贵州省乌沙中学0910学年高三上学期期中考试物理doc.docx
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贵州省乌沙中学09-10学年高三上学期期中考试
物理
2009-11-25
第Ⅰ卷（选择题，共45分）
一、单项选择题：
本题共5小题，每小题3分，共15分。
每小题只有一个选项符合题意。
1．如右图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻：
a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点；则：
（）
A．a球最先到达M点B．b球最先到达M点
C．c球最先到达M点D．b球和c球都可能最先到达M点
2．无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器．如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的静摩擦力带动．当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时，从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加．当滚轮位于主动轮直径D1，从动轮直径D2的位置上时，则主动轮转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（）
A．
B．
C.
D．
3．如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面。
已知这三个圆的半径成等差数列，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。
将电量为q=+1.6×10-6C的电荷从A点移到C点，电势能减少1.92×10-5J.
若取C点为零电势点（
=0V），则B点的电势（）
A．一定等于6VB．一定低于6V
C．一定高于6VD．无法确定
4．如图所示，一不可伸长的轻绳长为L，一端固定在O点，
另一端系着一个质量为m的小球。
开始小球处于A点
细绳恰好拉直（绳中无拉力），现让小球由静止自由释放，
则小球运动到O正下方的C点时绳子的拉力大小为（）
A．4mg
B．3.5mg
C．3mg
D．2.5mg
5．如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。
若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动时（此时杆与水平方向夹角为θ），小球A的线速度大小为（）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题：
本题共4小题，每小题4分，共16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。
6．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s2，则5s内物体的（）
A．路程为65m
B．位移大小为25m，方向竖直向上
C．速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下
D．平均速度大小为13m/s，方向竖直向上
7．一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器，如图所示．把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上，让其自然下垂，在弹簧末端处的纸板上刻上水平线A．现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端，在垫圈自由垂下处刻上水平线B，在B的下方刻一水平线C，使AB间距等于BC间距．假定当地重力加速度g=10m／s2，当加速度器在竖直方向运动时，若弹簧末端的垫圈（）
A．在A处，则表示此时的加速度为零
B．在A处，则表示此时的加速度大小为g，且方向向下
C．在C处，则质量为50g的垫圈对弹簧的拉力为lN
D．在BC之间某处，则此时加速度器一定是在加速上升
8．如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶。
在离墙壁一定距离的同一处，将
它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）．则下列说法中正确的是（）
A．镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大
B．B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大
C．B镖的运动时间比A镖的运动时间长
D．A镖的质量一定比B镖的质量大
9．如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的
质量均为m的A、B两个物块（可视为质点），A和B
距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘
之间的最大静摩擦力都是fm，两物块随着圆盘转动始终
与圆盘保持相对静止。
则圆盘转动的角速度从0逐渐增
大的过程中，下列说法正确的是（）
A．B所受合外力大于A所受合外力
B．A受到的摩擦力一直指向圆心
C．B受到的摩擦力一直指向圆心
D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为
三、简答题：
本题共2小题，共21分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答。
10．（9分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。
现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”。
方法是：
在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2。
已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g。
（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=v2=（用题目中给定的字母表示）
（2）本实验中验证机械能守恒的表达式为（用题目中给定的字母表示）。
11．（12分）如图所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。
图
（甲）为实验装置简图，图中A为小车，B为打点计时器，C为装在砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得。
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s-2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
4.00
3.50
3.00
2.5
2.00
1.40
1.00
0.60
（1）图（乙）为某次实验得到的纸带（交流电的
频率为50Hz），根据图中的数据求出小车加
速度大小为m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，
分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示。
根据表中数据，在右
图坐标纸中作出F不变时a与1/m的图像；
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量
