江西省上饶县玉山一中屆高三物理上学期期中联考试题 （含解析）.doc

物理试卷一、选择题(每题有一个或多个正确答案，每题4分，共40分)1星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1 ，已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为 ( ) a. b. c. d. 考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度专题：万有引力定律的应用专题分析：第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即g=m ；此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面解答：设地球的质量为m，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：g=m 在地球表面g =mg 第一宇宙速度时r=r 联立知v=利用类比的关系知某星体第一宇宙速度为v=第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1；即v2 = = =；故答案为：c点评：通过此类题型，要学会知识点的迁移，比如此题：把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面2如图所示力f大小相等，abcd物体运动的位移s也相同，哪种情况f做功最小( )考点：功的计算专题：功的计算专题分析：根据恒力做功的表达式w=fscos（为f与s的夹角）进行判断即可解答： a选项中，拉力做功为：w=fsb选项中，拉力做功为：w=fscos300=fsc选项中，拉力做功为： w=fscos300 = fsd选项中，拉力做功为： w=fscos600 =fs ,故d图中拉力f做功最少；故选d点评：本题涉及恒力做功的求法，拉力f做功取决与力的大小、位移的大小和力与位移夹角的余弦三者的乘积，与是否有其他力做功无关3如图所示，平行极电容器两极板间悬浮着一带电微粒p，令把a、b两个半方形的金属空盒相对插入容器中间当a、b合拢后，微粒p的状态是( ) a向上运动 b仍保持静 c向下运动 d条件不完全，无法判断考点：带电粒子在混合场中的运动、静电场中的导体专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：油滴原来处于静止状态，电场力与重力平衡，即可根据平衡条件判断油滴的电性静电场中导体的特点：处于静电平衡状态，导体内处处场强为零。把a、b两个半方形的金属空盒相对插入容器中间当a、b合拢后；微粒p处于静电平衡状态中的导体内部，此时微粒p只受重力作用自由下落。解答： a、油滴原来处于静止状态，电场力与重力平衡，所以油滴所受的电场力方向竖直向上，而电场方向竖直向下，把a、b两个半方形的金属空盒相对插入容器中间当a、b合拢后；微粒p处于静电平衡状态中的导体内部，导体ab内处处场强为零。故此时微粒p在重力作用下向下运动。故c正确点评：本题考查电容器的动态分析问题和静电场中导体的特点：处于静电平衡状态，导体内处处场强为零4关于作用力和反作用力对系统做功，下列说法正确的是( ) a作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功之和一定为零 b作用力与反作用力做功的大小可以不相等 c一对静摩擦力对系统做功为零 d一对滑动摩擦力对系统一定做负功考点：功的计算；作用力和反作用力专题：功的计算专题分析：作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；要比较作用力和反作用力的功的大小，要注意作用点的位移必须相对于同一个参考系，否则无意义解答： a、b、作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故a错误，b正确；c、作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，故c正确； d、一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负；故d正确；故选：bcd点评：本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑5如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在f作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )(g取10ms2) a物体加速度大小为2 ms2 bf的大小为21n c4s末f的功率大小为42w d4s内f做功的平均功率为42w考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率专题：牛顿运动定律综合专题分析：结合速度时间图线求出物体的加速度，通过牛顿第二定律求出拉力f的大小，根据运动学公式求出4s内物体的位移和4s末的速度，从而知道力的作用点的位移大小和速度，根据功的公式求出拉力做功的大小根据功率的公式求出拉力f的平均功率和瞬时功率解答： a、速度时间图线的斜率表示加速度，则物体的加速度a= m/s2=0.5m/s2故a错误b、根据牛顿第二定律得，2f-mg=ma，则f= =10.5n故b错误c、4s末物体的速度为2m/s，则拉力作用点的速度为4m/s，则拉力的功率p=fv=10.54=42w故c正确d、4s内物体的位移为图线所围成的面积，故x=42m=4m，则拉力作用点的位移为8m，拉力平均功率p= = (10.58)/4w=21w故d错误故选：c点评：本题的易错点在于认为物体的位移等于f作用点的位移，实际上f作用点的位移和速度是物体位移和速度的2倍6水平面上的甲、乙两物体某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下，逐渐停下来，如图所示a、b分别表示甲、乙两物体的动能e和位移s的图像，下列说法中正确的是( ) a若甲和乙与水平面上的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大 