河北省正定中学10-11学年高三第三次月考（物理）

V0 M m 河北正定中学 2010 2011 学年第一学期高三第 3 次考试 物 理 试 题 第 卷 选择题 共 48 分 一 选择题 本题共 12 小题 每小题 4 分 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 有的小 题只有一个选项正确 有的小题有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 在物理学中 匀变速 意味着加速度的大小和方向都不变 假设一个物体只受到地球的 万有引力作用 则关于该物体下列说法正确的是 A 可能做匀速直线运动 B 不可能做匀速直线运动 C 可能做匀速圆周运动 D 可能做匀变速直线运动 2 如图所示 质量为 M 的木板静置在光滑的水平面上 在 M 上放置一质量为 m 的物块 物块与木板的接触面粗糙 物块 m 获得初速度 v0向右滑动 在滑动过程中下面叙述正确 的是 A 若 M 固定不动 则 m 对 M 的摩擦力的 冲量为零 而 M 对 m 的摩擦力做负功 B 若 M 不固定 则 m 克服摩擦力做的功 全部转化为内能 C 若 M 不固定 则 m 对 M 的摩擦力做功 等于 m 克服 M 的摩擦力做功 D 不论 M 是否固定 m 与 M 相互作用力的冲量大小相等 方向相反 3 如图所示 质量为 m 的三角形木楔 A 置于倾角为 的固定斜面上 它与斜面间的动摩擦 因数为 一水平力 F 作用在木楔 A 的竖直平面上 在力 F 的推动下 木楔 A 沿斜面以 恒定的加速度 a 向上滑动 则 F 的大小为 A B cos cos sin gam sin cos sin gam C D sin cos cos sin gam sin cos cos sin gam 4 如图所示 木块静止在光滑水平面上 子弹 A B 从木块两侧同时射入木块 最终都停 在木块中 这一过程中木块始终保持静止 现知道子弹 A 射入深度 dA大于子弹 B 射入的 深度 dB 则可判断 A 子弹在木块中运动时间 tA tB B 子弹入射时的初动能 EkA EkB C 子弹入射时的初速度 vA vBD 子弹质量 mA mB 5 质量相等的五个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线 如图所示 具有初动能 E0的物块 1 向其他 4 个物块运动 依次发生碰撞 每次碰撞后不再分开 最后 5 个物块 粘成一整体 这个整体的动能等于 A E0 B 4E0 5 C E0 5 D E0 25 6 如图所示 M 为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块 abcd 为圆周的光滑轨道 a 4 3 为轨道的最高点 de 面水平且有一定长度 今将质量为 m 的小球在 d 点的正上方高为 h 处由静止释放 让其自由下落到 d 处切入轨道内运动 不计空 气阻力 则 A 在 h 一定的条件下 释放后小球的运动情况与小球的质量有 关 B 只要改变 h 的大小 就能使小球通过 a 点后 既可能落回轨 道内 又可能落到 de 面上 C 无论怎样改变 h 的大小 都不可能使小球通过 a 点后落回轨道内 D 调节 h 的大小 使小球飞出 de 面之外 即 e 的右面 是可能的 7 如图所示 质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放 传送带由电动机带动 始终保 持以速度 v 匀速运动 物体与传送带间的动摩擦因数为 物体过一会儿能保持与传送 带相对静止 对于物体从静止释放到相对静止这一过程 下列说法正确的是 A 电动机多做的功为 2 2 1 mv B 物体在传送带上的划痕长 g v 2 C 传送带克服摩擦力做的功为 2 2 1 mv D 电动机增加的功率为 mgv 8 如图所示 图中 MN 是由负点电荷产生的电场中的一条电场线 一带电粒子 q 飞入电场 后 只在电场力作用下沿图中虚线运动 a b 是该曲线上的两点 则下列说法正确是 A a 点的电场强度小于 b 点的电场强度 B a 点的电势低于 b 点的电势 C 粒子在 a 点的动能小于在 b 点的动能 D 粒子在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能 9 如图所示 竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端叠放着两个物块 A B 它们的质量均为 2 0kg 并处于静止状态 某时刻突然将一个大小为 10N 的竖直向下的压力加在 A 上 则此时刻 A 对 B 