重庆市南开中学高三物理上学期期中试题 （含解析）.doc

物理试卷一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1同学甲拿住竖直木尺的顶端，同学乙在木尺下端做好握住木尺的准备，当同学乙看到木尺由静止下落，立即握住木尺测得木尺下降了大约10cm，则同学乙此次抓握的反应时间最接近（）a 0.2sb0.15sc0.1sd0.05s考点：自由落体运动分析：直尺做自由落体运动，自由落体运动的时间就是人的反应时间根据h=gt2求出人的反应时间解答：解：在人的反应时间中，直尺下降的距离h=45cm根据h=gt2t=0.15s选项acd错误，b正确故选：b点评：解决本题的关键知道自由落体运动的时间就是人的反应时间以及掌握自由落体运动位移时间公式h=gt22某同学在体育场上掷出铅球，其运动轨迹如图所示已知图中b点为铅球运动的最高点，则下列说法正确的是（）ad点的动量一定比c点的动量大bd点的加速度一定比c点加速度大c从b点到d点，加速度与速度始终垂直d从b点到d点，重力的冲量等于d点的动量考点：动量定理；抛体运动分析：不计空气阻力，抛体在空中只受重力作用，机械能守恒；抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速运动解答：解：a、从c到d过程，重力做正功，铅球的速度增大，动量增大，d的动量大于c点的动量，故a正确；b、铅球的加速度等于重力加速度，加速度保持不变，故b错误；c、铅球做抛体运动，加速度方向竖直向下，速度方向沿运动轨迹的切线方向，从b点到d点，加速度与速度不是始终垂直，故c错误；d、从b点到d点，重力的冲量等于铅球动量的变化量，并不等于d点的动量，故d错误；故选：a点评：抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动，抛体运动机械能守恒3（6分）如图所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点d，细线的长度关系为oa=oboc，让三球带电后它们能静止在图中所示位置此时细线oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是（）aa、b、c三球质量一定相等ba、b、c三球所带电荷量一定相等ca、b、c三球所受静电力大小一定相等d细线oa、ob所受拉力大小一定相等考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用专题：电场力与电势的性质专题分析：根据题意大致可以估计：oc在oa和ob的中垂线上而ab两个小球受到的电场力一定为斥力！即oc一定在竖直方向上，oa、ob各在一侧解答：解：a、对ab受力分析可得：因为ab连线处于水平，则ma=mb；故a正确；b、由于oc沿竖直方向，而c受重力及绳拉力也在竖直方向，所以a对c的库仑力与b对c的库仑力一定等大，即qa=qb；故b正确；c、而c的电荷量与a、b电荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受库仑力大小不一定相等，故c错误；d、因c对a、b的库仑力大小相等，由受力分析知oa、ob所受拉力大小相等，故d正确，故选：abd点评：考查对物体的受力分析，掌握库仑定律的应用，理解受力平衡状态分析4（6分）（2010长春一模）如图所示，一轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确的是（）a形变量越大，速度一定越大b形变量越大，速度一定越小c形变量为零，速度一定不为零d速度为零，可能无形变考点：牛顿第二定律；向心力专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：题目的关键点：“由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变”，杆模型与绳模型不同，杆子可以提供支持力，也可以提供拉力所以杆子对小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力解答：解：ab中、当杆子对小球的作用力n是向下的拉力，小球还受重力，由牛顿第二定律的：g+n=所以此时形变量越大，此时向下拉力n越大，则速度v越大当杆子对小球的作用力是fn向上的支持，小球还受重力，由牛顿第二定律得：gfn=所以此时形变量越大，此时向上的支持力fn越大，合力越小，则速度v越小由以上可知，同样是杆子的形变量越大，小球的速度有可能增大，也有可能减小，所以ab均错c、当杆子形变量为零，即杆子作用力为零，此式g+n=就变为：g=解得：所以速度一定不为零，故c正确d、当速度减为零时，gfn=变为：g=fn所以速度为零时，杆子由作用力，杆子一定有形变故d错误故选：c点评：杆模型与绳模型不同，杆子对小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力在解题时一定要区别对待5（6分）已知空气阻力与速率成正比，某小球在竖直上抛后运动的全过程中的速度一时间（vt）图可能正确的是（）abcd考点：匀变速直线运动的图像；竖直上抛运动分析：vt图象的代表物体的加速度，斜率的绝对值越大代表物体的加速度的数值越大；在小球上升过程中，小球所受的阻力向下，在小球下降的过程中小球所受的阻力向上根据牛顿第二定律f=