山西省山西大学附属中学2013届高三期中考试物理

2012-2013学年度上学期期中考试

高三年级物理试卷本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷共6页，第II卷共4页。共110分。考试时间110分钟。第I卷（选择题共54分）注意事项：1.答卷I前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。答卷I时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。一、选择题（每小题3分，共54分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1．关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是伽利略认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同若使用气垫导轨进行理想斜面实验，就能使实验成功理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证2.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为e、e，已知0>0。用1212n、n分别表示水对两单色光的折射率，v、v分别表示两单色光在水中的传播速度，则212A.n<n，v<vB.n>n，v>v12121212C.n>n，v<vD.n<n，v>v12121212下列图像均能正确皮映物体在直线上的运动，则在t=2s内物体位移最大的是（）据新闻报道：“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日18时成功发射。卫星绕月运行的圆形轨道距月球表面约为100km,用118分钟绕月球运行一周，运行速度约1.6km/s。

已知万有引力常量X川7mm，由以上信息可以估算下面哪些物理量月球半径B月球的自转周期C.“嫦娥二号”卫星的质量D.月球表面重力加速度如图所示,弹簧下端挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,则物体在振动过程中物体在最低点时的弹力大小应为2mg弹簧的弹性势能和物体动能总和不变弹簧的最大弹性势能等于2mgA物体的最大动能应等于mgA两列简谐横波，波速大小均为20m/s,图为某时刻两列波的波动图象，一列波沿着x轴向右传播（实线所示），另一列沿着x轴向左传播（虚线所示），下列说法正确的是（）两列波的频率均为5.0Hz两列波在b、d点处振动加强，在a、c点振动减弱图示所示时刻b、d点处的质点速度为0,a、c点处质点速度最大经过0.1s，a处质点在波谷，c处质点在波峰—质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图线如甲图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s,从t=0经过0.3s后此质点立即停止运动，则再经过0.1s时的波形图是图乙中的（）

8•如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动•设某时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小A为vB,轻绳与杆的夹角为6•则（）Bv=vcos6B・v=vsin6ABBAC•小球B减小的势能等于物块A增加的动能D当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大9•如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数可能为（）10NB.20NC.40ND.60N10.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率vi运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2>vi,从小物块滑上传送带开做的功为叫，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,平均功率为P2,则下列选项正确的是W>W；F=2FB・W二WF>2F12f12fC・P<P;F>2FD・P=P;F=2F12f12f12•如图所示，将小球a从地面以初速度v。竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度vo水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度h/2处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（）A•两小球落地时的速率相同

两小球落地时，重力的瞬时功率相同从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等13、如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为'⑶3。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为e，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小f随夹角e的变化关系可能是图中的（）如图甲所示，静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f与滑动摩擦力大小相等，则（）A.0〜t’时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大12C.t2时刻后物块A做反向运动D.2时刻物块A的动能最大2315、如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（）该球从被击出到落入A穴所用时间为丨2h该球从被击出到落入A穴所用时间为:g球被击出时的初速度大小为L.且球被击出时的初速度大小为L2h16.如图所示，置于足够长斜面上的盒子内放有光滑球B16.如图所示，置于足够长斜面上的盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面弹簧的弹性势能一直减小直至为零A对B做的功等于B机械能的增加量弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量A所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量如图所示，倾角为0的斜面体放在水平地面上，质量为m的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M的铁块^m相连，整个装置均处于静止状态，已知mgsinO>Mg。现将质量为％的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比细线的拉力一定增大木块所受的合力可能不变斜面对木块的摩擦力可能减小斜面体相对地面有向左运动的趋势某娱乐项目中，参与者抛出一小球撞击触发器，从而进入下一关，现在将这一过程进行简化，假设参与者在触发器的正下方以V的速率竖直上抛一个小球恰好击中触发器。若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示。则小球能够击中触发器的可能是（）卷11（非选择题共56分）注意事项：1•答卷II前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2.答卷II时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。

(2)在误差允许的范围内，机械能守恒应满足的关系式(2)在误差允许的范围内，机械能守恒应满足的关系式(用上面字母表示)(3)写出一条影响机械能守恒的因素某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W乂v,②W^V2,③W=jV,…。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木块，让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体从初始位置到速度传感器的距离气、打、L3、L4„，读出物体每次通过速度传感器Q的速度v’、v、v、v4、…，并绘制了如图乙2341234所示的L-v图像。根据绘制出的L-v图像，若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出()A.LA.L—v2图像B.L—\/v图像C.L_v图像本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？(3分)人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知,，弹簧振子做简谐运动的周期为t=2侶\k(其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数)。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0,B是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定)，弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。1)请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示

