江西师大附中高三物理上学期期中试题（含解析）.doc

江西师大附中高三年级物理期中试卷命题人：徐奇峰 审题人：胡纪明2013.11一、选择题:本题共10小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。1如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的（ ）【答案】b【解析】对b球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，故a图错误；再对a、b两个球整体受力分析，整体受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件可判断出上面的细线的拉力方向斜向右上方，故c、d图均错误；故本题选b2如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和m(m：m=1：2)的物块a、b用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力f作用于b上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样的大小的力f竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1：x2等于（ ）a1：1 b1：2 c2：1 d2：3【答案】a【解析】对左图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a=，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹kx1，x1对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹kx2，x，2，则x1：x2=1：1故a正确，b、c、d错误故选a3.如图所示，分别用力f1、f2、f3将质量为m的物体由静止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，f1、f2、f3做功的平均功率大小关系是（ ）ap1=p2=p3bp1p2=p3cp3p2p1dp1p2p3【答案】a【解析】物体的加速度相同，说明物体受到的合力相同，即拉力f在沿着斜面方向的分力都相同，由于斜面的长度相同，物体的加速度相同，所以物体到达顶端的时候，物体的速度的大小也是相同的，根据功的公式w=fl可得，拉力在沿着斜面方向上的分力相同，位移相同，所以拉力做的功相同，由于物体的运动情况相同，所以物体运动的时间也相同，所以拉力的功率也就相同，故选a4.如图所示，发射远程轨道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标b。c为椭圆的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为r，地球质量为m，引力常量为g。关于弹头在c点的速度v和加速度a，正确的是 （ ） a b c d 【答案】b【解析】根据万有引力提供向心力可得gm，解得v=导弹在c点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在c点的速度小于，故选项a、c错误导弹在c点受到的万有引力fg，根据牛顿第二定律知，导弹的加速度a=g，故b正确，d错误5.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、u、e和q表示下列说法正确的是()a保持q不变，将d变为原来的两倍，则e变为原来的一半b保持e不变，将d变为原来的一半，则u变为原来的两倍c保持d不变，将q变为原来的一半，则e变为原来的一半d保持d不变，将q变为原来的两倍，则u变为原来的一半【答案】c【解析】保持q不变，将d变为原来的两倍，根据公式，可知，e不变，故a错误保持e不变，将d变为原来的一半，由u=ed可知，u变为原来的一半，故b错误保持d不变，则电容c不变，将q变为原来的一半，由公式c=分析可知，u变为原来的一半，故c正确保持d不变，则电容c不变，将q变为原来的两倍，由公式c=分析可知，u变为原来的两倍，由e=分析知，e变为原来的两倍，故d错误6.空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势j随x的分布如图所示，a、m、o、n、b为x轴上的点，|oa|ob|，|om|=|on|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从m点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是( )a粒子一定带正电b粒子从m向o运动过程中所受电场力均匀增大c粒子一定能通过n点d粒子从m向o运动过程电势能逐渐增加【答案】c【解析】由题图可知，a、b两点电势相等，o点的电势最高，a到o是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，从m点由静止开始沿x轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，a错误；a到m电势均匀升高，故a到o的电场是匀强电场，所以粒子m向o运动过程中所受电场力不变，故b错误；由题图可知，ab两点电势相等，m点的电势小于n点的电势，故m到o电场力做的功大于o到n克服电场力做的功，所以粒子能通过n点，故c正确；粒子从m向o运动过程电场力做正功，电势能一定减小，故d错误7.如图所示，闭合电键s，电压表的示数为u，电流表的示数为i，现向左调节滑动变阻器r的触头p，电压表v的示数改变量的大小为u，电流表的示数改变量大小为i，则下列说法正确的是( ) var1r2rpabersau 变大 ，i变小 b 变大c电阻r1的功率变大 d电源的总功率变大【答案】ac【解析】变阻器与电阻r1并联后与电阻r2串联，当向左调节滑动变阻器r的触头p时，变阻器接入电路的有效电阻变大，故外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，可知干路电流减小，故 i变小，将电阻r2和电源内阻作为等效电源的内阻，易知路端电压增大，即电压表示数u 变大 ，故选项a正确。将电阻r2与电源当作等效电源，可知表示等效电源的内电阻，其大小是不变的，故b错误。干路电流减小，故并联部分电压u并=e-i（r+r2）增加，故电阻r1的功率变大，故c正确。干路电流减小，故电源的总功率p=ei减小，故d错误。8如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的不计空气阻力，则()aa的飞行时间比b的长 bb和c的飞行时间相同ca的水平初速度比b的小 db的水平初速度比c的大【答案】bd【解析】由图象可以看出，b、c两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，b、c运动时间相等，故a错误，b正确；由图象可以看出，a、b、c三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故c错误，d正确；故选bd。9.某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30v，然后又将这样的西红柿电池10个串联成电池组（n个相同电池串联时，总电动势为ne，内电阻为nr），与一个额定电压为1.5v、额定功率为1w的小灯泡相连接，小灯泡不发光，量得小灯泡两端的电压为0.3v，对此现象的解说各同学不一，其中摘录如下，其中说法正确的是（ ） a.西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已烧毁b.小灯泡的实际功率小于0.04w，太小了 c.西红柿电池组输出的电功率太小 d.西红柿电池组的内阻太大【答案】cd【解析】由题意可知，小灯泡两端的电压为0.3v，小于灯泡的额定电压1.5v，灯泡不可能烧毁，故a错误小灯泡两端的电压为0.3v，小于灯泡的额定电压1.5v，则灯泡的电阻小于额定功率下的电阻（2.25），由定性分析可知小灯泡的实际功率大于0.04w，故b错误灯泡不发光是因为灯泡的实际功率过小，不足以发光，说明西红柿电池组输出的电功率过小，故c正确灯泡不发光，流过灯泡的电流远小于灯泡的额定电流，10个西红柿电池串联成电池组电动势约为3v，串联内阻增大，根据欧姆定律可知，由于电池组的内阻远大于小灯泡的电阻，灯泡分担的电压太小，故d正确10.