湖南师大附中高三物理上学期第三次月考试题新人教版.doc

湖南师大附中高三第三次月考试题物理试卷（运动的描述、相互作用、力与运动、曲线运动、机械能、静电场）时量：90分钟 满分：110分一、填空题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中18小题只有一个选项正确，912小题至少有一个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分。将选项填写在答题卷）1、如图所示，a、b两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的o点现用一水平力f作用于小球b上，使系统保持静止状态，细线oa保持竖直，且a、b两球在同一水平线上已知两球重力均为g，轻杆与细线oa长均为l则（ ）a细线ob的拉力为2gb细线ob的拉力为gc水平力f的大小为2gd水平力f的大小为g22012年6月16日，刘旺、景海鹏、刘洋三名宇航员搭乘 “神舟九号”飞船飞向太空。6月24日执行手动载人交汇对接任务后，于29日10时03分乘返回舱安全返回。返回舱在a点从圆形轨道进入椭圆轨道，b为轨道上的一点，如图所示。关于返回舱的运动，下列说法中正确的有（ ）a在同一轨道上经过a的速率小于经过b的速率b在轨道上经过a的速率大于在轨道i上经过a的速率 c在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期 d正常运行时，在轨道上经过a的加速度小于在轨道i上经过a的加速度3. 如图所示，质量分别为2m和m的a、b两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦。现将两物体由静止释放，在a落地之前的运动中，下列说法中正确的是aa物体的机械能增大ba、b组成系统的重力势能增大c下落t秒过程中，a的机械能减少了d下落t秒时，b所受拉力的瞬时功率为4水平抛出a、b两个小球，b的抛出点在a的抛出点的正下方，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两个小球在空中发生碰撞，必须()a使两球质量相等b先抛出a球，后抛出b球c. 同时抛出两个小球 d使a球的抛出速度大于b球的抛出速度5如图，在正点电荷q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于a、b两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中，电场力做的功相同，则下列说法正确的是（ ）aa点电势高于b点电势bq1在a点的电势能小于q2在b点的电势能ca、b两点的电场强度大小相等dq1的电荷量大于q2的电荷量 6在地表附近有一竖直向下匀强电场e，一带电油滴以某初速度从a处运动到b处，其运动轨迹如图中曲线所示，不计空气阻力，此过程中油滴能量变化情况为（ ）a动能减小 b电势能增加 c动能和电势能之和减小 d重力势能和电势能之和增加7. 如图所示，是一条与ox轴重合的电场线上各点的电势随x变化的图线，取x0处的电势为零。若在 x0点由静止释放一个点电荷，只受电场力作用。在电荷运动的过程中，则下列说法中正确的是（ ）a电荷一定沿x轴正方向运动b电场的场强在逐渐减弱c电荷的电势能可能为正d电场力一定做正功b a 8如图甲所示，平行于斜面的轻弹簧，劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与b物块连接，a、b质量均为m，斜面光滑，且固定在水平面上，初始时物块均静止。现用平行于斜面向上的力f拉物块a，使a做加速度为a的匀加速运动，两个物块在一段时间内的vt图象如图乙所示，重力加速度为g，则（ ） a平行于斜面向上的拉力f一直增大bt1时刻，a、b刚好分离ct1时刻，弹簧减小的弹性势能为mv12dt2时刻弹簧恢复到原长，物块b速度达到最大值9. 如图所示，质量相同的木块a、b用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态。现用水平恒力f推a，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中（ ）a两木块速度相同时，加速度aa=abb两木块速度相同时，加速度aavbd两木块加速度相同时，速度vavb10. 一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一检验正电荷固定在p点，如图所示以e表示两极板间的场强，u表示电容器两极板间的电压，ep表示该正电荷在p点的电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么（ ）au变小，e不变be变大，ep变大cu变小，ep不变de变小，ep变小11. 在竖直方向的电场中，一带电小球由静止开始竖直向上作直线运动，空气阻力不计，运动过程中小球的机械能e与其上升高度h关系的图象如图所示，其中0h1过程的图线为曲线， h1h2过程中的图线为直线。根据该图象，下列说法正确的是（ ）ehoh1h2a小球一定带正电b0h2过程中，小球一定始终在做加速运动ch1h2过程中，所处的电场一定是匀强电场dh1h2过程中，小球可能做匀速运动12如图所示，某生产线上相互垂直的甲、乙传送带处于同一水平面，宽度均为d ，均以大小为的速度运行，图中虚线为传送带中线。一可视为质点工件从甲左端释放，经足够长时间以速度由甲的右端滑上乙，滑至乙中线处时恰好相对乙静止。下列说法中正确的是（ ）a工件在乙传送带上的痕迹为直线，痕迹长为 b工件从滑上乙到恰好与乙相对静止所用的时间为c工件与乙传送带间的动摩擦因数 d乙传送带对工件的摩擦力做功为零二、实验题（本题共2小题，每空3分，共15分，将答案填写在答题卷中）13. （9分）“用dis研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力f。通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力f的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条af图线，如图（b）所示。（1）图线_是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“”或“”） （2）在轨道水平时，小车运动的阻力ff =_n；（3）（单选）图（b）中，拉力f较大时，af图线明显弯曲，产生误差。为避免此误差可采取的措施是_。a调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。b在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。c将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力。d更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。14.（6分）实验：“利用光电门测量均匀直杆转动动能”装置如图所示。