重庆市重庆一中高三物理上学期期中试题（含解析）.doc

物 理 试 题 卷 物理试题分为选择题、非选择题和选做题三部分，满分110分 选择题和非选择题两部分学生必做；选做题有两题，考生从中选做一题，若两题都做，则按所做的第一题计分【试卷综析】本试卷是高三模拟试题，包含了高中物理的必修一、必修二、选修3-3的内容，主要包含受力分析、牛顿运动定律、动能定理、电场、分子动理论、热力学定律、动量守恒定律等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，以基础知识和基本技能为载体， 在试题上以改变题为主，没有沿用老题，是份非常好的试卷。（一）选择题（本大题共5小题，每题6分，共30分每题仅有一个正确答案）【题文】14某同学为估测一教学楼的总高度，在楼顶将一直径为cm的钢球由静止释放，测得通过安装在地面的光电门数字计时器的时间为0.001s，由此可知教学楼的总高度约为（不计空气阻力，重力加速度取10m/s2） a10m b20m c30m d40m【知识点】 自由落体运动a3【答案解析】 b 解析：由图可知ab的长度为2cm，即0.02m，曝光时间为 s，所以ab段的平均速度的大小为： =20m/s，由于时间极短，故a点对应时刻的瞬时速度近似为20m/s，由自由落体的速度位移的关系式 v2=2gh可得：h= =20m故b正确故选：b 【思路点拨】根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出ab段的平均速度的大小，由于时间极短，可以近似表示a点对应时刻的瞬时速度，最后再利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离由于ab的运动时间很短，我们可以用ab段的平均速度来代替a点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法 【题文】15汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为.则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为） a0.1 b0.2 c0.3 d 【知识点】 功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律c2 e1【答案解析】 a 解析：令汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f=0.1mg当汽车速度最大vm时，汽车所受的牵引力f=f，则有：p=fvm当速度为时有：p=f由以上两式可得：f=根据牛顿第二定律：f-f=ma所以a=;故a正确，b、c、d均错误故选a 【思路点拨】汽车达到速度最大时，汽车的牵引力和阻力相等，根据功率p=fv，可以根据题意算出汽车发动机的功率p，当速度为时，在运用一次p=fv即可求出此时的f，根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度掌握汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，能根据p=fv计算功率与速度的关系 【题文】162013年12月2日“嫦娥三号”探月卫星在西昌卫星发射中心发射，“嫦娥三号”先在离月球表面某一高度的圆轨道上运动，随后多次变轨，最后围绕月球表面做圆周飞行，周期为t引力常量g已知则 a变轨过程中必须向运动的反方向喷气b变轨后比变轨前相比，机械能增大c可以确定该星球的质量d可以确定该星球的密度【知识点】 万有引力定律及其应用d5【答案解析】 d 解析： a、变轨时飞船运动的轨道半径变小，做近心运动，要减速，所以变轨过程中必须向运动的方向喷气，故a错误；b、变轨时，动能减小，势能减小，所以机械能减小，之后只有万有引力做功，机械能不变，所以轨后比变轨前相比，飞船的机械能减小，故b错误；c、飞船围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为t则有：解得：，所以可知确定密度，但不能确定质量，故c错误，d正确故选：d【思路点拨】变轨时飞船做近心运动，要减速，动能减小，势能减小，所以机械能减小，根据万有引力提供向心力公式可以判断cd选项解答本题要知道：飞船做近心运动时要减速，做离心运动时要加速，只有万有引力做功时，机械能不变，能根据万有引力提供向心力公式求解相关问题，难度适中 【题文】17一小球从地面上以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列能正确反映小球的机械能随上升高度的变化规律（选地面为零势能参考平面）的是 【知识点】 机械能守恒定律；竖直上抛运动a4 e3 【答案解析】c 解析： 根据题意可知：f=kv e=wf=则得 e=e0-e=e0-因为速度逐渐减小，所以逐渐减小，故图象的斜率逐渐减小，即机械能减小越来越慢当小球上升时还有重力势能，机械能不为0，只有c正确【思路点拨】只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒，由于物体受空气阻力的作用，所以物体的机械能要减小，减小的机械能等于克服阻力做的功物体受空气阻力的作用，物体的机械能要减小，由于空气阻力逐渐减小，所以机械能减小的越来越慢 【题文】18如图所示，质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为，现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放，然后由点经过半圆轨道后从冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则 a小球和小车组成的系统动量守恒 b小车向左运动的最大距离为c小球离开小车后做斜上抛运动d小球第二次能上升的最大高度【知识点】 机械能守恒定律；向心力e3 d4【答案解析】 d 解析：a、c水平地面光滑，系统水平方向动力守恒，但竖直方向动量不守恒，则质点离开槽后做竖直上抛运动，下来时还会落回半圆槽中，故a、c错误；b、小车与小球水平方向动量守恒， ， ，所以 ，小车向左运动的距离为r，故b错误；d、根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：mg(h-h)-wf=0，wf为质点克服摩擦力做功大小解得：wf=mgh即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为mgh由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh，机械能损失小于mgh，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为为：hhh故d正确故选：d 【思路点拨】水平地面光滑，系统水平方向动力守恒，则质点离开槽后做竖直上抛运动，下来时还会落回半圆槽中，根据动能定理求解质点在槽中滚动摩擦力做功除重力之外的力做功量度物体机械能的变化第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功变小动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功摩擦力做功使得机械能转化成内能 （二）非选择题【题文】6(19分)（1）如图所示为实验室“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置题6(1)图下列说法中不符合本实验要求的是 a入射球比靶球质量大，但二者的直径可以不同b在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放c安装轨道时，轨道末端必须水平d需要使用的测量仪器有天平和刻度尺实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为o点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为m、p、n，并测得它们到o点的距离分别为、和。已知入射球的质量为，靶球的质量为，如果测得近似等于 ，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒题6(2)图1在实验中，根据小球的落点情况，若等式 _成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒(要求用问中的涉及的物理量表示) 【知识点】 验证动量守恒定律f5【答案解析】 a 解析：a、为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的直径需相同故a不符合要求b、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同故b符合要求c、为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平故c符合要求d、在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺故d符合要求本题选不符合要求的，故选：a碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1+m2v2，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，m1v1t=m1v1t+m2v2t得：m1 =m1+m2； 若在碰撞过程中动能守恒则有 m1v02=m1v12+m2v22即m12=m12+m22又由于m1=m1+m2联立以上两式可得+=【思路点拨】实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m1v1=m1v1+m2v2，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量。（2）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为，即可验证机械能守恒定律下面列举了该实验的几个操作步骤：a按照图示的装置安装器件；b将打点计时器接到电源的直流输出端上； c用天平测量出重锤的质量；d先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；e测量打出的纸带上某些点之间的距离；f根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能其中没有必要或操作不恰当的步骤是_(填写选项对应的字母)如图2所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为，并在离点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为、，量出与点的距离分别为、，使用交流电的周期为t，设重锤质量为，则在打点时重锤的动能为_，在打点和点这段时间内的重力势能的减少量为_.在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是_（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出问中纸带各点对应的速度，分别记为至， 并作图象，如图3所示，直线斜率为，则可测出阻力大小为_【知识点】 验证机械能守恒定律e5【答案解析】 bcd 大于 解析：b：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故b错误c：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平故c错误d：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差故d错误故选：bcd根据匀变速运动e点的速度 ，所以e点的动能 ，重力势能减小量 因为存在空气阻力和限位孔的摩擦力，所以重力势能的减小量总大于动能的增加量；根据动能定理 ，得 【思路点拨】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题【题文】7（15分）如图所示，一质量为的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为，球静止时绳与水平方向夹角为已知风力的大小与风速成正比，可以表示为（为已知的常数）求：题7图（1）氢气球受到的浮力为多大；（2）某时刻绳突然断裂，则绳断裂瞬间氢气球加速度为多大？