辽宁省沈阳铁路实验中学高三物理上学期期中试题.doc

沈阳铁路实验中学20162017学年度上学期期中考试高三物理时间：90分钟 满分：100分一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1（多选）如图所示是甲、乙两物体的速度-时间图像，其中三角形opq的面积为，三角形oqt的面积为。已知时刻甲在前乙在后，二者相距为，下列说法正确的是（ ）a三角形opq的面积在数值上等于10b三角形oqt的面积在数值上等于10c若，则两物体不能相遇d若，则两物体相遇1次2两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o、m两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中a、n两点的电势均为零，nd段中的c点电势最高，则（ ）an点的电场强度大小为零ba点的电场强度大小为零cnc间场强方向向x轴正方向d将一负点电荷从n点移到d点，电场力先做正功后做负功3水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为l1、l2，且l1l2，如图所示。两个完全相同的小滑块a、b（可视为质点）与两个斜面间的动摩擦因数相同，将小滑块a、b分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放，取地面所在的水平面为参考平面，则（ ）a从顶端到底端的运动过程中，由于滑块a克服摩擦而产生的热量比滑块b的大b滑块a到达底端时的动量跟滑块b到达底端时的动量相同c两个滑块从顶端运动到底端的过程中，重力对滑块a做功的平均功率比滑块b的大d两个滑块加速下滑的过程中，到达同一高度时，机械能可能相同4如图甲所示，静止在水平面c上足够长的木板b左端放着小物块a。某时刻，a受到水平向右的外力f作用，f随时间t的变化规律如图乙所示。a、b间最大静摩擦力大于b、c之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映a、b运动过程中的加速度及a与b间摩擦力f1、b与c间摩擦力f2随时间变化的图线中不正确的是（ ）5（多选）质量为m和的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是（ ）am、m速度均发生变化，分别为，而且满足b的速度不变，m和m的速度变为和，而且满足c的速度不变，m和m的速度都变为，且满足dm、m速度均发生变化，m、速度都变为，m的速度变为，且满足6（多选）如图所示，带正电的金属滑块质量为m、电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为，水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度为。如果在a点给滑块一个向左的大小为v的初速度，运动到b点速度恰好为零，则下列说法正确的是（ ）a滑块运动到b点后将返回向a运动，来回所用时间相同b滑块运动到b点后将返回向a运动，到a点时速度大小仍为vc滑块回到a点时速度大小为da、b两点间电势差为7（多选）如图所示，电源电动势e=6v，内阻r=1，电阻，电容器电容c=4f，开关s原来断开，现在合上开关s到电路稳定，则（ ）as断开时电容器的电压为3vbs断开时电容器a极板带负电cs合上电路稳定后电容器b极板带负电d从s断开到合上开关s且电路稳定后，流过电流表的电量为8如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像。若汽车质量为2103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30 m/s，则（ ）a汽车所受阻力为1103 nb汽车匀加速所需时间为5 sc汽车匀加速的加速度为3 m/s2d汽车在车速为5 m/s时，功率为6104 w9如图所示，abc为在竖直平面内的金属半圆环，ac连线水平，ab为固定在ab两点间的直金属棒，在直棒上和圆环的bc部分分别套着两个相同的小环m、n，现让半圆环绕对称轴以角速度做匀速转动，半圆环的半径为r，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则m、n两环做圆周运动的线速度之比为（ ）a bc d10如图所示，一轻质细杆两端分别固定着质量为ma和mb的两个小球a和b（可视为质点）。将其放在一个直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成角，槽右壁与水平地面成角时，两球刚好能平衡，且，则a、b两小球质量之比为（ ）a bc d二、填空实验题：本题共3小题，每问2分，共计14分。11（4分）如图所示，a、b、c、d为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为01m，若某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过02s，d质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置（已知质点振幅为2cm，ad沿传播方向上的距离小于一个波长）。则该简谐横波在介质中的波速可能值为 _m/s，此时质点j的位移为 cm。12（4分）如图所示，abc为一直角三棱镜的截面，其顶角为30。p为垂直于直线bcd的光屏，现一宽度等于ab的单色平行光束垂直射向ab面，在屏p上形成一条宽度等于的光带，则棱镜的折射率n= (其中ac的右方存在有折射率为1的透明介质)，并作出光路图。13（6分）某同学用图甲所示装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中pq是斜槽，qr为水平槽。在记录纸上记下重垂线所指的位置o。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，确定小球a的落点平均位置b。再把b球放在水平槽末端r，让a球仍从固定位置g由静止开始滚下，与b球碰撞后，落到水平地面的记录纸上，重复10次，得到两球的落点平均位置分别为a和c，其中b球落点痕迹如图乙所示。