处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴o处，在另一端a下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量a端的瞬时速度va，光电门和转轴o的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（va2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在va2h图中的图线。设直杆的质量为m，则直杆绕o点转动的动能ek=_（用m和va来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到va2h图中的图线，则直杆的质量m =_kg。（g=10m/s2）00.8h/mva2/m2s-21215oah光电门三计算题（本题共4小题，解答须写出必要的文字说明，规律公式，只有答案没有过程计0分，请将解题过程书写在答卷中。其中15题10分，16、17题各12分，1 8题13分，共47分）15. （10分）风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一个固定的支撑架abc，该支撑架为外表面均光滑，一半径为r四分之一圆柱面，支撑架固定在离地面高为2r的平台上，平台竖直侧壁光滑，如图所示，地面上的d点处有一竖直的小洞，小洞直径稍大于小球直径，小洞离侧壁的水平距离为r，现将质量分别为m1和m2的两个小球用一根不可伸长的轻绳连接按图示的方式置于圆柱面上，球m1放在柱面底部的a点，球m2竖直下垂（不计一切摩擦）。（1）在无风情况下，将两球由静止释放，小球m1沿圆柱面向上滑行，到最高点c恰与圆柱面脱离，此时m2尚未着地，则两球的质量之比是多少？（2）改变两小球的质量比，释放两小球使它们运动，同时让风洞实验室内产生水平均匀的风迎面吹来，当小球m1滑至圆柱面的最高点c时绳恰好断裂，通过调节风力f的大小，使小球m1恰能与洞壁无接触地竖直落入小洞d的底部，求小球m1经过c点时的速度vc大小和水平风力f的大小。q16（12分）质量为m1.0103 kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为ff 2103 n，汽车发动机的额定输出功率为p5.6104 w，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动（g10 m/s2）。求： 汽车做匀加速运动的时间t1； 汽车所能达到的最大速率； 若斜坡长143.5 m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？17（12分）如图所示，abc为固定在竖直平面内的轨道，ab段为光滑圆弧，对应的圆心角q37，oa竖直，半径r2.5m，bc为足够长的平直倾斜轨道，倾角q37。已知斜轨bc与小物体间的动摩擦因数m0.25。各段轨道均平滑连接，轨道所在区域有e4103 n/c、方向竖直向下的匀强电场。质量m5102 kg、电荷量q+1104c的小物体（视为质点）被一个压紧的弹簧发射后，沿ab圆弧轨道向左上滑，在b点以速度v03m/s冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。（重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8。设弹簧每次均为弹性形变。）（1）求小物体发射前弹簧的弹性势能；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为p（图中未画出），求小物块从a到p的电势能变化量；（3）描述小物体最终的运动情况。学校 班级_姓名_ 第_试室 座位号_密 封 线 内 禁 止 答 题湖南师大附中高三年级第三次月考物理答题卷考场号： 座位号： 总分：100分 时间：90分钟一、选择题：（请把答案填在答卷相应位置上）题号123456789101112答案二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，将答案填写在答题卷中）13、 （1） （2） （3） 14、 三、计算题15、16q17o a bc18. （13分）如图所示，在光滑绝缘水平面上固定着一根光滑绝缘的圆形水平滑槽，其圆心在o点。过o点的一条直径上的a、b两点固定着两个点电荷。其中固定于a点的为正电荷，电荷量大小为q；固定于b点的是未知电荷。在它们形成的电场中，有一个可视为质点的质量为m、电荷量大小为q的带电小球正在滑槽中运动，小球的速度方向平行于水平面，若已知小球在c点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，ab间的距离为l。abcacb30，coob，静电力常量为k，（1）在水平面内，作出小球水平方向的受示意图力，判断固定在b点的点电荷和沿槽运动的小球分别带何种电荷？（2）求b点电荷的电荷量大小；（3）已知场源点电荷在空间某点电势的计算式为：对正点电荷q的电势为jkq/r，负点电荷q的电势为jkq/r，式中q为场源电荷的电荷量，r为某点到场源电荷的距离。试利用此式证明小球在滑槽内做的是匀速圆周运动。湖南师大附中高三第三次月考试题物理参考答卷题号123456789101112答案dacbdcdbbcaccdad13.（1） ； （2） 0.5； （3） c ；14. ，0.2515. 解析：（1）小球m1在c点恰好离开圆柱面，即n=0 ， （2分）由m1和m2组成的系统机械能守恒，则将两球由静止释放到小球m1离开c点时有： （2分） 解得： （1分） （2）绳子断裂后小球m1在水平方向的平均速度为： （1分）小球m1在下落过程中在竖直方向做自由落体运动，运动时间为： （1分）得： 小球m1在水平方向做末速度为零的匀减速运动，小球m1在离开c点时的速度为： （1分）得： 由匀变速运动规律可知，小球在水平方向的加速度大小为：vc22ar （1分）得： 由牛顿第二定律可求得小球所受风力为： （1分）16. 解析： 根据牛顿第二定律有： (2分)；设匀加速的末速度为，则有：、(1分)； (1分)代入数值，联立解得：匀加速的时间为： (1分) 当达到最大速度时，有： (2分)解得：汽车的最大速度为： (1分) 汽车匀加速运动的位移为： (1分)在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有： (2分) 又有代入数值，联立求解得：t2 15 s 所以汽车总的运动时间为： (1分)17. 解析：（1）设弹簧对小物体做功为w，由动能定理：wmgr（1cosq）qer（1cosq）mv020， （3分）代入数据，得w0.675j，即初始的弹性势能； （1分）（2）设bp长为l，由动能定理，得：（mg+qe）l sinqm（mgqe）lcosq0mv02， （3分）可得：l=0.3125m， （1分）e电=eqr（1cosq）+eql sinq =0.275j； （2分）（3）小物体沿ab段光滑圆弧下滑，压缩弹簧后被反弹，再次沿ab段光滑圆弧上滑至b点，速度减为零，再次下滑，如此往复运动。 （2分）18. 解析：f2f1foabc3030（1）由小球在c点恰好