的压力大小为 g 取 10m s2 A 30N B 25N C 10N D 5N 10 如图所示 两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场 一个质量为 m 带电量为 q 的油滴以初速度 v0进入电场 并在电场中沿直线运动了一段时间 空气 阻力不计 则 v0 m E AB C DE F O A B E m q A 该油滴带正电 B 在这段时间内电场力所做的功在数值上等于油滴重力势能的增加量 C 在这段时间内油滴的机械能保持不变 D 在这段时间内油滴的动能保持不变 11 如图所示 A B C D E F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点 A B C 三点的 电势分别为 1V 2V 5V 则下列叙述中正确的是 A D E F 三点的电势分别为 7V 6V 3V B 电荷量为 1 6 10 19C 的正点电荷在 D 点的电势能为 1 12 10 18J C 将电荷量为 1 6 10 19C 的正点电荷从 E 点移到 F 点 电场力做的功为 3 2 10 19J D 将电荷量为 1 6 10 19C 的负点电荷从 F 点移到 A 点 电荷的电势能减少了 3 2 10 19J 12 如图所示 在场强大小为 E 的匀强电场中 一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为 m 电荷量为 q 的带负电小球 另一端固定在 O 点 把小球拉到使细线水平的位置 A 然 后将小球由静止释放 小球沿弧线运动到细线与水平成 60 的位置 B 时速度为零 以 下说法正确的是 A 小球重力与电场力的关系是 mg 3Eq B 小球重力与电场力的关系是 Eq 3mg C 球在 B 点时 细线拉力为 T 3mg D 球在 B 点时 细线拉力为 T 2Eq 第 卷 共 72 分 二 实验题 共 16 分 13 某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动 实验中使用的打点计时器的打 点周期为 T 他的实验步骤如下 按图甲安装好实验器材 接通电源 让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动 重复几次 选出一条点迹比较清晰的纸带 舍去开始密集的点迹 从便于测量的点开始 每两个 打点间隔取一个计数点 如图乙中 0 1 2 6 点所示 测量相邻两个计数点之间的距离 分别记作 s1 s2 s3 s6 通过测量和计算 判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动 1 利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度 a 2 若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角 且已知当地的重力加速度 值 g 则在以下物理量中 还能计算出 填字母序号 A 小车的质量 B 小车与平板斜面之间的动摩擦因数 C 小车到达斜面底端时的速度 D 小车滑下过程中损失的机械能 14 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞 碰撞过程中没有机 械能损失 某同学选取了两个体积相同 质量不等的小球 按 下述步骤做了如下实验 用天平测出两个小球的质量分别为 m1和 m2 且 m1 m2 按照如图所示的那样 安装好实验装置 将斜槽 AB 固定在桌 边 使槽的末端点的切线水平 将一斜面 BC 连接在斜槽末端 先不放小球 m2 让小球 m1从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下 记下小球在斜面上的落点位置 将小球 m2放在斜槽前端边缘处 让小球 m1从斜槽顶端 A 处滚下 使它们发生碰撞 记下小球 m1和小球 m2在斜面上的落点位置 用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离 图中 D E F 点是该同学记 下的小球在斜面上的几个落点位置 到 B 点的距离分别为 LD LE LF 根据该同学的实验 回答下列问题 1 小球 m1与 m2发生碰撞后 m1的落点是图中的 点 m2的落点是图中的 点 2 用测得的物理量来表示 只要满足关系式 则说明 碰撞中动量是守恒的 3 用测得的物理量来表示 只要再满足关系式 则说明两 小球的碰撞是弹性碰撞 三 计算题 8 12 16 20 分 共 56 分 15 宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统 通常可忽略其他 星体对它们的引力作用 设每个星体的质量均为 m 四颗星稳定地分布在边长为 a 的正 方形的四个顶点上 已知这四颗星均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动 引力常 量为 G 试求 星体做匀速圆周运动的周期 16 如图所示 两块平行金属板竖直放置 两板间的电势差 U 1 5 103V 仅在两板间有电 场 现将一质量 m 1 10 2kg 电荷量 q 4 10 5C 的带电小球从两板的左上方距两板 上端的高度 h 20cm 的地方以初速度 v0 4m s 水平抛出 小球恰好从左板的上边缘进 入电场 在两板间沿直线运动 从右板的下边缘飞出电场 求 1 金属板的长度 L 2 小球飞出电场时的动能 Ek 17 在水平长直的轨道上 有一长度为 L 的平板车在外力控制下始终保持速度 v0做匀速直线 运动 某时刻将一质量为 m 的小滑块轻放到车面的中点 滑块与车面间的动摩擦因数为 1 证明 若滑块最终停在小车上 滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数 无关 是 一个定值 2 已知滑块与车面间动摩擦因数 0 2 滑块质量 m 1kg 车长 L 2m 车速 v0 4m s 取 g 10m s2 当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方 向相同的恒力 F 要保证滑块不能从车的左端掉下 恒力 F 大小应该满足什么条件 3 在 2 的情况下 力 F 取最小值 要保证滑块不从车上掉下 力 F 的作用时间应该 在什么范围内 18 滑板运动是一项陆地上的 冲浪运动 具有很强的观赏性 如图所示 为同一竖abcdef 直平面内的滑行轨道 其中段水平 和段均为倾角37 的斜直轨道 bcabdeef 轨道间均用小圆弧平滑相连 小圆弧的长度可忽略 已知m m 1 5H 15L m m 设滑板与轨道之间的摩擦力为它们间压力的倍 2 1 25H 3 12 75H k 0 25 运动员连同滑板的总质量 60 kg 运动员从点由静止开始下滑从点kmac 水平飞出 在上着陆后 经短暂的缓冲动作后保留沿斜面方向的分速度下滑 接着在de 轨道上来回滑行 除缓冲外运动员连同滑板可视为质点 忽略空气阻力 取 10 defg m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 运动员从点水平飞出时的速度大小 c c v 2 运动员在上着陆时 沿斜面方向的分速度大小 de 0 v 3 设运动员第一次和第四次滑上轨道时上升的最大高度分别为和 则等ef 1 h 4 h 14 hh 于多少 参考答案 1 BC 2 D 3 C 4 BD 5 C 6 CD 7 D 8 AC 9 B 10 ABD 11 AB 12 BC 13 1 2 B 36 2 321654 Tssssss 14 1 D 点 F 点 2 FDE LmLmLm 211 3 FDE LmLmLm 211 15 星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动 由万 有引力定律和向心力公式得 2 2 2 2 2 2 4 2 2 45cos2 2 m T am a m G a G 解得周期 2 2 42 a Ta Gm 8 分 16 解 1 小球到达左板上边缘时的竖直分速度 1 分smghvy 22 设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为 则 2 分2tan 0 y v v 小球在电场中沿直线运动 所受合力方向与运动方向相同 设板间距为 d 则 2 分 qEqU tg mgmgd L 2 分m mg qU L d 15 0 tantan 2 解得 2 进入电场前 mgh 2 分 2 0 2 1 2 1 2 1 mvmv 电场中运动过程 2 分 2 1 2 1 mvEmgLqU k 解得 Ek 0 175J 1 分 也可由求解 2 0 1 2 K mg hLqUEmv 17 解析 1 根据牛顿第二定律 滑块相对车滑动时的加速度 mg ag m 相对车滑动的时间 0 v t a 滑块相对车滑动的距离 2 0 0 2 v sv t a 滑块与车摩擦产生的内能 Qmgs 由上述各式解得 与动摩擦因数 无关的定值 2 0 1 2 Qmv 2 设恒力 F 取最小值为 F1 滑块加速度为 a1 此时滑块恰好到达车的左端 则 滑块运动到车左端的时间 0 1 1 v t a 由几何关系有 0 0 11 22 vL v tt