学大教育 炎德 英才大联考三 雅礼期中考试带解析版.docx

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学大教育炎德英才大联考三雅礼期中考试带解析版

炎德-英才大联考（三）雅礼版---期中考试

物理得分：

________

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，时量90分钟，满分110分。

第I卷选择题（共48分）

一、选择题（共12题，每小题4分，共48分，其中1~8小题只有一个选项正确，9~12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分，将选项填在答题卷上）

1.下面有关物理学史、物理学思想与方法、物理学概念与理论的说法正确的有（）

A、库仑最早提出与应用电场线来描绘电场

B、电场强度是比值定义的物理量，而电势则不是

C、公式U=Ed由匀强电场导出，所以只适用于匀强电场

D、万有引力常量与静电力常量的测量在装置和原理上是相似的

2.甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）．两球的v﹣t图象如图所示．落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2．则下列判断正确的是（　　）

A．

释放瞬间甲球加速度较大

B．

=

C．

甲球质量大于乙

D．

t0时间内两球下落的高度相等

3.如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O（不计滑轮的摩擦），A的质量为m，B的质量为4m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止．则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（　　）

A．小球A运动到最低点时过程中物块B所受的摩擦力一直减小

B．地面对斜面的摩擦力一直增大

C．若适当增加OA段绳子的长度，物块可能发生运动

D．斜面对地面的压力越来越大

4.如图是汽车运送圆柱形工件的示意图。

图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。

当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零。

已知sin15

=0.26，cos15

=0.97，tan15

=0.27，g=10

。

则汽车向左匀加速启动的加速度可能为   （   ）

A.4

    B.3

    C.2

     D.1

5.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上．如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌面边缘之间的摩擦都忽略不计，桌面上绳子与桌面平行，则重物下落过程中，工件的加速度（   ）

A．

     B．

        C．

        D．

6．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，以相同的倾角放置于水平地面，并以同样恒定速率v向上运动．现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v．已知B处离地面的高度皆为H．则在物体从A到B的过程中（　　）

A．两种传送带对小物体做功不相等

B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等

C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲更大

D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量甲更多

7.（2014赣州二模）如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，Q1Q2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电粒子（重力不计）从远处沿轴线飞来并穿过．则在带电粒子运动过程中（　　）

A．在O1点和O2点，粒子加速度都为零

B．从O1到O2过程粒子电势能一直增加

C．粒子在O1O2两点连线上的中点动能最大

D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在加速度为零的点，且与O1、O2连线的中点对称

8.探月卫星的发射过程可简化如下：

首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速在进入地月“转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测．已知“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响．

A、卫星加速可从“转移轨道”进入“工作轨道”

B、“转移轨道”运行周期一定比“工作轨道”周期大

C、探月卫星在“工作轨道”上环绕速度大小为2πR/T

D、月球的第一宇宙速度为

9.如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且A、B质量均为m，则（　　）

A．A、B保持相对静止

B．地面对斜面体的摩擦力等于F+mg（）

C.地面受到的压力等于（M+2m）g

D．B与斜面间动摩擦因数为

F-mgsinθ-μmgcosθ

2mgcosθ

10.如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度．相对于金属板上的电荷量，静电计上的电荷量非常小，可忽略，取大地电势为零，则下列说法中正确的是（   ）

A．合上S,使A、B两板靠近一些,指针张角增大

B．合上S，使A、B两板正对面积错开一些，板上电荷量减小

C．断开S后，使A、B两板靠近一些，张角增大

D．断开S后，使A、B插入一平行金属板，A板电势降低

11.如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法不正确的是（　　）

A．灯L变暗

B．电容器C上的电荷量变大

C．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值

D．滑片P向左滑动的快慢会影响灯L的亮度变化

12.如图所示，M，N是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中央有一小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球（小球直径略小于孔），每个小球带电荷量为q，质量为m，相邻小球间的距离为L，小球可视为质点，不考虑带电小球之间库仑力．现将最下端的小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第二个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动．已知MN两板间距大于细杆长度，则（）

A、两板间电场场强度的大小E=

B、匀速运动过程中速度大小为v=

C、匀速运动时第二个小球与第三个小球之间轻杆的弹力大小为7mg

D、在第三个小球刚进入电场时第七个小球与第八个小球之间轻杆的弹力大小为

第II卷非选择题（62分）

二、实验题（本大题共2个小题，共20分）

13、（8分）

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。

长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。

在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下：

①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；

②用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；

③将滑块从A点静止释放．由光电计时器读出滑块的挡光时间t；

④重复步骤③数次，井求挡光时间的平均值；

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线。

用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）

（1）斜面倾角的余弦cosα＝___________；

（2）滑块通过光电门时的速度v＝___________；

（3）滑块运动时的加速度a＝___________；

（4）滑块运动时所受到的摩擦阻力f＝___________；

14.（12分）在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能

与弹簧的形变量x之间的关系为

，于是他们设想，让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动，测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离，就可以定性地验证这一结论，他们设计了如下实验：

将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上，将一根很轻的弹簧（约14cm）,一端固定在挡板上，将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处，并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板，将物块的标记位置记录在纸板上，记作O，并以O为坐标原点，以平行木板方向建立x轴，在x轴上O点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线，记作x0=-1cm、-2cm。

