河北省衡水第二中学高三物理上学期期中试题.doc

衡水市第二中学2015-2016学年上学期期中考试高三年级物理试题一、选择题（本题共13个小题，每小题4分，共52分。其中1-8为单选，9-13为多选）1许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述中错误的是（ ）a在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法b牛顿进行了“月地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论c由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人d根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法2如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图像，已知在t2时刻，两车相遇，下列说法正确的是a在t1t2时间内，a车加速度先增大后减小b在t1t2时间内，a车的位移比b车的小ct2时刻可能是b车追上a车dt1时刻前的某一时刻两车可能相遇3如图，质量为m、半径为r的半球形物体a放在粗糙水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球b，重力加速度为g。则（ ）aa对地面的摩擦力方向向左bb对a的压力大小为c细线对小球的拉力大小为d若剪断绳子（a不动）,则此瞬时球b加速度大小为4有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则下面叙述中不正确的是 ( ) aa的向心加速度等于重力加速度g b在相同时间内b转过的弧长最长 cc在4小时内转过的圆心角是 dd的运动周期有可能是28小时5如图所示，从水平地面上同一位置先后抛出的两小球a、b，分别落在地面上的m、n点，两球运动的最大高度相同。不计空气阻力。则ab的飞行时间比a的短bb与a在空中可能相遇ca、b在最高点重力的瞬时功率相等db落地时的动能小于a落地时的动能6如图所示，在竖直向上的匀强电场中，从倾角为的斜面上的m点水平抛出一个带负电小球，小球的初速度为，最后小球落在斜面上的n点。在已知、和小球所受的电场力大小f及重力加速度g的条件下，不计空气阻力，则下列的判断正确的是（ ）a.由图可知小球所受的重力大小一定大于电场力b.可求出小球落到n点时重力的功率c.可求出小球落到n点时速度的大小和方向d.可求出小球从m点到n点的过程中电势能的变化量7如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触(未连接)，物体静止时弹簧被压缩了x0.现用力f缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩2x0后保持物体静止，然后撤去f，物体沿斜面向上运动的最大距离为4.5x0，则在撤去f后到物体上升到最高点的过程中()a物体的机械能守恒b弹簧弹力对物体做功的功率一直增大c弹簧弹力对物体做的功为4.5mgx0sin d物体从开始运动到速度最大的过程中重力做的功为2mgx0sin 8如图所示，光滑轨道abcd是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点b处的入、出口靠近但相互错开，c是半径为r的圆形轨道的最高点，bd部分水平，末端d点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道ab上某一固定位置a由静止释放，滑块能通过c点后再经d点滑上传送带，则（ ）a 固定位置a到b点的竖直高度可能为2rb 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关c 滑块不可能重新回到出发点a处d 传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多9如图所示，小木块a、b和c (可视为质点)放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m， c的质量为m/2，a与转轴oo的距离为l，b、c与转轴oo的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是( )ab、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落b当a、b和c均未相对圆盘滑动时，a、c所受摩擦力的大小相等cb和c均未相对圆盘滑动时，它们的线速度相同db开始相对圆盘滑动时的转速是10 一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力f的作用下开始向上运动，如图甲所示在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能e与位移x的关系图象如图乙所示，其中曲线上点a处的切线的斜率最大则()a在0x1过程中物体所受拉力是变力，且x1处所受拉力最大b在x1处物体的速度最大c在x1x3过程中，物体的动能先增大后减小d在0x2过程中，物体的加速度先增大后减小11 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中oa段为直线，ab段为曲线，b点后为平行于横轴的直线已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为ff，以下说法正确的是 ()a0t1时间内，汽车牵引力的数值为m+ ffbt1t2时间内，汽车的功率等于(mff)v2ct1t2时间内，汽车的平均速率小于d汽车运动的最大速率v2(1)v112如图所示，粗糙水平桌面am的右侧连接有一竖直放置、半径r= 03m的光滑半圆轨道mnp，桌面与轨道相切于m点在水平半径on的下方空间有水平向右的匀强电场，现从a点由静止释放一个质量m= 04kg、电荷量为q的带正电的绝缘物块，物块沿桌面运动并由m点进入半圆轨道，并恰好以最小速度通过轨道的最高点p已知物块与水平桌面间的动摩擦因数为055，电场强度，取g=10m/s2，则（ ）a物块经过m点时的速率为b物块经过n时对轨道的压力为 c物块由m向p运动的过程中速率逐渐减小dam的长度为1m13如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的p点，固定一电荷量为q的点电荷一质量为m、带电荷量为q的物块(可视为质点的检验电荷)，从轨道上的a点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到p点正下方b点时速度为v.已知点电荷产生的电场在a点的电势为(取无穷远处电势为零)，p到物块的重心竖直距离为h，p、a连线与水平轨道的夹角为60，k为静电常数，下列说法正确的是a物块在a点的电势能epa =qb物块在a点时受到轨道的支持力大小为c点电荷q产生的电场在b点的电场强度大小d点电荷q产生的电场在b点的电势二、实验题（本题共11分）14某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值待测电源(电动势约3v，内阻约1)一个阻值未知的电阻电压表两块(内阻很大，量程3v)电流表(内阻约为5，量程0.6a)滑动变阻器a(030，3a)滑动变阻器b(0200，0.2a)电键一个，导线若干该同学设计了如图甲的电路，用u1、u2、i分别表示电表v1、v2、a的读数将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，得到下表所示数据：根据题中所给信息回答下列问题：滑动变阻器应选择 (选填器材代号“a”或“b”)；根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整；该同学根据表中数据在图丙中已经画出了u3-i(u3u1u2)图线，请你在图中画出u2-i图线；根据图线，求出电源电动势e v，内阻r ，定值电阻r0 三、计算题（本题共4小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）15（10分）一个带正电的小物体，,放在绝缘的水平地面上，图甲中，空间若加上水平方向的变化电场，其加速度随电场力变化图像为图乙所示。