ 该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动．所以Q带负电．根据几何关系：半径r=‎15cm ‎ 解得：Q=1.04×10﹣‎8C ‎ 答：（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为‎3cm；到达PS界面时离D点‎12cm；‎ ‎（2）粒子运动的轨迹如图所示；‎ ‎（3）Q带负电，电荷量为Q=1.04×10﹣‎8C．‎ 9‎