b若甲和乙与水平面间的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小 c若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大 d若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：甲、乙两物体仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，滑动摩擦力做负功，根据动能定理研究位移和动能的关系解答：设物体的初动能为e0，图线斜率大小为k =(e-e0)/s ; 则根据动能定理得: -mgs=e-e0;得到e=e0 -mgs ; mg=k ;a、b：由图得kakb，amagbmbg若动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大，故a正确，b错误; c、d：由上式amagbmbg，若甲和乙的质量相等，甲和地面的动摩擦因数一定比乙大c正确，d错误故选ac点评：图象往往从解析式得到本题关键借助于动能定理推导出动能与位移的关系，直线的斜率大小等于摩擦力，来进行分析、判断7滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它同到出发点时速度变为v2，且v2v1,若滑块向上运动的位移中点为a取斜面底端重力势能为零，则( ) a上升时机械能减小，下降时机械能增大 b上升时机械能减小，下降时机械能减小 c上升过科中动能和势能相等的位置在a点上方d上升过程中动能和势能相等的位置在a点下方考点：功能关系；重力势能；机械能守恒定律分析：由物体回到出发点的速度可知物体应受到阻力，则可知机械能的变化；要找出动能和势能和同的点，可以先表示出a点的机械能，则比较出发点与a点的机械能的关系可得出动能和势能的关系，则可得出动能和势能相同的位置解答：a b、由v2v1可知，斜面与滑块间有摩擦，滑块无论上升还是下降时，都有机械能损失，故a错误，b正确；c d、可先求出斜面中点a的动能ek1和势能epa情况，滑块初始机械能e1=mv12滑块在斜面中点a的速度va=v1 , 在a点的机械能ea=mva2+epa 联立式得：ea=mva2+epa=e1+epa 而因斜面与滑块间有摩擦，知e1ea，所以ekaepa ，故动能和势能相等的位置应出现在a点之上，故c正确；故选：bc点评：本题应注意物体上升和下降时均做匀速直线运动，故利用了匀变速直线运动中的结论：位移中点时的速度v=，则可以直接表示出中点处的动能；同时本题没有直接找出相等的点，而是先比较a点时的动能和势能再确定相等点的位置，此点由选项应该能判断出来8如图所示，将一绝缘导体a置于一带负电荷的小球近旁。当导体慢慢向小球移近时，关于导体ab下面说法中正确的是( ) a两端电势不断降低，但a端总比b端低 bb端面上场强逐渐增大，导体内场强不改变c感应电荷在b端的场强总小于a端场强d用金属线将a端接地时，将有正电荷不断渗入大地考点：静电场中的导体；电场强度；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：带负电电荷靠近金属导体时，由于静电感应，会使金属导体a带正电，导体b带负电，当两者间距减小时，根据静电感应的现象来分析即可解答：当带电小球靠近金属导体时，由于静电感应，导体b端带有负电荷，a端带有正电荷， a、处于静电平衡的导体，电势处处相等，是一个等势体，当移近时，因沿着电场线方向，电势降低，则两端电势在降低，但两端电势仍是相等的，故a错误；b、当导体慢慢向小球移近时，由于静电感应的作用，金属导体a端带的正电荷增多，导体b端带的负电荷也增多，即导体表面的电场强度增强，而内部电场强度仍为零，即感应电荷产生的电场强度与负点电荷在该处产生的电场强度大小相等，方向相反但由于负电荷在a处产生电场强度大于b处的电场强度，因此感应电荷在b端的场强总小于a端场强，故bc正确；d、用金属线将a端接地时，将有b端的负电荷不断传向大地，所以d错误；故选：bc点评：本题是对静电感应现象的考查，根本的原因就是电荷之间的基本性质，即同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引9如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uab=ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点，据此可知( ) a三个等势面中，a的电势最高b带电质点通过p点时的电势能较q点大c带电质点通过p点时的动能较q点大d带电质点通过p点时的动能较q点小考点：等势面专题：电场力与电势的性质专题分析：由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大解答： a、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故a错误；b、根据质点受力情况可知，从p到q过程中电场力做正功，电势能降低，故p点的电势能大于q点的电势能，故b正确；c、从p到q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故p点的动能小于q点的动能，故c错误；故d正确故选bd点评：解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化10如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列图象中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能ek四个物理量随时间变化规律的是( )考点：电荷在交变电场中运动，匀变速直线运动的规律，牛顿第二定律专题：电荷在交变电场中运动专题分析：带电粒子的运动状态主要由粒子的初始状态与电场的变化规律（受力特点）的形式有关。