ma求出加速度a与阻力f的关系解答：解：设物体所受的阻力f=kv，物体的质量为m，则在物体上升的过程中有mg+f=ma1，即mg+kv=ma1，a1=g+，由于上升过程中物体的速度越来越小，故物体的加速度ma1越来越小，故vt图的斜率的绝对值越来越小在下落过程中有mgkv=ma2，a2=g下落过程中物体的速度越来越大，故物体的加速度越来越小，则vt图的斜率的绝对值也越来越小，故a正确故选：a点评：本题的难点有：要根据阻力与速度的大小成正比写出阻力的表达式；必须能够明确vt的斜率代表物体的加速度即倾斜程度越大加速度越大；能够根据牛顿第二定律写出上升的过程中有mg+f=ma1；在下落过程中有mgkv=ma2二、非选择题（本大题共5小题，共68分）6（9分）在水平气垫导轨上放置有两个滑块，其中质量为m的滑块的一端与穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器周期为t：气垫导轨正常工作后，接通打点计时器的电源，并让该滑块以一定速度运动，与静止的另一未知质量滑块相碰后粘在一起继续运动图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1和s2则碰撞前该滑块的速度大小为，若测得s1=ks2（k为已知），根据动量守恒定律，可以求得未知质量滑块的质量为考点：验证动量守恒定律专题：实验题分析：根据纸带上点迹间的距离求出两滑块碰撞前后的速度，从而得出碰撞前后的动量，以及总动量的大小解答：解：由图示可知，碰撞前滑块的速度：v=，碰撞后滑块的速度：v=，由动量守恒定律得：mv=（m+m）v，解得：m=；故答案为：；动量守恒；点评：本题考查动量公式的运用，关键能够从纸带中得出碰撞前后滑块的速度大小7（10分）为了研究有质量的滑轮对绳的拉力的影响规律，同学们设计了如图1所示的实验装置他们将置于长木板上的长方形盒子右端安装测力计a（盒子很轻，盒内装有很多钩码，其总质量为m1），通过轻质绳子跨过光滑滑轮后，安装另一测力计b（下方可以悬挂钩码，其与钩码总质量为m2）实验中，他们首先测出了滑轮质量为m=100g，通过逐渐将盒子里的钩码取出后依次增挂在b下方，分别读出运动过程中两测力计的读数ta和tb，得到多组数据，最后作出ta、tb与m2的关系曲线如图2所示由实验可知：为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响，应该将长木板左 （选填：左或右）端垫起一定高度，使盒子能够匀速运动；曲线i （选填：i或）是ta与m2的关系曲线其最大值为6.3n；设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为，猜想与滑轮质量有关，则其最可能的表达式为=km（k为比例系数）；若滑轮质量坍可以忽略，tb与m1、m2和重力加速度g的关系式为tb=考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题：实验题分析：为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响，要平衡摩擦力；由于绳子与滑轮间摩擦力的影响，细线对m2的拉力较大，对m1的拉力较小；两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差，与质量有关；没有质量时应该为零，根据牛顿第二定律列式求解细线的拉力解答：解：为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响，要平衡摩擦力，即将长木板的左端适当垫高，使盒子能够匀速运动；由于绳子与滑轮间摩擦力的影响，细线对m2的拉力较大，故曲线是ta与m2的关系曲线；曲线对应的最大拉力为6.3n；设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为，猜想与滑轮质量有关，则其最可能的表达式为：=km（k为比例系数）若滑轮质量坍可以忽略，两天细线的拉力等大，设为t；对m2，有：m2gt=m2a对m1，有：t=m1a联立解得：t=故答案为：左；i，6.3；km（k为比例系数），点评：本题关键是明确当滑轮质量不能忽略时，两侧细线对滑轮的拉力大小不相等，然后结合牛顿第二定律和图象数据进行分析，不难8（15分）未来“嫦娥五号”落月后，轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动，如图所示设卫星距离月球表面高为h，绕行周期为t，已知月球绕地球公转的周期为t0，地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，月球半径为r，万有引力常量为g试分别求出：（1）地球的质量和月球的质量；（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要多长时间？