位于水平面上的物体在水平恒力f1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力f2，物体做速度为v2的匀速运动，且f1与f2功率相同。则可能有（ ）a.f2f1，v1v2 b.f2f1，v1v2 c.f2f1，v1v2 d.f2f1，v1v2 【答案】bd【解析】设恒力f2与水平方向的夹角为，物体都做匀速运动，受力平衡，则：f1=mg，f2cos=（mg-f2sin）解得：f2（cos+sin）=f1根据f1与f2功率相同得：f1v1=f2v2cos由解得：，所以v1v2，而f1与f2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以故选bd。二、实验题:本题共3小题，每空2分，共14分。11(2分)以下是一些有关高中物理实验的描述，其中说法不正确的一项是： a在“验证力的平行四边形定则”实验中的拉橡皮筋的细绳要稍长一点，并且实验时要使弹簧与木板平面平行b在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量c在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长d在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力【答案】b【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量在计算过程中可以约去，不一定需要天平测量物体的质量，故b错误选项acd说法正确。12(6分)某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能ek随时间变化和动能ek随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，（1）请你判断物体动能随位置变化的图线应是图_；（2）若图甲中oa连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q, 则物体所受合外力的大小为_，在a点所对应的瞬时速度的大小为_【答案】（1）乙 （2）q; 【解析】由ek=w=fx，可得：ek与成x正比，故乙图是物体动能随位置变化的图线在乙图中，由ek=fx得：f=即斜率q=，在甲图中，p= ，由得：，又：在这个过程中平均速度，所以：x= t，将代入得：，解得：v= 。13.(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示已知小车质量m400g，砝码盘质量m010 g，所使用的打点计时器交流电频率f50 hz.其实验步骤是：a按图中所示安装好实验装置；b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；c取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；d再接通电源，然后放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；e重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，调节垫块的位置，改变倾角，重复bd步骤，求得小车在不同合外力f作用下的加速度回答下列问题：(g=10m/s2)(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(填“是”或“否”) (2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a_ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为_g13.51【答案】（1）否 （2）2.5 90 【解析】当小车匀速下滑时有：mgsin=f+（m+m0）g，当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsin和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即x=at2，解得：a= 。将x=0.0249m，t=0.1s带入解得：a=2.5m/s2 由ma=（m+m0）g可得m=90g。三、计算题（本题共5小题，共46分）14.（8分）如图所示，直线mn表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在a、b两处，a、b间的距离为85 m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a12.5 m/s2，甲车运动6.0 s时，乙车开始向右做匀加速直线运动，加速度a25.0 m/s2，求两辆汽车第一次相遇处距a处的距离【答案】见解析【解析】甲车运动6 s的位移为xa1t45 m此时甲车尚未追上乙车，设此后再经时间t甲车与乙车相遇，则有a1(tt0)2a2t285将上式代入数据并整理得：t212t320解得：t14 s，t28 st1、t2都有意义，t14 s时，甲车追上乙车；t28 s时，乙车追上甲车再次相遇第一次相遇地点距a的距离：s1a1(t1t0)2125 m。15.(8分)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在o点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，求：(1)小球通过最高点a时的速度va.(2)小球通过最低点b时，细线对小球的拉力【答案】见解析【解析】(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，则小球通过a点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有mgsinm解得：va.(2)小球从a点运动到b点，根据机械能守恒定律有mva2mg2lsinmvb2解得vb小球在b点时根据圆周运动和牛顿第二定律有ftmgsinm解得ft6mgsin.16.(10分)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中（sin53=0.8，）（1）此电场的电场强度大小； （2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差u；（3）小球的最小动能【答案】见解析【解析】（1）根据题设条件，电场力大小fe=mgtan37mg （2）上抛小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v：vy=v0gt沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a：ax=g小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移：sx=axt2=电场力做功 w=fxsx小球运动的抛出点至最高点之间的电势差u=（3）水平速度vx=axt，竖直速度vy=v0gt，小球的速度v=由以上各式得出 v2=g2t22v0gt+v02解得当t=时，v有最小值 vmin=v0，小球动能的最小值为emin=mv2min17.(10分)如图所示，五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度l=0.5m，质量m=0.6kg。一质量m=1kg的小物块以=3m/s水平速度从第一块长木板的最左端滑入。已知小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。重力加速度g取。求：(1)小物块滑至第四块长木板时，物块与第四块长木板的加速度分别为多大？ (2)物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离？【答案】见解析【解析】（1）设当物块滑至第n块木板时，木板与地面的摩擦力小于小物块与木板的摩擦力，即 解得n4.3物块滑上第五块木板时，木板才开始在地面上滑动。即：小物块滑至第四块长木板时，第四块长木板的加速度为零。物块的加速度为(2)设物块刚滑上第五块木板时的速度为，每块木板的长度为l，由动能定理 解得物块在第五块木板表面做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，设经历时间t，物块与木板能获得相同的速度，对物块 对木板 解得 在此过程中，物块发生的位移为，由动能定理 解得 即物块与木板获得的共同速度，之后整体向前匀减速运动后静止由动能定理 解得 所以物块总共发生