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0490物理-江苏省常州市北郊中学2013届高三上学期期中考试物理试题


常州市北郊中学 2012—2013 学年第一学期 高三年级物理期中调研测试卷
时间(100 分钟,满分 120 分) 命题:姚文友 2012 年 11 月 一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分.每小题只有一个选项符合题意. 1.关于静电场,下列说法正确的是( ) A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B.无论是正电荷还是负电荷,

只要静电力做正功电势能一定减小 C.电势越高的位置,电荷的电势能越大 D.在等势面上,电场强度处处相等 2.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS) ,建 成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。对于 5 颗同步卫星, 下列说法正确的是( ) A.一定位于空间同一位置上 B.一定位于空间同一轨道上 C.地球对它们的吸引力一定相同 D.它们的加速度一定相同 3.如图所示,一重为 8N 的球固定在 AB 杆的上端,今用测力计水平拉球,使杆发生弯曲, 此时测力计的示数为 6N,则 AB 杆对球作用力的大小为 ( ) A.6N B.8N C.10N D.12N 4.动车组是由动力车和不带动力的车厢按照某种规律编组而成。已知动力车与车厢质量相 同,每节动力车提供的额定功率相同,动车组受到的阻力与速率成正比。现有一动车组, 当只有一节动力车时,最大行驶速率为 v,若要使其最大行驶速率提升为 2v,则将非动 力车厢改为动力车的数量应是 ( ) A.2 B.3 C.4 D. 8 5.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速释放一带有恒定电量的小物 块,小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止,则从 M 点运动到 N 点的过程中 A.小物块所受电场力逐渐增大 M N Q B.小物块具有的电势能逐渐增大 C.M 点的电势一定高于 N 点的电势 D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 二、多项选择题:本题共 4 小题.每小题 4 分.共计 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.如图所示,水平面上放置一倾角可变的斜面,物体 m 静止于此斜面上,当斜面倾角 θ 略 增大时,若物体 m 和斜面仍保持静止,则 A.物体所受的合外力变大 B.斜面对物体的支持力变大 C.斜面受到地面的摩擦力不变 D.斜面对物体的摩擦力变大 7.如图:abcd 是一正方形区域,处于匀强电场中,并与电场方向平行。大量电子从正方形 的中心 O,以相同速率v向各个方向发射,电子从正方形边界上的不同点射出,其中到达 c 点的电子速度恰好为零,不计电子的重力,下面判断正确的是 ( ) A.在正方形边界上 c 点电势最高
1

B.到达 a 点的电子电势能最小,速率是 2v C.到达 b、d 两点的电子电势能相等,速率均是 v D.到达 dc 边中点的电子速率是

2 v 2

8.质量为 2kg 的物体放在地面上,在竖直向上的拉力作用下,由静止开始向上运动,在此 过程中,物体的机械能和位移 x 之间的关系如图所示,设物体在地面的重 力势能为零,g=l0m/s2.下列说法正确的是 ( ) 2 A.前 2m 物体作匀加速直线运动,加速度为 5m/s B.拉力的功率一直增大 C.前 2m 和后 2m 运动时间相等 D.x=2m 时,物体的动能最大 9.在如图甲所示电路中,闭合电键 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动的过程中,四 个理想电表的示数都发生变化。 图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示 数变化的情况,以下说法正确的是 ( )

V3 A.图线 a 表示的是电压表○的示数随电流表示数变化的情况 V2 B.图线 c 表示的是电压表○的示数随电流表示数变化的情况 V1 C.此过程中电压表○示数的变化量△U1 和电流表示数变化量△I 的比值变大 V3 D.此过程中是压表○示数的变化量△U3 和电流表示数变化量△I 的比值不变 三、简答题:本题共 2 小题,共 22 分,把答案填在题中的横线上或根据要求作答

10.(1)用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为

mm

25 20 0 5 15

(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为 (3)多用表调到欧姆档时,其内部等效电路下列哪个是正确的是

mm;

2

11.某组同学设计了“探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 的关系”实验。图(a)为 实验装置简图,A 为小车,B 为电火花计时器,C 为装有细砂的小桶,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 等于细砂和小桶的总重量,小车运动的
B A D