（已知光速为c，此问中设hrr）考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据万有引力定律即可求出中心天体的质量；（2）由万有引力定律求出月球到地球的距离，即卫星到地球的距离；然后由公式：s=ct即可求出时间解答：解：（1）设地球的质量为m0，月球的质量为m1，卫星的质量为m1，地球表面 某一个物体的质量为m2，地球表面的物体受到的地球的吸引力约等于重力，则：所以：由万有引力定律及卫星的向心力公式知：解得：（2）设月球到地球的距离为l，则：所以：由于hrr，所以卫星到达地面的距离：s=lr中继卫星向地球发送的信号是电磁波，速度与光速相等，即v=c，所以：s=ct时间：答：（1）地球的质量是，月球的质量是；（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要的时间是点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用该类的题目中，运用万有引力提供向心力列出等式然后应用要结合的圆周运动的知识解决问题9（16分）两个正点电荷q1=+q和q2=+4q分别固定在光滑绝缘水平面上的a、b两点，a、b两点相距l，且a、b两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示（1）在a、b连线上，由a点到b点，电势如何变化？（2）将一正检验电荷置于a、b连线上靠近a处由静止释放，求它在a、b连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离a点的距离；（3）若把另一正检验电荷放于绝缘管内靠近a点处由静止释放，试确定它在管内运动过程中速度为最大值时的位置p，即求出图中pa和ab连线的夹角考点：电势差与电场强度的关系；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）ab的连线上电场方向先向右再向左，则电势先减再增（2）根据动能定理可知，合力做功最多的时候，物体的动能最大，所以当电荷所受合力为零时，电场力做功最多，此时的速度最大（3）电荷在p点处速度最大时，点电荷在p点处受到的受到的库仑力的合力沿op的方向，根据库仑力的公式可以求得夹角的大小解答：解：（1）ab的连线上电场方向先向右再向左，则电势先减再增 （2）设在ab连线上运动过程中能达到最大速度的位置离a点的距离为x，正电荷在a、b连线上速度最大处应该是电荷所受合力为零， 即：k=k 解得：x=l （3）若点电荷在p点处受到的受到的库仑力的合力沿op的方向，则它在p点处速度最大， 即此时满足：tan= 解得：=arctan答：（1）在a、b连线上，由a点到b点，电势先减小后增加（2）在a、b连线上运动的过程中能达到最大速度的位置离a点的距离为l（3）图中pa和ab连线的夹角则为arctan点评：本题主要的是分析清楚电荷的速度最大的位置，当电荷的速度最大的时候，电荷的动能也就最大，此时电场力做的功最多，电势能最小10（18分）如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板c，c上右端是固定挡板p，在c上左端和中点各放有小物块a和b，a、b的尺寸以及p的厚度皆可忽略不计，a、b之间和b、p之间的距离皆为l设a、c之间和b、c之间的动摩擦因数均为；a、b、c（连同挡板p的质量均为m开始时，b和c静止，物块a以某一初速度v0向右运动，导致b、p都发生了一次被动的无机械能损失的碰撞己知重力加速度为g试求：（1）物块a与b发生碰撞前，b和c之间摩擦力的大小；（2）若己知v0=3，求物块a运动的最小速度的大小；（3）若最终没有物体从c上掉下来，求v0的取值范围考点：动量守恒定律；功能关系专题：动量定理应用专题分析：（1）根据牛顿第二定律求出bc整体的加速度，再隔离对b分析，求出b受到的摩擦力（2）当a和b恰好不相撞时，它们具有相同的速度，根据动量守恒定律，结合能量守恒定律求出恰好不相撞时a的初速度，从而得知a初速度满足的条件（3）a、b碰撞前后交换速度，碰后a和c一起向右作匀加速运动，b向左作匀减速运动若b和p刚好不发生碰撞，则当b运动到p所在位置时，a、b、c速度相同，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出初速度的临界值解答：解：（1）根据牛顿第二定律得，bc整体的加速度a=，隔离对b分析，设b受到的摩擦力大小为ff，则ff=ma=mgb、c保持相对静止，b受到的摩擦力大小为：ff=（2）a在c上滑动时，a向右作匀减速运动，b和c以相同的加速度向右作匀加速运动若a运动到b所在位置时，a和b刚好不发生碰撞，则a、b、c速度相同，设三者共同速度为v1，由系统动量守恒定律有：mv0=3mv1由功能关系有：mg l=mv023mv12由上两式可得：v0=，所以a和b能够发生碰撞时，a的最小速度为：v0=；（3）a、b碰撞前后交换速度，碰后a和c一起向右作匀加速运动，b向右作匀减速运动若b和p刚好不发生碰撞，则当b运动到p所在位置时，a、b、c速度相同，设三者共同速度为v2，由系统动量守恒定律，有：mv0=3mv2由功能关系有：mg2 l=mv023mv22由上两式可得：v0=，所以b和p能够发生碰撞时，a的初速度v0应满足的条件为：v0答：（1）a和b发生碰撞前，b受到的摩擦力大小为（2）要使a和b能够发生碰撞，a的最小速度为：（3）要使b和p能够发生碰撞，a的初速度v0应满足v0点评：本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律以及牛顿第二定律，综合性强，对学生能力的要求较高，关键要找出能够发生碰撞的临界情况三、选做题（第10题和第11题各12分，考生从中选做一题，若两题都做，则按第10题计分，其中选择题仅有一个正确选项，请将正确选项的标号