（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m=—三、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写最后答案的不能得分）（6分）如图表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，°、b是其中的两条平行光线•光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b的光路图并求出从玻璃砖中首次出射时的折射角（8分）如图所示，光滑水平面上有一静止小车B左端固定一砂箱，砂箱的右端连接一水平轻弹簧，小车与砂箱的总质量为M1=1.99kg•车上静置一物体A,其质量为M212=2.00kg•此时弹簧呈自然长度，物体A的左端的车面是光滑的，而物体A右端的车面与物体间的动摩擦因数为“=0・2・现有一质量为m=0.01kg的子弹以水平速度v°=400m/s打入砂箱且静止在砂箱中，求：（1）小车在前进过程中，弹簧弹性势能的最大值.（2）为使物体A不从小车上滑下，车面的粗糙部分至少多长？（g取10m/s2）24（10分）如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l]=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数u=0.4开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=10m/s2）求：（1）B离开平台时的速度vB,

B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t和位移x。BBA左端的长度L2225、(10分)质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为pi=0.50o这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为p2=0.25o设最大静摩擦力等2于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：(1)木块对铁箱的压力；水平拉力F的大小；使拉力F减小到120N,经过一段时间，木块落至箱底后且不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱长度是多少？126.(12分)一轻质细绳一端系一质量为m20kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s为2m,动摩擦因数为0.25.现有一小滑块B,质量也为m,从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度，与挡板碰撞不损失机械能.若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问：若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内

做圆周运动，求此高度h.若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力.若滑块B从h=5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数n完整圆周运动的次数n.高三物理参考答案1.C2.D3.B4.AD5.AC6.C7.C8.D9.ABC10.ABC11.B12.C13.C14.BD15.BC16.BC17.AD18.BCD钢球释放点到桌面的高度hi,桌面到地面的高度h2球落地点到桌子边得水平距离s12，s2=4hih2由于斜面或桌面上的摩擦12，A不会(10分)(1)①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间£(此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分)t2t2(2)t-m(2分)12oi22光路如图所示23.解析：(1)子弹射入砂箱后，子弹、砂箱和小车获得共同的速度，设为£，以子弹、砂箱和小车组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律，有mv=(M+m)v011之后，小车与A通过弹簧作用又达到共同速度，设为v2，此时弹簧压缩最大，则对2子弹、砂箱和小车以及物体、弹簧整个系统，根据动量守恒定律，有(M+m)v=(M+M+m)v11122根据能量守恒，有Ep=2（M1+m）v12-泌+皿+“比2联立以上三式得m2Mv2=2J.E=20—=2J.p2M+mM+m+M112(2)A被压缩的弹簧向右推动直到脱离弹簧后，又通过摩擦力与小车作用再次达到共

速度，设为v3,对小车与A组成的系统，根据动量守恒定律，有(M+M+m)v=(M+M+m)v122123由此得v2=v3；而对物体A和弹簧组成的系统，根据功能关系，有pM2gs=E232p解得s=0.5m.答案：(1)2J(2)0.5m解析：(1)设物块平抛运动的时间为t由平抛运动规律得1h=gt2，x=vt2B联立解得vB=2m/s。B设B的加速度为aB,由牛顿第二定律，pmg=maB,BB1由匀变速直线运动规律，vB=aBtB，xB=aBtB2，BBBBBB联立解得t=0.5s，x=0.5m。BB1设B刚好开始运动时A的速度为v,由动能定理得Fl2=Mvi2221设B运动后A的加速度为aA,由牛顿第二定律和运动学的知识得1F-pmg=Ma,(l+x)=vt+at2,A2B1B2AB联立解得l2=1.5m。25(1)木块在竖直方向，由相对静止得mg=F=pF・・・F=mg/p=5/0.25=20Nf2NN22)F3)当F=120N时，铁箱与木块水平方向仍然一起加速，所以撤(M+m)g由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力Fn/=-Fn=-20N2)F3)当F=120N时，铁箱与木块水平方向仍然一起加速，所以撤(M+m)g去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s,因p因p]>p2,以后木块相对箱滑动，木块加速度a2=p2g=2.5m/