力电场期中试题-Copy

1高三期中考试物理试题及参考答案20071101一、选择题（本题包括12小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（）（A）F1。（B）F2。（C）F3。（D）F4。2，两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。0t时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的tv图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆(AC)3，16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是Ａ.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大Ｂ.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长不受力时的“自然状态”Ｃ.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快Ｄ.一个物体维持匀速直线运动，不需要力4，下列说法正确的是A．行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B．物体在转弯时一定受到力的作用C．月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D．物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用5，原来静止在光滑水平面上的物体从t=0时刻开始，受到两个相反方向水平力F1、F2的作用，F1、F2随时间变化的规律如图所示．已知第ls内物体保持静止，则下列说法中正OF4F3AF2BF12确的是()A.第2s内物体加速度逐渐增大，速度逐渐增大B.第3s内物体加速度逐渐减小，速度逐渐增大C.第4s内物体加速度逐渐减小，速度逐渐增大D.第5s末物体速度最大，而加速度为零6，物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（）（A）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。（B）从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W。（C）从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。（D）从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W。7，一列间谐横波，沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。图２为该波在某一时刻的波形图，Ａ点位于x=0.5m处。A振动的周期是0.2s；B、在t等于41周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是8cm。C该波的传播速度为10m/s；D经过21周期后，Ａ点离开平衡位置的位移是－8_cm。8，如图所示，两个物体A和B质量之比为2:1，中间有一处于压缩状态的轻弹簧(物体与弹簧不相连)，放在光滑的水平面上，如果固定B，仅释放A，弹簧弹开后A物体所获得的动能为Ek，如果同时释放A和B，则弹簧弹开后A物体获得的动能为()A.kE21B.kE31C.kE32D．Ek9，如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．撞弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处10，我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员v/ms－101234567t/s3在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为A．2GrT3lB．2GrTl3C．2GrT3l16D．2GrT16l311，如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知NQMQ，下列叙述正确的是Ａ.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少Ｂ.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能增加Ｃ.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少Ｄ.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点；则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变12，为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：序号瓶内水量（mL）初始水温（0C）时间（h）末态水温（0C）11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列眼镜方案中符合控制变量方法的是A、若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据B、若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据C、若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据D、若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据二、本题共2小题，共10分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．13一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是_______cm。4郝双制作14现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：①小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底端Ａ2，记下所用的时间t②用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距离s，则小车的加速度a_______。③用米尺Ａ1相对于Ａ2的高h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力Ｆ＝_________。④改变_________________，重复上述测量。⑤以h为横坐标，2/1t为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。三(共4小题)、本题满分14分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1-αH），其中常数α＞0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。16土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和rB=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。（2）求岩石颗粒A和B的周期之比。（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？517离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。郝双老师制作（1）求加在BC间的电压U；（2）为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入电子，试解释其原因。18目前，滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图．赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R=6.5m，C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h=1.8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m，m=5kg，运动员质量为M，M=45kg。表演开始，运动员站在滑板b上．先让滑板a从A点静止下滑，t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t2=0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落在EF赛道的P点，沿赛道滑行，经过G点时，运动员受到的支持力N=742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g=10m/s2)(1)滑到G点时，运动员的速度是多大?(2)运动员跳上滑板a后，在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少？22tsshmg斜面倾角（或填h的数值）15解（1）设锅内气体分子数为nn=V/V0·NA（2）根据热力学第一定律ΔE=W+Q=-3J锅内气体内能减少，减少了3J（3）由P=P0（1-αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；6由P1=P+mg/S知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律P1/T1=P2/T2可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。16解:（1）设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律:rmvrmGM220①解得:rGMv0。对于A、B两颗粒分别有:AArGMv0和BBrGMv0，得:26BAvv②（2）设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:vrT2③对于A、B两颗粒分别有:AAAvrT2和BBBvrT2得:962BATT④（3）设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/=5102.3km处的引力为G0’,根据万有引力定律:2000rGMmG⑤2'000'0rmGMG⑥由⑤⑥得：950MM(倍)⑦17解（1）设一个正离子的质量为m、电荷量为q，加速后的速度为v，根据动能定理，有qU=12mv2设离子推进器在Δt时间内喷出质量为ΔM的正离子，并以其为研究对象，推进器ΔM的作用力F'，由动量定理，有F'Δt＝ΔMv由牛顿第三定律知F'=F设加速后离子束的横截面积为S，单位体积内的离子数为n，则有I=nqvSJ=nmvS两式相比可得IJ=qm又I=ΔMΔt解得U=F22JI（2）推进器持续喷出正离子束，会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力作用将来严重阻碍正离子的继续喷出，电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。因此，必须在出口D处发射电子注入到正离子束，以中和正离子，使推进器获得持续推力。18解：(1)在G点，运动员和滑板一起做圆周运动，设向心加速度为a向，速度为vG，运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用，则N-Mg=Ma向①a向=Rv2G②7N-Mg=MRv2G③M)MgN(RvG④vG=6.5m/s⑤{2)设滑板a由A点静止下滑到BC赛道后速度为v1，由机械能守恒定律有21mv21mgh⑥gh2v1⑦运动员与滑板b一起由A点静止下滑到BC赛道后．速度也为v1。运动员由滑板b跳到滑板a，设蹬离滑板b时的水平速度为v2，在空中飞行的水平位移为s，则s=v2t2⑧设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为s0，则s0=v1t1⑨设滑板a在t2时间内的位移为s1，则s1=v1t2⑩s=s0+s1即v2t2=v1(t1+t2)运动员落到滑板a后，与滑板a共同运动的速度