4物理-2015届高三上学期期中考试物理试题

12014-2015学年度第一学期其中学情调查考试高三物理试题一、单项选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分．)1．2014年10月7日，诺贝尔官方网站宣布，日裔科学家赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高亮度蓝色发光二极管”获得2014年诺贝尔物理学奖。下列有关物理学史的叙述中正确的是：（）A．开普勒关于行星运动的描述为万有引力的发现奠定了基础B．库仑发现了真空中点电荷相互作用的规律，卡文迪许用扭秤实验测出了静电常数K的值C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量D．笛卡尔通过理想实验研究自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2．如图所示，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．它们在推力F的作用下由静止下落，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（）A．B只受重力的作用B．B受重力和A的压力作用C．B受重力、A的压力和墙面的摩擦力三个力的作用D．B受重力、A的压力、墙面的摩擦力和推力F四个力的作用3．如图所示，半圆形容器竖直放置，在其圆心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成θ角，则两小球的初速度之比为（）A．tanB．tanC．3tanD．2tan4．银河系处于本超星系团的边缘，已知银河系距离星系团中心约2亿光年，绕星系团中心运行的公转周期约1000亿年，引力常量G=6.67x10-11N·m2/kg2，根据上述数据不能估算出的物理量（）A．银河系绕本超星系团中心运动的线速度B．银河系绕本超星系团中心运动的加速度C．银河系的质量D．本超星系团的质量5．如图所示，足够高的竖直墙壁M、N之间有一根水平光滑细杆，在杆上A点的左侧某位置处套有一细环，一质量为m的小球用长为L的轻质细绳系在环上。N墙壁上的B点与小球等高，现让环与小球一起以v=gL2的速度向右运动。环运动到A点被挡住而立即停止。已知杆上A点离N墙壁的水平距离为23L，细绳能承受的最大拉力为2.5mg。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．细绳不会断裂，与N墙壁碰前小球做圆周运动B．小球与N墙壁碰撞时的速度为gL2F2C．小球与N墙壁的碰撞点到B点的距离为L/2D．小球与N墙壁的碰撞点到B点的距离为3L/166．如图甲所示，在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其中Q1带正电处于原点O．现有一个正电荷q以一定的初速度沿x轴正方向运动（只受电场力作用），其v-t图象如图乙所示，q经过a、b两点时速度分别为va、vb．则以下判断正确的是（）A．Q2带负电且电荷量大于Q1B．b点的场强比a点的场强大C．a点的电势比b点的电势高D．q在a点的电势能小于在b点的电势能二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分。选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.7．一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在西B在东，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。以向东为正方向，它们的位移-时间图像如图所示，图中t2=2t1，由图可知（）A．小鸟的速率是汽车速率的两倍B．相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:1C．小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D．小鸟和汽车在0－t2时间内位移相等8.如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（）]A．地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力B．周期关系为Ta=TcTbC．线速度的大小关系为vavcvbD．向心加速度的大小关系为aaabac9.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则()A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝2gHRB．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C．小球A受到的合力大小为RmgHD．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上10．如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，虚线OC水平，第10题图乙3D是圆环最低点．两个质量均为m的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，则（）A．B球运动至最低点D时，A、B系统重力势能最小B．A、B系统在运动过程中机械能守恒C．A球从C点运动至D点过程中机械能减少D．当杆水平时，A、B球速度达到最大11．如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向间的夹角为30°，A、B与电场垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍是v0，且AB=BC，则下列说法中正确的是（）A．电场方向沿电场线斜向上B．电场强度大小为qmgEC．小球下落高度243gtD．此过程增加的电势能等于2221tmg三、简答题：本大题有两个实验题。共计20分.请将解答填写在答题卡相应的位置。12．10．（10分）如图1为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力作为，用DIS测小车的加速度．（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图2所示．①分析此图2线的OA段可得出的实验结论是．②（单选题）此图2线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大．③做本实验前必须消除摩擦力的影响，将木板的右端抬到适当的高度，这个步鄹是：13．(10分)用如图所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。4图8给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图8所示。已知m1＝50g、m2＝150g，则：(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)图8①在纸带上打下计数点5时的速度v＝________m/s；②在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝________J，由此得出的结论是____________________________________________；③若某同学作出的12v2­h图象如图所示，则当地的实际重力加速度g＝________m/s2。四、计算题：本题3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．14(15分)滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车摩擦变大匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．(1)求游客匀速下滑时的速度大小．(2)求游客匀速下滑的时间．(3)求游客从A滑到B的过程中由于摩擦产生的热量。15.（15分）水平桌面上有一个向右的匀强电场，mgEq，质量M=3m带电量为q可视为质点的木块置于水平平台上A点，用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接，平台上B点左侧光滑，AB两点距离是L，B点右侧粗糙到滑轮的距离足够远，动摩擦力因数μ＝0.4。木板从A点由静止开始释放，求(1)木块到达B点时速度(2)木块过B点电场强度的大小不变，方ABmM=3mL5向改为竖直向下，求M能向右滑多远？(3)木板与平台间摩擦产生的总热量Q16．（16分）如图所示，虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子（电荷量e,质量为m）无初速度放入电场E1中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O,求：(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tanθ；(3)电子打到屏上的点P到O点的距离x.17.（16分）如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水平桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离为R,P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R。用质量m1=0.4kg的物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块b将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块b过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2,物块从D点飞离桌面恰好由P点沿切线落入圆弧轨道。g=10m/s2,求:(1)B、D间的水平距离。(2)通过计算，判断物块b能否沿圆弧轨道到达M点。(3)物块b释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功。672014-2015学年度第一学期其中学情调查考试高三物理试题答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分．每小题只有一个选项符合题意题号123456选项ABCCDD二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分。选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.题号7891011选项BCBCACBCDBC三、简答题：本题有两个实验题（第12、13题共20分）12．（8分）（1）小车和传感器的质量不变拉力（2）①在物体的质量不变时，加速度与受到的合力成正比②C③平衡摩擦力13.（10分）（1）2.4m/s（2）0.58J0.6J在误差允许的范围内，系统的机械能守恒（3）g＝9.70m/s2四、计算题：本题4小题，共62分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．14．解：⑴对游客和滑沙车整体受力分析，由牛顿第二定律有2分解得a1=2m/s22分则游客匀速下滑时的速度v=a1t1=2×8=16m/s2分⑵游客加速下滑通过的位移2分则他匀速下滑通过的位移1分8匀速下滑的时间2分⑶对游客在斜坡上的运动过程，由动能定理有221sinmvWmgLfAB2分解得Q=JmvmglWABf4480021sin22分15.（1）对系统应用牛顿第二定律2分mgEq1分gmmga21421分到B点时的速度为：axv222分1分（2）由牛顿第二定律得：')()(amMEqMgmg2分2/5.1'sma1分向前滑动的距离为：LavxB310'222分（3）因摩擦产生的热量为：mgLLMgEqxfWf316310)(3分amMmgEq)(gLaxv2916.(1)电子在电场E1中初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间t1,由牛顿第二定律和运动学公式得：解得：运动的总时间为：(2)设粒子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：所以：(3)设粒子在电场中的偏转距离为x，10所以：x=3L。17.（1）设物块由D点以vD做平抛，落到P点时其竖直速度为根据几何关系有：解得vD=4m/s