甘肃省天水市一中2018届高三上学期第二学段（期中）考试物理试题（含答案）.doc

天水市一中2017-2018学年度第二学期2015级第二次考试 物 理 ‎ 一、选择题（每题4分，共48分。其中：4、5、10、11、12题为多选题）‎ ‎1．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则( )‎ ‎ ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减大 C. A点的速度大于B点的速度 D. 粒子在A点的初速度为零 ‎ ‎ ‎2．在匀强电场中，将一质量为m，电荷量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则匀强电场的电场强度大小为（ ）‎ ‎ ‎ A. 若大小为则为最大值 B. 若大小为则为最小值 C. 若大小为则是唯一的 D. 若大小为则是唯一的 ‎3．太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转的周期为T，万有引力恒量值为G，地球公转半径为R，地球表面重力加速度为g．则以下计算式中正确的是 A. 地球公转所需的向心力为F向＝mg B. 地球公转半径 C. 地球公转的角速度 D. 地球公转的向心加速度 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4．‎2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停价留173天后，乘坐“联盟MS-02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘附近着陆。设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。下列说法正确的是 A. 飞船在返回地球的过程中机械能守恒 B. 经估算，国际空间站的运行周期约为90min C. 国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度 D. 返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降 ‎ ‎ ‎5．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为( )‎ ‎ ‎ ‎ B． ‎ ‎ C．0 D．‎ ‎6．如图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，此时弹簧压缩量△x1．现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面，此时弹簧伸长量为△x2．弹簧一直在弹性限度内，则（ ）‎ A. △x1＞△x2‎ B. 第一阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量 C. 第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量 D. 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量 ‎ ‎ ‎7．两块材料相同的物块A、B，放在水平粗糙地面上，在力F作用下一同前进，如图示，其质量之比为mA:mB=2:1 在运动过程中，力F一共对物体做功300J，则A对B的弹力对B所做的功一定（ ）‎ ‎ ‎ A．100J B．150J C．300J D．条件不足，无法判断 ‎8．如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A和B，且两球之间用一根长L=0.3m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.3m．现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10m/s2．则下列说法中错误的有 A．从开始下滑到A进入圆管整个过程，小球A与地球两者组成的系统机械能守恒 B．在B球未进入水平圆管前，小球A与地球组成系统机械能守恒 C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为m/s D．从开始下滑到A进入圆管整个过程，轻杆对B球做功1J ‎ ‎ ‎9．如图所示，在光滑水平面上，用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上，已知＜，经过相同的时间后同时撤去两力，以后两物体相碰并粘为一体，则粘合体最终将 ‎ ‎ A．静止 B．向右运动 ‎ C．向左运动 D．无法确定 ‎ ‎ ‎10．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动.若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块( )‎ ‎ ‎ A. 动量大小之比为1∶1‎ B. 速度大小之比为2∶1‎ C. 通过的路程之比为2∶1‎ D. 通过的路程之比为1∶1‎ ‎ ‎ ‎11．如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3s，碰后的速度大小变为4m/s，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2，则 ‎ A. A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小F=10N B. A与墙壁碰撞的过程中没有能量损失 C. A、B碰撞后的速度v=3m/s D. A、B滑上圆弧轨道的最大高度h=0.45m ‎ ‎ ‎ ‎ ‎12．一辆汽车在水平路面匀速直线行驶,阻力恒定为Ff.t1时刻驶入一段阻力为Ff/2的路段继续行驶.t2时刻驶出这段路,阻力恢复为Ff.行驶中汽车功率恒定,则汽车的速度v及牵引力F随时间变化图象可能是 ( )‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 二、 实验题（每空2分，共16分）‎ ‎13．“验证机械能守恒定律”的实验装置如题图所示．‎ ‎ ‎ ‎（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如题图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．从纸带上A点开始每隔一个点取一个计数点，取得两个计数点B和C．该同学用刻度尺，测得OA=9.62cm，OB=l5.89cm，OC=23.64cm．已知打点计时器每0.02s打一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2．在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=_______J；重物的动能增加量ΔEk=______ J（结果均保留三位有效数字）；‎ ‎（2）乙同学利用该实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如题图所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是________．‎ ‎ ‎ 乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g _____ k（选填“大于”、“等于”或“小于”）．