当电场强度发生变化时，由于带电粒子在电场中的受力将发生变化，从而使粒子的运动状态发生相应的变化，当加上乙图的电压，粒子则做往复变速运动。分析电子一个周期内的运动情况：0t/ 4时间内，电子从静止开始做匀加速直线运动,t/4t/2沿原方向做匀减速直线运动，t/ 2时刻速度为零t/ 23t/ 4时间内向b板做匀加速直线运动，3t/ 4t继续做匀减速直线运动根据电子的运动情况选择图象解答：分析电子一个周期内的运动情况：0t/4时间内，加速度a1=eu/(dm) 是一定值，方向向a板，电子从静止开始向a板做匀加速直线运动， t/4t/2时间内加速度a2=eu/(dm) 方向向b板，电子沿原方向做匀减速直线运动， t/ 2时刻速度为零 t/ 23t/4时间内向b板做匀加速直线运动，加速度a3=eu/(dm) 是一定值，方向向a板，3t/4t继续向b板做匀减速直线运动a、根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知a符合电子的运动情况故a正确b、电子做匀变速直线运动时,x-t图象是抛物线，故b错误c、根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动，而匀变速运动的加速度不变，a-t图象应平行于横轴故c错误d、匀变速运动速度图象是倾斜的直线，ek-t图象是曲线故d错误故选a点评：本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题，关键是分析电子的运动情况二、实验题(共10分)11(2分)如图甲所示，把纸带固定在质量为50g的钩码上，让纸带穿过打点计时器，接通电源，松带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带用刻度尺测量起始点o到各点的距离，并知道交流电源的频率是50hz，根据上述数据，在此实验中可以做到( ) a测出当地重力加速度的准确值b计算在纸带中打下d点时钩码的动能c计算钩码下落过程中受到的合外力d较准确地验证机械能守恒定律 考点：用打点计时器测速度，验证机械能守恒定律，测定匀变速直线运动的加速度分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度根据瞬时速度可以求出动能根据加速度可以求出合力解答：根据匀变速直线运动推论得：x=at2，根据提供的数据可以求得钩码下落的加速度，运用牛顿第二定律可以求出所受的合力a、钩码在下落的过程中受重力和阻力，因为阻力未知，所以无法测出当地重力加速度的精确值故a错误b、纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，因为钩码质量已知，那么可以计算出计时器在纸带上打d点时钩码的动能故b正确c、根据提供的数据可以求得钩码下落的加速度，运用牛顿第二定律可以求出所受的合力故c正确研究o点到d点，可以计算出重力势能减小量ep=mgh，也可以计算出动能的增加量ek=ekd-0，然后去比较动能的增加量和重力势能减小量的大小关系，如果相等则可以说明钩码下落机械能守恒定律故d正确故选bcd点评：清楚打点计时器打出来的纸带能够直接测量的物理量和间接测量的物理量运用物理规律可以通过测得的物理量求出其它的物理量12(8分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有 (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是 ，实验时首先要做的步骤是 (3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小vi与v2(v1v2)则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)考点：验证动能定理，牛顿第二定律分析：（1）本实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，平衡摩擦力后用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的拉力，重物加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式，分析讨论在什么情况下合力与沙桶的总重力大小基本相等（2）细线的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，需要验证的方程是细线对滑块做功与滑块动能的增加的关系解答：（1）：实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；（2）在本实验中，合力指的是小沙桶和细沙的总重力，小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；所以实验前要首先平衡摩擦力沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设细线的拉力为t，滑块的质量为m，沙和沙桶的总质量为m，对小车根据牛顿第二定律有：t =ma 对砂桶和砂有：mg- t = ma 解得：t = ,由此可知当mm时，t mg，即沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，细线的拉力约等于砂和砂桶的总重力 故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；（3）以滑块为对象验证“动能定理”，合外力做的功为：mgl，小车动能的变化量为：mv22 - mv12，所以我们需要验证的数学表达式为：mgl=mv22 - mv12故答案为：（1）毫米刻度尺、天平 （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力;（3） mgl=mv22- mv12点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果三、计算题(共50分，要有必要的步骤和过程)13(12分)静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有利于工人健康等优点，其装置原理图如图所示a、b为两块平行金属板，间距d=040 m，两板间有方向由b指向a、场强e=0x103nc的匀强电场。