米尺水平放置，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，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_（填选项号）a水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到o点的距离；ba球与b球碰撞后，分别测量a球和b球的落点位置到o点的距离；c测量a球或b球的直径；d测量a球和b球的质量（或两球质量之比）；e测量g点相对于水平槽面的高度。（3）按照本实验方法，已知a球的质量为ma，b球的质量为mb，mamb，那么动量守恒验证式是 。三、计算题：本题共3小题，共计46分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的结果不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（12分）黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了lmcx3双星系统，它由可见星a和不可见的暗星b构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，a、b围绕两者连线上的o点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为g，由观测能够得到可见星a的速率v和运行周期t。求：（1）可见星a所受暗星b的引力可等效为位于o点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设a和b的质量分别为、，试求（用、表示）；（2）求暗星b的质量与可见星a的速率v、运行周期t和质量之间的关系式。15（16分）在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球a和b用轻质弹簧相连，在光滑的水平轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板p，右边有一个小球c沿轨道以速度v0射向b球，如图所示，c与b发生碰撞并立即结成一个整体d。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，a球与挡板p发生碰撞，碰后a、d都静止不动，a与p接触而不黏连。过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）。已知a、b、c三球的质量均为m，求：（1）弹簧长度刚被锁定后a球的速度；（2）在a球离开挡板p之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。16（18分）两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示，大量质量为m、带电量为e的电子由静止开始经电压为u0的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两板间距恰能使所有电子都能通过。且两极长度使每个电子通过两板均历时3t0，两平行金属板间距为d，电子所受重力不计，求：（1）电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值；（2）侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比。班级姓名沈阳铁路实验中学20162017学年度上学期期中考试高三物理答题纸二、填空实验题：本题共3小题，每问2分，共计14分。11（4分） 、 12（4分） 光路图：13（6分）（1） （2） （3） 三、计算题：本题共3小题，共计46分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的结果不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（12分）15（18分）16（16分）沈阳铁路实验中学20162017学年度上学期第一次月考高三物理参考答案一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。12345678910acddcbbccdadbac二、实验题：本题共3小题，每问2分，共计14分。11（4分）3或2 （2分）0 （2分）12（4分）（答数1.73给分）（2分） 光路图：（2分）13（6分）（1）64.7 （答数在64.2到65.2范围内的都给分）（2分）（2）abd （不是abd的均给零分）（2分）（3）ma ob=ma oa+mb oc （2分）三、计算题：本题共3小题，共计46分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后的结果不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（12分）（1）设a、b圆轨道的半径分别为，由题意知，a、b的角速度相等，均为，则有： （1分） （1分） 又 （1分）设a、b之间的距离为r，又 （1分）由以上各式得， （1分）由万有引力定律得 （1分）将代入得 （1分）令，比较可得 （1分）（2）由牛顿第二定律有： （2分）又可见星的轨道半径 （1分）由得 （1分）15（16分）（1）设c球与b球粘结成d时，d的速度为v1，由动量守恒得： （2分）当弹簧压至最短时，d与a的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒得： （2分）由以上两式求得a的速度 （2分）（2）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为ep，由能量守恒，有： （2分）撞击p后，a与d的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，势能全部转弯成d的动能，设d的速度为v3，则有： （2分）以后弹簧伸长，a球离开挡板p，并获得速度，当a、d的速度相等时，弹簧伸至最长，设此时的速度为v4，由动量守恒得： （2分）当弹簧伸到最长时，其势能最大，设此势能为ep，由能量守恒，有： （2分）以上各式解得： （2分）16（18分）（1）电子进入偏转电场后，在电场中的加速度均为 （1分）电子在t=2nt0（其中：n= 0、1、2、）时刻进入电场，电子通过两极的侧向位移最大： （1分）（1分） （1分）（