重庆市江津中学高三物理上学期12月段考试卷（含解析）.doc

2014-2015学年重庆市江津中学高三（上）段考物理试卷（12月份）一单项选择题（每小题6分，共30分）1（6分）已知正常人的反应时间介于0.15s到0.4s之间，汽车轮胎与路面动摩擦因数介于0.5到0.8之间，某段路限速为108km/h如果你是交通法规制定者，请根据以上信息制定法规：该路段车辆安全行车车距至少为（） a 50m b 100m c 150m d 200m【考点】： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】： 直线运动规律专题【分析】： 汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，结合两段位移之和求出安全距离【解析】： 解：108km/h=30m/s取反应时间t=0.4s，动摩擦因数=0.5，汽车行驶的安全距离计算：反应时间内，汽车做匀速运动：s1=vmt=300.4m=12m减速过程，由牛顿第二定律得 mg=ma所以a=g=0.510m/s2=5m/s2减速过程位移 s2=m则汽车行驶必要的安全距离为s=s1+s2=12m+90m=102m100m故选：b【点评】： 解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动情况，结合运动学公式进行求解，以及知道两车恰好不相撞的临界情况2（6分）随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的则下列判断正确的是（） a 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期 b 某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍 c 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍 d 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同【考点】： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】： 人造卫星问题【分析】： 根据万有引力提供向心力公式列及同步卫星的相关知识即可分析【解析】： 解：a、根据解得：t=而不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故a错误；b、根据解得：a=所以，故b错误；c、根据解得：v=，所以，故c正确；d、根据c分析可知：v=，轨道半径r相同，但质量不同，所以速度也不一样，故d错误故选c【点评】： 了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度要比较一个物理量大小，我们可以把这个物理量先表示出来，在进行比较3（6分）如图所示，质量m1=10kg和m2=30kg的两物体，叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为250n/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力f作用于质量为m2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力f的大小为（） a 100n b 300n c 200n d 250n【考点】： 摩擦力的判断与计算；胡克定律【专题】： 摩擦力专题【分析】： 当质量为m2的物体向左移动0.40m时，弹簧被压缩0.40m，根据胡克定律求出此时弹簧的弹力大小以m1和m2整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求出这时水平推力f的大小【解析】： 解：当质量为m2的物体向左移动0.40m时，弹簧的量压缩为x=0.40m，根据胡克定律得，此时弹簧的弹力大小为：f弹=kx=2500.4n=100n以m2研究对象，分析m1和m2整体水平方向的受力情况如图，根据平衡条件得：f=f弹+f又f=（m1+m2）g得到：f=f弹+（m1+m2）g=100n+（10+30）100.5n=300n故选：b【点评】： 本题平衡条件的简单应用，要灵活选择研究对象，可以采用隔离法，也可以采用整体法4（6分）mn是一点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是（） a 点电荷一定位于ab虚线的右侧 b 带电粒子在a点加速度大于b点加速度 c 带电粒子在a点电势能大于b点电势能 d 带电粒子在a点的动能大于b点的动能【考点】： 电场线【分析】： 解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向，从而确定电场线mn的方向以及负点电荷的位置，然后根据负点电荷周围电场分布情况，进一步解答【解析】： 解：a、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，电场线由n指向m，说明负电荷在直线mn左侧，或正电荷在直线mn的右侧；故a错误；b、若是负电荷在直线mn左侧，则a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度；故b错误；c、正电荷受到的电场力的方向向左，从a到b电场力对带电粒子做正功，电势能减小，动能增大，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能；在a点的动能小于b点的动能故c正确，d错误故选：c【点评】： 依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况5（6分）如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（mm）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（） a 在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒 b 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 c 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 d 被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处【考点】： 动量守恒定律；机械能守恒定律【专题】： 动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】： 由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点【解析】： 解：a、小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒，故a错误；b、下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故b错误；c、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故c错误；d、小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h，故d正确；故选：d【点评】： 解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断二实验题和计算题（共68分）6（8分）某研究性学习小组利用如图1所示电路测量某电池的电动势e和内电阻r由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00的定值电阻r0按照实物连线图在图2虚线框内画出实验电路图：闭合开关s，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数u，并计算出通过电阻箱的电流数值i，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图3所示的ui图象，由图象可得：e=2.0v，r=0.4【考点】： 测定电源的电动势和内阻【专题】： 实验题；恒定电流专题【分析】： （1）根据实物电路图作出电路图（2）电源ui图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，根据电路图与图2所示图象求出电源电动势与内阻【解析】： 