A 6.19

B 6.70

C 7.21
(b)

D 7.72

E
单位:cm

a a 加速度 a 可用纸带上打出的点求得。 ① 图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为 50Hz。根据纸带可求出 电火花计时器打 B 点时的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2。 (结果均保 留二位有效数字) ② 在“探究加速度 a 与质量 m 的关系”时,某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系 中进行了标注,但尚未完成图象 (如下图所示) 。请继续帮助该同 学作出坐标系中的图象。 a ③ 在“探究加速度 a 与合力 F 的关系” 时, 该同学根据实验数据作出了加 速度 a 与合力 F 的图线如图(c) , 该图线不通过坐标原点, 试分析图 线不通过坐标原点的原因。 0 答: 。 (c) 四、计算题或推导证明题:本题共 5 小题,共计 67 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 出数值和单位.

C

(a)

F

3

四、计算题:本题共 5 小题,共计 67 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和单位. 12.如图(a)所示, “ ”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面 AB 粗糙,与水 平面夹角 θ=37° 的表面 BC 光滑。 木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器, 当力传感 器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从 C 点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。设木块 通过 B 点时无能量损失, “ ”型木块始终静止。sin37?=0.6,cos37?=0.8,取 g=10m/s2。 F/N 求: (1)斜面 BC 的长度 L; 12 C (2)滑块的质量 m; (3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功 W。 0 1
[

2 3

4

5 t/s

A

B

θ 力传感器

-5
图(b)

图(a) 图(a)

13.如图所示, 光滑圆弧 AB 在坚直平面内, 圆弧 B 处的切线水平。 、 两端的高度差为 0.2m, A B B 端高出水平地面 0.8m,O 点在 B 点的正下方。将一滑块从 A 端由静止释放,落在水平面 上的 C 点处(g=10m/s2) 。 (1)求 OC 的长 x; (2)在 B 端接一长为 1.0m 的固定木板 MN,滑块从 A 端释放后正好运动 N 端停止,求木 板与滑块的动摩擦因数 μ。 (3)若将木板右端截去长为△L 的一段,滑块从 A 端释放后将滑离木板落在水平面上 P 点 处,要使落地点距 O 点的距离最远,△L 应为多少?

14 如图甲所示, 一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道 DCE 组成, 与 DCE 相切 AD 于 D 点,C 为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H 处由静止释放,用 力传感器测出其经过 C 点时对轨道的压力 N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 的大小,N 随

H 的变化关系如图乙折线 PQI 所示(PQ 与 QI 两直线相连接于 Q 点),QI 反向延长交纵轴于 F 2 点(0,5.8N),重力加速度 g 取 10m/s ,求:
4

(1)图线上的 PQ 段是对应物块在哪段轨道上由静止释放 (无需说明理由) ?并求出小物 块的质量 m; (2)圆轨道的半径 R、轨道 DC 所对应的圆心角 θ ; (3)小物块与斜面 AD 间的动摩擦因数 μ 。

15. 如图所示,固定于同一条竖直线上的 A、B 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分 别为+Q 和-Q,A、B 相距为 2d。MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的 带电小球 p,质量为 m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布。,现将小球 p 从 ) 与点电荷 A 等高的 C 处由静止开始释放,小球 p 向下运动到距 C 点距离为 d 的 O 点时,速 度为 v。已知 MN 与 AB 之间的距离为 d,静电力常量为 k,重力加速度为 g。求: (1)C、O 间的电势差 UCO; (2)O 点处的电场强度 E 的大小及小球 p 经过 O 点时的加速度; (3)小球 p 经过与点电荷 B 等高的 D 点时的速度。

16.如图甲所示,真空中 A、B 两竖直极板为匀强电场,极板间距离为 2R.右侧有一对水平
5

平行金属板 M 和 N,两板间距离为 R,板长为 2R,有一电荷量为 q、质量为 m 的带正电粒 子,经电场由静止加速后,以速度 v0 从 M、N 两金属板的中间进入偏转电场.当粒子刚进 入偏转电场时,给 M、N 板加上如图乙所示电压,最后粒子刚好从 N 板的边缘以平行于 N 板的速度飞出(不计粒子重力).求: (1)粒子从静止到飞出偏转电场 MN 的时间; (2)交变电压的周期 T; (3)偏转电压 U0 的值.