在a板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪p，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度v0=20 ms，质量m5.0x1015kg，电荷量q= -2.0xl0-16c，微粒的重力和所受空气阻力及微粒间的相互作用力均不计，油漆微粒最后都落在金属板b上试求：(1)油漆微粒打在b板上的动能(2)油漆微粒最后落在b板上所形成的图形及其面积的大小考点：带电粒子在电场中的运动；分析：（1）微粒从喷出到落在b板上的过程，每个微粒在匀强电场中所受的电场力大小为qe，电场力是恒力，电场力做正功，直接根据w=qed计算出电场力做的功，再根据动能定理即可求出微粒打在b板上的动能；（2）图象为圆，圆的半径等于类似平抛运动的微粒的水平分位移，根据分位移公式列式求解即可水平抛出的微粒运动时间最长，根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式列式求解出圆的最大半径；解答：（1）由动能定理得：电场力对微粒做功w=qu=qed= mvb2- mv02ekb=mvb2=qed+mv02=(2.010-16l0l030.40+ 5.010-1522)j=9.010-14j（2）微粒落在b板上所形成的图象是圆形，半径为r微粒初速度方向平行与极板时，到达b板时间最长，油漆微粒做类平抛运动，在垂直极板方向，油漆微粒的加速度a= 根据位移时间公式，有d=atm2平行于极板方向有：运动的半径r=v0tm s=r2 解式并代入数据得s=0.2512m20.25m2点评：本题是实际问题，考查理论联系实际的能力，关键在于建立物理模型第（2）问要弄清物理情景，实质是研究类平抛运动水平位移问题14(12分)“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是往绕月球极地轨道上运动，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号卫星ccd相机己对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为h，绕行的周期为tm；月球绕地公转的周期为tm ，半径为r0。地球半径为re ，月球半径为rm。试解答下列问题： (1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量比 (2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线乖直(如图所示)此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时间?已知光速为c。答案：（1）月球与地球质量之比：； （2）探月卫星传送到地球最少需要时间考点：牛顿第二定律f=ma，向心力公式，万有引力定律及其应用分析：（1）卫星绕月做圆周运动时，由月球的万有引力提供向心力，知道距月球表面高为h，月球半径为rm，绕行的周期为tm，根据由牛顿第二定律可求出月球的质量月球绕地球公转时，由地球的万有引力提供向心力，由月球公转的周期为te，半径为r地球半径为re，根据由牛顿第二定律可求出地球的质量（2）根据几何知识求出卫星到地面最短距离，再求出时间解答：（1）由牛顿第二定律得：f向man=m()2r月球绕地公转由万有引力提供向心力得:gm月()2r0 同理，探月卫星绕月运动时有：gm卫()2(rm+h) 由上两式联立解得： ；（2）设探月极地轨道上卫星到地心的距离为l，则卫星到地面最短距离为l-re，由几何知识得： l2=r02+（rm+h）2将照片发回地面的时间t= 15(13分)在水平向右的匀强电场中，有一质量为m 。带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于d点，当小球静止时细线与竖直方向夹角为，现给小球一个垂直悬线的初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。试问：(1)小球在做圆周运动的过程中，在那一个位置的速度最小?速度最小值是多少?(2)小球在b点的初速度是多大? 答案：（1）小球运动过程中的最小速度值为 （2）小球的初速度至少是考点：牛顿第二定律f=ma，动能定理的综合应用，向心力公式和电场强度分析：（1）对小球受力分析，求出小球受到的电场力与重力的合力，小球恰好完成圆周运动，在平衡位置的反方向上，小球做圆周运动的向心力由重力与电场力的合力提供，此时小球速度最小，由牛顿第二定律可以求出最小速度（2）由动能定理可以求出小球的最小初速度解答：（1）如图所示，重力与电场力的合力：f= ，电场力为f电=mgtan，小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，由牛顿第二定律得：=mv2/l，得小球的最小速度v= ；（2）由动能定理可得：-mg2lcos-mgtan2lsin=mv2-mv2，解得：v= ；16(13分)如图所示，一块质量为m长为l 的均质板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的物块(可视为质点)，物块上连接一根很长的细绳