‎ ‎ ‎ ‎14．某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．‎ ‎（1）碰撞后B球的水平射程应取为________cm．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）在以下选项中，本次实验必须进行的测量是________．‎ A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离 C．测量A球与B球的质量 D．测量G点相对于水平槽面的高度 ‎（3）某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径，由于遮挡，只能看见游标尺的后半部分，如图所示，小球的直径D＝________mm．‎ ‎ ‎ ‎（4）常用的测量仪器还有螺旋测微器，若某次测量示数如图，则待测长度为________mm．‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 三、计算题（共36分）‎ ‎15．滑草是一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。如图所示，人坐在滑草车上从斜坡的高处A点由静止开始自由滑下，滑到斜坡的底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑草车的总质量m=60kg，滑草车与斜坡滑道、滑草车与水平滑道间的动摩擦因数相等，μ=0.2，斜坡的倾角θ=15º。整个运动过程中，除滑草车与滑道之间的摩擦外，不计其它方面的能量损失，若斜坡滑下的距离AB长为L=40m，重力加速度g取10m/s2。（sin15º≈0.26，cos15º≈0.97）求：‎ ‎（1）人与滑草车在斜坡底端时的速度平方的大小为多少？‎ ‎（2）人与滑草车在水平滑道上滑行的最大距离为多少？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎16．如图所示，半径为R的半圆轨道BC竖直放置。一个质量为m 的小球以某一初速度从A点出发，经AB段进入半圆轨道，在B点时对轨道的压力为7mg，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求：‎ ‎（1）小球上升过程中克服阻力做功。‎ ‎（2）小球从C点飞出后，触地时重力的功率。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17．如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑．水平段OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s．一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能Ep=9J，物块与OP段动摩擦因素μ1=0．1．另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带的动摩擦因素μ2=，传送带足够长．A与B的碰撞时机械能不损失且碰撞时间不计，重力加速度g=10m/s2，现释放A，求：‎ ‎（1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率v0；‎ ‎（2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量；‎ ‎（3）A、B能够碰撞的总次数．‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1．C 2．C 3．B 4．BC 5．ACD 6．D 7．A ‎8．A 9．A 10．ABC 11．CD 12．AC ‎13． （1）1.56 1.53-1.54 （2）先释放重物，再接通（打点计时器）电源； 大于 ‎14．（1）64.8（64.0～65.0 cm均可） （2）ABC （3） 16.96 mm （4）6.125 mm（6.123～6.127 mm均可）‎ ‎15． （1）；（2）‎ 试题分析: （1）由动能定理得 ‎ 解得 ‎（2）由动能定理得 ‎ 解得 考点： 动能定理；牛顿第二定律 ‎16．（1）0.5mgR （2） ‎ 试题分析：（1）在B点由牛顿第二定律得： 解得 (2分)‎ 在C点，同理可得：‎ 解得： (2分)‎ 从B到C的过程，由动能定理得：‎ ‎ (2分)‎ 解得： (1分)‎ 故克服阻力做功为0.5mgR （１分）‎ ‎（２）小球在C点飞出后以vC做平抛运动，设运动时间为t，‎ ‎ 1分 设小球落地时速度为V，与竖直方向成角θ，则重力的功率为P：‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ 由以上各式得： (1分)‎ 考点：本题从B点对轨道的压力和恰好通过C点为突破口，求解出B、C点的速度，再结合动能定理和向心力公式求解．‎ ‎17．（1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率为4m/s；‎ ‎（2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量为12．25J；‎ ‎（3）A、B能够碰撞的总次数为6次．‎ 试题分析：（1）从释放到与B碰撞前的过程，对A和系统运用功能关系列式，即可求解物块A与B第一次碰撞前的速度；‎ ‎（2）根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰后A、B的速度．B获得速度后碰后B沿皮带轮向上匀减速运动直至速度为零，然后向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合，分段求出时间和位移；最后结合公式Q=f•△S求解热量．‎ ‎（3）B与A第二次碰撞，两者速度再次互换，此后A向左运动再返回时与B碰撞，B沿皮带轮向上运动再原速返回，重复这一过程直至两者不再碰撞．每一次过程中损失的机械能为2μ1mgl，根据整个过程能量守恒列式求解A、B碰撞的次数．‎ 解：（1）设物块质量为m，A与B第一次碰前的速度为v0，则：‎ 解得：v0=4m/s ‎（2）设A、B第一次碰撞后的速度分别为vA、vB，则vA=0，vB=4m/s，碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为a1，则：mgsinθ+μ2mgcosθ=ma1，解得：a1=gsinθ+μ2gcosθ=10m/s2‎ 运动的时间 位移=0．8m 此过程相对运动路程△s1=vt1+x1=2m 此后B反向加速，加速度仍为a1，与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞，加速时间为=0．3s 位移为 此过程相对运动路程△s2=vt2﹣x2=0．45m 全过程生热Q=μ2mgcosθ（△s1+△s2）=12．25J ‎（3）B与A第二次碰撞，两者速度再次互换，此后A向左运动再返回与B碰撞，B沿传送带向上运动再次返回，每次碰后到再次碰前速率相等，重复这一过程直至两者不再碰撞．‎ 则对A、B和弹簧组成的系统，从第二次碰撞后到不再碰撞：=2nμ1mgL 解得第二次碰撞后重复的过程数为n=2．25‎ 所以碰撞总次数为N=2+2n=6．5=6次（取整数）‎ ‎ ‎