6

常州市北郊中学 2012—2013 学年第一学期 高三年级物理期中调研测试卷答案
一、 单选 1、B 2、B 3、C 4、 B 5、D 二多选题 6、CD 7、CD 8、ACD 9、ABD 三、填空题

10.
11、

50.15
①1.6 ②如图 3.2

4.700
每个 3 分 4分

C

(每个 3 分)

③实验前未平衡摩擦力 3 分

四、计算题 12、 (1)3m

(2)2.5kg

(3)40J

13. (1)滑块从 A→B 由机械能守恒得: mgh1 ? 得: v1 ?

1 2 mv 1 2

2gh1 ? 2 ?10? 0.2 ? 2(m / s)

滑块由 B→C 平抛运动得:

h2 ?

1 2 gt 2

x ? v1t
解得 OC 的长:x=0.8m (2)滑块从 M→N 由动能定理得:

v1 1 22 2 ? ?mgL ? 0 ? mv1 ,得: ? ? ? ? 0.2 2 2 gL 2 ? 10 ? 1
(或滑块从 A→N 全过程由动能定理得: mgh ? ?mgL ? 0 ,得: ? ? 1 (3)滑块从 A 端释放至滑离木板过程由动能定理得:

2

h1 ? 0.2 ) L

mgh1 ? ?mg ( L ? ?L) ?

1 2 mv 2 , v2 ? 2g (h1 ? ??L ? ?L) ? 2 ?L 2

(或由减小的摩擦力的功等于滑块滑离木板时的动能可得:

?mg ?L ?

1 2 mv 2 ,得: v2 ? 2?g?L ? 2 ?L ) 2

滑块平抛:

7

h2 ?

1 2 gt 2

x2 ? v2 t
S ? L ? ?L ? v2t ? L ? 0.8 ?L ? ?L
当 ?L ? 0.4 时,有最大值,即 ?L ? 0.16 m ; Smax=1.16m 14 解: (1)对应物块在 DC 轨道上运动

由图线可知,H=0 时静止于 P 点,则 N=mg=5 得 m=0.5kg 1 2 (2)当物块只圆轨道 DC 上运动时由动能定理得 mgH= mv 解得 v= 2gH 2



v2 向心力公式 N-mg=m ② R v2 2mg 由①、②式可得 N=m +mg= H+mg; R R 2mg 由图象斜率可知 =10 得 R=1m R
据分析图像中的 PQ 部分对应光滑轨道 DC 段,D 点离开地面的高度 HD=R(1-cosθ)=1×(1-cosθ)=0.2 解得θ=37° (H-0.2) 1 2 (3)当物块由斜面上滑下时由动能定理得 mgH-μmgcosθ = mv sinθ 2 8 2mg- μmg 2 2 3 v v 1.6 代入向心力公式 N-mg=m 得 N=m +mg= H+ μmg+mg R R R 3 1.6 结合 QI 曲线知 μmg+mg=5.8 3 解得μ=0.3
15

8

16、(1)根据动能定理 1 qU1=2mv02 mv02 解得:U1= 2q

粒子在极板 A、B 之间做初速度为零的匀加速直线运动 1 2R=2v0t1 粒子在极板 M、N 之间水平方向做匀速运动 2R=v0t2 粒子从静止到飞出 MN 的时间为 6R t=t1+t2= v
0

9

(2)由于粒子刚好从 N 板边缘平行于 N 板飞出,根据交变电压对粒子 轨迹的影响分析可知, t2=nT(n=1,2?) 2R T=nv (n=1,2?)
0

T 1 T (3)粒子在2时间内偏转距离 d=2a(2)2 qU0 a= mR
R ? 2 nd 2
2 nm v0 U0 ? 2q

?n ? 1、、 ?? 2 3、

10


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