【知识点】 牛顿第二定律；共点力平衡的条件及其应用b3 b4 c2【答案解析】(1) (2) 解析： （1）气球静止时，设细绳的拉力为t，由平衡条件得 解得 （2）细绳断裂瞬间，气球所受合力大小为t，则加速度大小为 解得【思路点拨】（1）对气球进行受力分析，作出气球的受力分析图，然后由平衡条件求出气球受到的浮力（2）绳子断裂时，绳子的拉力消失，气球所受的其它力不变，气球所受的合力与绳子的拉力等大、反向，求出气球所受的合力，然后由牛顿第二定律求出加速度本题考查了受力分析、力的合成与分解、共点力作用下物体的平衡条件、牛顿第二定律，是一道基础题；正确地对物体受力分析是正确解题的前提与关键，对物体受力分析时，要养成画受力分析图的习惯 【题文】8(16分)某兴趣小组为了研究过山车原理，做了一个简易实验：取一段长度1 m水平粗糙轨道，如图所示，在点设计一个竖直平面内的光滑圆轨道，半径的大小可以调节现有一电动小车(可视为质点)质量为0.2kg静止在点， 通过遥控器打开电源开关，在恒定牵引力2n作用下开始向运动，小车与水平轨道的动摩擦因数为0.1，当小车刚好到达时立即关闭电源，然后进入圆轨道，=10m/s2，求：（1）若圆轨道半径=0.1m，小车到达轨道最高点时对轨道的压力；（2）要使小车不脱离轨道，则圆轨道的半径应满足什么条件？【知识点】 动能定理 向心力 d4 e2【答案解析】 （1）26n （2）m和m 解析：（1）小车从a到c的过程，由动能定理得 解得m/s在c点，由向心力公式得 解得n 由牛顿第三定律知，在c点对轨道压力26n，竖直向上。（2）从a到b的过程，由动能定理得 不脱离轨道有两种情况：第一，圆周运动能过最高点。设轨道半径为，有： 解得m第二，往上摆动。设轨道半径为，有： 解得m 所以，轨道半径的范围是：m和m 【思路点拨】 （1）根据动能定理求得到达c点的速度，然后根据c点合力提供向心力求解c点物体受到的支持力，根据牛顿第三定律可求得压力。（2）不脱离轨道，小车可以通过最高点，通过最高点的条件是重力提供向心力，然后根据动能定理可受到半径。【题文】9（18分）如图所示，光滑的水平导轨右端处与水平传送带理想连接，传送带长度= 4.0 m，皮带以恒定速率= 3.0 m/s 顺时针转动三个质量均为= 1.0 kg 的滑块、置于水平导轨上，、之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块与轻弹簧连接，未连接弹簧，、处于静止状态且离点足够远，现让滑块以初速度= 3.0 m/s 沿、连线方向向运动，与碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短滑块脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上已知滑块与传送带之间的动摩擦因数= 0.1，重力加速度=10m/s2求：（1）滑块、碰撞时损失的机械能；（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量；（3）若每次实验开始时滑块的初速度大小不相同，要使滑块滑上传送带后总能落至地面上的同一位置，则的取值范围是什么? 【知识点】 动量守恒定律 机械能守恒定律 匀变速运动规律 a2 e3 f2【答案解析】（1）2.25j （2）0.5j （3）m/sm/s 解析： （1）设a和b碰撞后共同速度为，对a、b有：动量守恒 碰撞时损失机械能 解得j（2）设ab碰撞后，弹簧第一次恢复原长时ab的速度为，c的速度为。对a、b、c和弹簧组成的系统从ab碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒： 机械能守恒： 解得 m/sc以滑上传送带，假设匀加速直线运动位移为时与传送带共速，由运动学公式 解得m加速运动的时间为，有：s c在传送带上滑过的相对位移为m 摩擦生热=0.5j(3)设a的最大速度为，滑块c在与弹簧分离时的速度为、ab的速度为,则c在传送带上一直匀减速直线运动直到在p点与传送带共速，有： 解得m/s设a的最小速度为，滑块c在与弹簧分离时的速度为、ab的速度为,则c在传送带上一直匀加速直线运动直到在p点与传送带共速，有： 解得m/s对a、b、c和弹簧组成的系统从ab碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒： 机械能守恒： 解得m/s同理m/s 所以 m/sm/s【思路点拨】 （1）a、b组成的系统在碰撞时水平方向动量守恒，然后根据碰撞前后的速度求得损失的机械能。（2）滑上传动带后，传送带做匀速运动，物体做匀变速，最后达到相同的速度，根据相对位移求得摩擦产生的热量。（3）根据动量守恒和机械能守恒求得系统开始所需要的最小或最大动能，从而求得速度范围。 （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）【题文】10 选修3-3（1）下列说法正确的是 a布朗运动是液体分子的无规则运动b晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状c当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大d叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 【知识点】 布朗运动 晶体 相对湿度 表面张力 h1 h2【答案解析】 d 解析： a、布朗运动是悬浮在流体中的固体小颗粒（如花粉）的运动，不是液体分子的运动，故a错误；b、单晶体有规则的形状和确定的熔点，多晶体外形不规则，但有确定的熔点，故b错误；c、在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定