m间定量关系是。
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该
同学根据实验数据作出了加速度a与合力F
图线如图（丙）所示，该图线不通过坐标原
点，其主要原因是。
四、计算或论述题：
本题共5小题，共68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，答案中必须明确写出数值的单位。
12．（12分）如图所示，相距为d的两块平行金属板与直流电源相连，一带电粒子垂直于电场方向从上极板边缘射入电场，恰好打在下极板中点O，不计重力。
（1）为使粒子刚好飞出电场，下极板应向下移动多少距离？
（2）若先断开S，为达到上述目的，下极板应向下移动多少距离？
13．（12分）如图（甲）所示，在场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是圆形区域最右侧的点。
在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷，电荷的质量为m、电量为q，不计电荷重力、电荷之间的作用力。
（1）某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点，如图（甲）所示，
，求该电荷从A点出发时的速率。
（2）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，如图（乙）所示，C、D分别为接收屏上最边缘的两点，
，求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能。
14．（14分）如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图。
在发射过程中经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时，主发动机启动，“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到v2，进入“地月转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越。
“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时，需要及时制动，使其成为月球卫星。
之后，又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道I。
已知“嫦娥一号卫星”质量为m0，在绕月球的圆形工作轨道I上运动的周期为T，月球的半径r月，月球的质量为m月，万有引力恒量为G。
（1）求卫星从“48小时轨道”的近地点P进入“地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号卫星”做的功（不计地球引力做功和卫星质量变化）；
（2）求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道I运动时距月球表面的高度；
（3）理论表明：
质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中，月球引力对物体所做的功可表示为
。
为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道I的高度，最终进入圆形工作轨道，其第一次制动后的速度大小理论上应满足什么条件？
15．（14分）如图所示，在倾角θ=30°、足够长的斜面上分别固定着相距L=0.2m的A、B两个物体，它们的质量为
，与斜面间动摩擦因数分别为
时刻同时撤去固定两物体的外力后，A物体沿斜面向下运动，并与B物体发生连续碰撞（碰撞时间极短忽略不计），每次碰后两物体交换速度（g=10m/s2）求：
（1）A与B第一次碰后瞬时B的速率？
（2）从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间？
（3）至第n次碰撞时A、B两物块通过的路程分别是多少？
16．（16分）水平面与竖直放置的半径为R的圆轨道内壁都是光滑的，它们相切于A点，有一个质量为m（可视为质点），带正电的小球，自A点静止释放后，小球可在A、B两点之间来回运动。
已知A、B两点间的圆弧所对的圆心角为60°，整个装置处在水平向右的匀强电场中。
现在小球从水平轨道上C点静止开始在电场力作用下从A处的小缺口滑入圆轨道，并恰好在圆轨道内做圆周运动，一直没有脱离内壁。
（1）此匀强电场的电场强度大小为多少？
（2）欲满足题中条件，AC间距离L应为多大？
（3）在圆轨道中运动时，小球对轨道的最大压力出现在哪一点？
试求这个压力的值；
（重力加速度为g）
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物理参考答案
一、单项选择题
1．C2．B3．B4．B5．A
二、多项选择题
6．AB7．BC8．AC9．ACD
三、简答题
10．
（1）
（2）
11．
（1）3.0（2.6－3.4）
（2）如图所示（2分）a=1/（2m）
（3）实验前未平衡摩擦力
四、计算或论述题
12．
（1）
（2）Q不变，改变d，E不变，a不变
13．
（1）根据动能定理，主发动机在嫦娥一号卫星进入地月转移轨道过程中对卫星做的功
（2）设“嫦娥一号卫星”在圆轨道I上运动时距月球表面的高度为h，根据万有引力定律和向心力公式有
解得
（3）设“嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后，在圆轨道I上运动的速度为u1，
则
解得：
设“嫦娥一号卫星”在通过近月点脱离月球引力束缚飞离月球的速度为u2，根据机械能守恒定律
解得：
所以，“嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后的速度u应满足的条件是：
14．
（1）
（2）由
（1）结论得粒子从A点出发时的动能为
则经过P点时的动能为
可以看出，当
，接收屏上电荷的电动逐渐增大，因此D点接收到的
电荷的末动能最小，C点接收到的电荷的末动能最大。
最小动能为：
15．
（1）A与C间的摩擦力为
B与C间的摩擦力为
推力F从零逐渐增大，当增大到100N时，物块A
开始向右移动压缩弹簧（此时B仍然保持静止），
设压缩量为x，则力
当x=0.5m时，力
此时B将缓慢地向右移动。
B移动0.5m后，B离开木板C的右端0.2m，A离开木板C端0.1m。
作出力F随A位移的变化图线如下图所示。
（2）在物块B移动前，力F作用于物块A，压缩弹簧使弹簧储存了弹性势能E0，物块A移动了s=0.5m,此后物块AB以相同的速度向右移动，弹簧储存的弹性势能不变。
设物块A开始移动0.5m的过程中，力F做功W，由能量守恒有
（3）撤去力F之后，AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零，故在物块AB滑离木板C之前，C仍静止不动。
由题可知，始终有
当物块B在木板C上向右滑动了0.2m，物块A则向左滑动了0.4m，但A离木板C的左端还有d=0.6m.可见，物块B先滑离木板C。
并且两物体的相对位移△s=0.4m+0.2m=0.6m﹥0.5m（弹簧的压缩量），弹簧储存的弹性势能已全部释放，由能量守恒定律有
…………③
由①②③式求出物块B滑离木板C时A物块的速度为vA=4m/s…………④
16．
（1）由对称性可知：
小球平衡位置在AB弧中点D，由矢量三角形可知：
（2）恰好做圆周运动意味着直径DE的另一端点E处有：
又C→E过程中有：
（3）最大压力出现在D点：
C→D过程中有：
D处有：
由“牛三”可知：
最大压力为
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