并将刻度尺固平行固定在木板侧面，并使其0雇刻线与O点重合，在进行实验时，使弹簧的压缩量以1cm递增，释放物块，并记录物块最终停止运动时标记所在的位置，用刻度尺测量出该位置距离O点的距离，记作x1，记录的数据如图所示；

次数n/次

1

 2

 3

 4

 5

 6

7

 8

 9

x0/cm

 -1

 -2

 -3  

 -4

 -5

 -6

 -7

 -8

 -9

x1/cm

-0.90

-0.20

 0.60

 2.40

 5.00

12.60

17.58

21.00

据此请回答：

（1）第1、2组数据中的x1为负，表示的物理意义为___________________________________。

（2）分析第3、4、5、组数据，于是他们得出结论______________________________________。

（3）漏掉的第6组数据中的x1值，请你帮他们填在表中相应位置。

（4）第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。

（5）若上述关系式成立，且弹簧的劲度系数已测出为k，则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ，则还需要的一个测量工具是_________________，须测量的物理量为______________________（并用字母表示），则μ值的表达式为_____________________（用有关物理量的字母表示）。

三、计算题（共4个小题，共42分，解答应写出必要的文字说明）

15.（8分）质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到1m/s时，将质量m=4kg的物体轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2，（g=10m/s2），求：

（1）物体经多长时间才与木板保持相对静止；

（2）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大？

16.（10分）进入21世纪，低碳环保、注重新能源的开发与利用的理念，已经日益融入生产、生活之中。

某节水喷灌系统如图所示，喷口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，喷口离转动中心的距离a=1.0m水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=10m/s，每秒喷出水的质量m0=7.0kg。

所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=3.2m，并一直保持不变。

水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω。

电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A。

不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。

水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。

（计算时

取3，球体表面积公式

）试求：

⑴求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S；

⑵假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率

；

⑶假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区将太阳能电池产生的电能直接供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积

。

（已知：

太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗，太阳辐射的总功率

，太阳到地球的距离

，太阳能电池的能量转化效率约为15％。

）

17、如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，其中轻弹簧的劲度系数为k，物体A、B的质量都为m。

开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。

放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小恰好为零，已知弹性势能Ep=

求：

（1）物体B刚要离开地面时物体A距地面的高度；

（2）物体B刚要离地时物体A的速度大小；

（3）在此过程中物体B的最大加速度；

18、

（12分）一板长为L的带电平行金属板AB，放置于竖直平面内xOy坐标中，y轴竖直向上，金属板平面与水平面成37°角，A板的一端在坐标原点，且中心开有小孔Q，如图所示，质量为m，带电荷量为+q的小球从y轴上某点P水平抛出，恰好垂直于A板从其中心小孔Q进入面板间，若小球在两板间所受电场力与重力的合力恰与金属板平行，板距d足够大，则为保证小球能竖直向下击中B板，在某时刻闭合开关，计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）P点的坐标和小球抛出时的初速度；

（2）小球击中B板时的速度大小；

1.D

2.D

3.D

4.A

5.A

6.D

7.D解析：

A、在O1点时，右环上电荷由于关于O1对称，所以其在O1产生的电场强度为0，而-Q各点在O1产生的场强水平向左，故+q在O1点所受电场力方向向左，不等于零，故加速度的方向水平向左，不为零，同理，在O2点粒子加速度水平向左，不为零，故A错误．

B、在+q从O1向O2运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的电势能一直减小．故B错误．

C、：

在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，而在合力为0之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在O1的右侧，故C错误．

D、在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，同理O2的左侧也有场强为0的位置，而O1和O2之间场强始终大于0，由于两个电荷的电荷量相同，故电场关于O1、O2的连线对称，故D正确．

8．D

9.D

10.BD

11.ABD

12.AD

13.

（1）

；

（2）

；（3）

；（4）

解析:

（1）物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示①根据三角形关系可得到

②根据

③根据运动学公式

有

即有

④根据牛顿第二定律

则有

．

（2）在游标卡尺中，主尺上是3．6cm，在游标尺上恰好是第2条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3．6cm+0．2×1mm=3．62cm。

14.解析:

考查力学规律及其在实际中的应用和对教材实验的迁移能力。

【小题1】前两组数据的x1值为负，表示物块停止的位置在O点左侧，即物块停止运动时，弹簧没有恢复原长或弹簧的弹性势能没有全部释放出来。

【小题2】由于该实验只能定性研究弹性势能Ep与形变量X之间的关系，所以结论应该为：

在弹性限度内，弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比。

【小题3】可按表中的可用数据（3、4、5、7、8）进行归纳，也可按实验规律来求解，

【小题4】压缩9cm时，物块停止的位置明显比应该停止的位置要近，最可能原因只能是弹簧已明显超过弹性限度。

【小题5】如果用天平来测物块质量，则G的取值也会给实验带来不必要的偏差，所以我们直接将物块的重力测出即可。

由功能关系得  

   解得

16.【解析】

试题分析：

（1）水从喷口喷出后做平抛运动，下落高度

，解得

最大喷灌圆面半径

喷灌最大面积

（2）电动机的输入功率

电动机的热功率

水泵的输入功率等于电动机的输出功率

水泵的输出功率

 其中

 求得

（1分）

水泵效率

 （1分）

⑶电池板最小面积

接收太阳能的功率：

 （2分）

电池板接收太阳能转化为电能的功率：

 （1分）

联立以上二式得：

 （1分）

（说明：

直接由

，代入数据得

；若

取3.14，则

考点：

考查了能量守恒定律