现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平电场作用(g取10m/s2)。求：e/ 106 nc-1物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数；在图丙所示周期性变化的水平电场作用下，物体一个周期内的位移大小；在图丙所示周期性变化的水平电场作用下，23s内电场力对物体所做的功。16（12分）如图所示，电源电动势为e，内阻r=2，定值电阻r2=40，右端连接间距d=0.04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场。闭合开关，将质量为m=1.610-6kg、带电量q=3.210-8c的微粒以初速度v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机的电流为0.5a。已知电动机内阻r1=2，取g=10m/s2。试问：（1）电源电动势为e 多大？ （2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？（3）为使微粒不打在金属板上，r2两端的电压应满足什么条件？17（12分）在如图所示的竖直平面内，有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端b与静止的水平传送带平滑相接，传送带长l=3m.有一个质量为m=0.5kg，带电量为q=+10-3c的滑块，放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定，右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧，且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时，若将滑块静止释放，滑块最后恰能到达传送带右端c点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.20 (g取10m/s2)求：(1)滑块到达b点时的速度vb，及弹簧储存的最大弹性势能ep；(2)若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，释放滑块的同时，在bc之间加水平向右的匀强电场e=5102n/c。滑块从b运动到c的过程中，摩擦力对它做的功。（3）若两轮半径均为r0.4 m，传送带顺时针匀速转动的角速度为0时，撤去弹簧及所加电场，让滑块从b点以4m/s速度滑上传送带，恰好能由c点水平飞出传送带求0的大小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能选考题：共13分。请考生从以下给出的2道物理题中任选一题做答，并用2b铅笔在答题卡上把所选题目号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一个题目计分。18（1）(4分)以下说法正确的是 a太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理b在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率c拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度d宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快e液晶显示器应用光的偏振制成（2）（9分）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的a、b两点, 如图(甲)、(乙)分别是a、b两质点的振动图像，已知该波波长大于2 m ，求这列波可能的波速.19（1）(4分)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是 a玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象 b氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大 c射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 d铀元素的半衰期为t，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化e查德威克发现了中子，其核反应方程为： (2)（9分）如图所示，有一内表面光滑的金属盒，底面长为l=1.2m，质量为m1=1kg，放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为=0.2，在盒内最右端放一半径为r=0.1m的光滑金属球，质量为m2=1kg，现在盒的左端，给盒一个初速度v=3m/s（盒壁厚度，球与盒发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计，g取10m/s2）求：(1) 金属盒从开始运动到与球第一次碰撞速度时的速度v1(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间?v00i1.2mm高三年级物理答案1-5 c d b a c 6-10 c c d bd ac 11-13 ad ad abd14、【答案】 a；见下图；见下图；2.83.2，0.91.2，4.85.5甲乙0i/a 123u/v0.10.20.30.40.51215、（10分）解析：物体在水平面上受重力mg、地面的支持力n、水平拉力f和摩擦力f作用，根据牛顿第二定律得：fmgma，解得：ag对照a-f关系图象，可知m4kg，g1m/s2，即0.1 （4分）（2）电场变化周期是t=4s 0-2s 2s末 在2-4s内 做减速运动，4s末v2=0所以一个周期内物体的位移x=x1+x2=8m （3分）(3)23s内e1作用下位移为6x1 e2作用下位移为5x2+3m ,因此w1=e1q 6x1=288jw2=-e2q (5x1+3m)=-92j 即23s内电场力做功w=w1+w2=196j （3分）16、（12分） (1)有qu1/d=mg u1=20v滑动变阻器两端电压u2=i总r滑 i总=i1+i2=1a ur= i总r=2v电源电动势： e=u1+u2+ur=37v（3分）(2)p电机= =u1i-i12r1=9.5w p电源=i总u=35w （4分）(3)因上极板带正电，故粒子带负电粒子穿过板的时间t=0.2s当粒子刚从下极板穿出时：而：e= 联立解得：u=18v 同理有： 而：e=联立解得：u=22v 故r2两端的电压应满足的条件是：18vu222v （5分）17、（12分）试题分析：(1)设弹簧储存的最大弹性势能ep，滑块从静止释放至运动到b点，由能量守恒定律知：从b到c， 解得：m/s，j（4分）(2)加电场后，由于传，所以滑块刚滑上传送带时就做匀减速直线运动，滑块减速至与传送带共速的时间为=0.5s滑块减速的位移为故滑块之后匀速运动，从b到c，由 wf =-1.9375j （4分,少-号扣一分）(3)滑块恰能在c点水平飞出传送带，则有mgmvc2/r解得：vc2 m/s0vc/r05 rad/s滑块要减速到c点 m