解：（1）根据图1所示电路图作出实验电路图，实验电路图如图所示：（2）由图2所示电源ui图象可知，图象与纵轴交点坐标值是2.0，则电源电动势e=2.0v，图象斜率：k=r+r0=2.4，则电源内阻r=kr0=0.4；故答案为：（1）图象如图所示；（2）2.0；0.4【点评】： 本题考查了作实验电路图、求电源电动势与内阻，分析清楚实物电路图结构是正确作出电路图的前提与关键，电源ui图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是等效电源内阻，要注意：图象斜率绝对值与定值电阻阻值之差是电源内阻7（8分）如图1，是测量电流表g1的内阻r1的电路图供选择的仪器如下：（）待测电流表g1（05ma，内阻约300）；（）电流表g2（010ma，内阻约100）；（）定值电阻r1（300）； （）定值电阻r2（10）；（）滑动变阻器r3（01 000）；（）滑动变阻器r4（020）；（）干电池（1.5v）；电键s及导线若干定值电阻应选，滑动变阻器应选（在空格内填写代号）用线条在图2中把实物图补充连接完整补全实验步骤：按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最左端（填“左”或“右”）；闭合电键s，移动滑动触头至某一位置，记录g1、g2的读数i1、i2；多次移动滑动触头，记录相应的g1、g2读数i1、i2；以i2为纵坐标，i1为横坐标，作出相应图线，如图3所示根据i2i1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=（k1）r1【考点】： 伏安法测电阻【专题】： 实验题；恒定电流专题【分析】： 由于电流表g2的量程是待测电流表g1的2倍，定值电阻要和待测电流表内阻接近；滑动变阻器采用的分压式接法，其电阻不要太大根据实验原理和串并联特点，分析电流表内阻的表达式【解析】： 解：（1）器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，故定值电阻选iii；因采用分压接法，故滑动变阻器小电阻；故选iv（2）连接实物图如图所示（3）补充实验步骤见将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头，记录相应的g1，g2读数i1，i2（4）根据并联分流公式，又，解得r1=（k1）r1，式中r1即rg1本题答案是：（1）iii，iv（2）如图（3）左；r1=（k1）r1【点评】： 本题考查测量实际电流表g1内阻r1的实验器材选择，实物电路连接及实验原理（并联分流）等对于变阻器分压式接法，操作时要注意：开关闭合前，变阻器输出电压要最小8（14分）如图所示，真空中有以o为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点o，圆的右端与平行于y轴的虚线mn相切，磁感应强度为b，方向垂直纸面向外，在虚线mn右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为e的匀强电场现从坐标原点o向纸面不同方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力求：（1）质子进入磁场时的速度大小（2）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间【考点】： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【专题】： 带电粒子在磁场中的运动专题【分析】： （1）质子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律列方程可解质子的速度（2）质子先后经历四分之一圆周运动和类平抛两个过程，到达x轴，总时间为两个运动时间之和【解析】： 解：（1）由得：（2）若质子沿y轴正方向射入磁场，则以n为圆心转过圆弧后从a点垂直电场方向进入电场，粒子在磁场中有：得：进入电场后质子类平抛，y方向上 位移 得：则：答：（1）质子进入磁场时的速度大小为；（2）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间+【点评】： 电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，关键是画出轨迹，由几何知识求出半径定圆心角，求时间，类平抛运动应用运动分解法求解9（18分）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上p点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在p点的右边，杆上套有一质量m=2kg小球a半径r=0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心o在p点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球b用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2现给小球a一个水平向右的恒力f=55n求：（1）把小球b从地面拉到p点正下方c点过程中，力f做的功；（2）小球b运动到c处时的速度大小；（3）小球b被拉到离地多高时与小球a速度大小相等【考点】： 动能定理的应用【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： （1）由几何关系可求得拉力作用的位移，由功的公式可求得拉力的功；（2）由动能定理可求得小球的速度； （3）由几何关系可得出速度相等时b的高度【解析】： 解：（1）小球b运动到p点正下方过程中的位移为xa=0.1=0.4（m）拉力的功：wf=fxa=22j（2）对小球b由动能定理得wfmgr=mv2代入数据得：v=4m/s（3）当两速度同向时，两球速度相等，故当绳与圆环相切时两球的速度相等由几何关系可得：hb=rcos=r=0.225m答：（1）拉力的功为22j；（2）小球b的速度4m/s；（3）小球到达0.225m时，两球速度相等【点评】： 本题要注意分析题意，找出题目中给出的几何关系，则运用动能定理规律即可求解10（20分）如图所示，在光滑水平面上停着两辆完全相同且相距足够远的小车a、b，在小车各自最右端静止放有完全相同的物块p、q（物块视为质点），已知车长l=2m，上表面动摩擦因数u=0.2，每辆车和每个物块质量均为1kg现用一水平恒力f=4.5n向右拉a车，作用s后撤力，则：（1）试讨论f拉a车时，物块与车是否会相对滑动；（2）求a、b两车相撞前瞬间物块p在a车上的位置；（3）若a、b两车为完全非弹性碰撞，试讨论物块p、q是否会相撞【考点】： 牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】： 牛顿运动定律综合专题【分析】： （1）由物体受力可以分析加速度，由加速度可确定是否相对滑动；（2）由匀变速规律求出撤去拉力时a、p的位移，再求出撤去拉力f到a、p相对静止状态的位移，两者相加可得a、b两车相撞前瞬间物块p在a车上的位置；（3）碰撞之后p做匀加速，q做匀减速，由匀变速规律可求pq相对静止时位移之和，从而根据小车长度确定物块p、q是否会相撞【解析】： 解：（1）拉力作用下，a、p加速度分别为：，故可知物块与车会相对滑动（2）撤去拉力时，由v=at可得a、p速度分别为：，之后p做匀加速运动，a做匀减速运动，经t时间速度v相等，两者加速度都等于，则：，解得：，v=6m/s，撤去f时，a、p位移分别为：，两者相对位移为：=m，从撤去f到ap相对静止，两者相对运动位移为：=，故可知从开始运动到p相对a静止，p在a上的位移为：，故a、b两车相撞前瞬间物块p在a车上的最左端（3）a、b两车为完全非弹性碰撞后，成为一个整体，此后p最匀减速运动，q做匀加速运动，假设知道速度v相等都不相碰，此时：vat=at，解得：，v=3m/s，此过程两者位移之和为：=，而两个车的总长度才是4m，故物块p、q会相撞答：（1）物块与车是会相对滑动；（2）a、b两车相撞前瞬间物块p在a车上的最左端；（3）若a、b两车为完全非弹性碰撞，物块p、q会相撞【点评】： 该题的关键是做好相对运动的分析，涉及相对运动问题，在选择参考系的时候，适当的选取，会给解题带来较大的方便三选做题11（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是（） a 在一定条件下物体的