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浙江省杭州学军中学2014届高三上学期期中考试物理试题 Word版含答案


浙江省杭州学军中学 2014 届高三第一学期期中考试物理试题
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。每小题给出的四个选项中,只有一 个选项正确,选对得 3 分,选错得 0 分。 ) 1.2011 年 7 月在土耳其伊斯坦布尔举行的第 15 届机器人世界杯赛上。中科大“蓝鹰”队 获得仿真 2D 组冠军和服务机器人组亚军,改写了我国服务机器人从未进人世界前 5 的纪 录,标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳” , 如图所示,现要执行一项任务。给它设定了如下动作程序:机器人在平面内由点(0,0) 出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1 )沿直线运动到点(1,4),然后又由点 (1,4)沿直线运动到点(5,5),然后又由点(5,5)沿直线运动到 点(2,2)。该个过程中机器人所用时间是 2 2 s。则 ( A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一位置 C.整个过程中机器人的平均速率为 1m/s D.整个过程中机器人的平均速度为 1m/s 2.如图所示,甲、丙物体在水平外力 F 的作用下静止在乙物体上,乙物体静止在水平面上。 现增大水平外力 F,三物体仍然静止,则下列说法正确的是( A.乙对甲的摩擦力一定增大 B.甲对丙的摩擦力一定增大 C.乙对甲的支持力一定增大 D.乙对地面的压力一定增大 3.如图所示,球网高出桌面 H,网到桌边的距离为 L。某人在乒乓球训练中,从左侧 L/2 处, 将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的 上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球运动为平抛运动。 则( ) 左 右 F 甲 乙 ) 丙 )

?

A.击球点的高度与网高度之比为 2:1 B.乒乓球在网左右两侧运动时间之比为 2:1 C.乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为 1:2 D.乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为 1:2 4、利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小, 实验时让质量为 M 的某消防员从一平台上自由下落, 落 地过程中先双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲, 使自身重心又下降了段距离,最后停止,用这种方法获 得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示。 根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( A.t1 时刻消防员的速度最大 ) B.t2 时刻消防员

F/N Fm Mg

t1

t2 t3 t4

t/s

的速度最大 C.t3 时刻消防员的速度最大 D.t4 时刻消防员的速度最大 5.如图所示,靠在竖直粗糙墙壁上的物块在 t=0 时被无初速释放,此时开始 受到一随时间变化规律为 F ? kt 的水平力作用. f 、a 、v 和 ?E p 分别表示 物块所受的摩擦力、物块的加速度、速度和重力势能变化量。则下列图像能 正确描述上述物理量随时间变化规律的是( f v ) a

F

?E p
t 0 t

0 0

t t 0 D B C A 6.2012 年 9 月采用一箭双星的方式发射了“北斗导航卫星系统” (BDS)系统中的两颗圆 . 轨道 半径均为 21332km 的“北斗-M5”和“北斗 M-6”卫星,其轨 .. 道如图所示。关于这两颗卫星,下列说法正确的是( ) A.两颗卫星绕地球运行的向心加速度大小相等 B.两颗卫星绕地球的运行速率均大于 7.9km/s C.北斗-M5 绕地球的运行周期大于地球的自转周期 D.北斗-M6 绕地球的运行速率大于北斗-M5 的运行速率 7、某娱乐项目中,参与者抛出一个小球去撞击触发器,从而进入下一关。现将此娱乐项目 进行简化, 假设参与者从触发器的正下方以 v 的速率竖直上抛一小球, 小球恰好击中触发 器。若参与者仍在刚才的抛出点,沿 A、B、C、D 四个不同的光滑轨道分别以速率 v 抛出 小球, 如图 所示。 则小 球一定不 能够击中 触发器的 是( ) 8.如图所示,水平传送带的长度 L=6m,皮带轮以速度 v 顺时针匀速转动,传送带的左端与 一光滑圆弧槽末端相切,现有一质量为 1kg 的物体(视为质 点) ,从高 h=1.25m 处 O 点无初速度下滑,物体从 A 点滑上传 hO 送带,物体与传送带间的动摩擦因数为 0.2,g 取 10m/s ,保 持物体下落的高度不变,改变皮带轮的速度 v,则物体到达传 送带另一端的速度 vB 随 v 的变化图线是(
vB 7 (m?s-1) 1 O 1
-1

O A O LO B O

2

v


vB 7 (m?s-1) 1 vB 7 (m?s-1) 5 1 7 v (m?s ) O 1
-1 -1 5 7 v (m?s )

vB 7 (m?s-1) 1 7 v (m?s ) O 1 7
-1

CA BA DA A 9、如图所示,两个倾角相同的滑杆上分别套有 A、B 两个圆环,两个圆环上分别用细线悬

v (m?s ) O 1

吊着两个物体 C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A 的悬线与杆垂直,B 的悬线竖直向 下.则下列说法中正确的是( A.C 物体做的是匀速运动 B.D 物体做的是匀加速运动 C.B 环与滑杆间没有摩擦力 D.A 环与滑杆间没有摩擦力
g

) A C B

D

10.将一弹性绳(质量不计)一端固定在某一高处 O 点,另一端系在一个物体上,现将物体 从 O 点处由静止释放,测出物体在不同时刻的速度 V 和该物体到 O 点的距离 s,得到该 物体的 v-s 图像如图所示。已知物体质量为 5kg,弹性绳的自然长度为 12m, (弹性绳的 伸长在弹性限度内,遵循胡克定律,不计 空气阻力,重力加速度 g 取 10m/s2) ,则 可知( )

A. 物体下落过程中弹性绳的最大拉力大小 约为 50N B.物体下落过程中最大加速度大小约为 20m/s2 C.当弹性绳上的拉力为 100N 时物体的速 度大小约为 18m/s D. 物体下落过程中弹性绳弹性势能最大值 约为 3600J 二、选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题给出的四个选项中,有的有一 个选项正确,有的有多个选项正确,选对得 4 分;未选全但无选错的得 2 分;有选错 的得 0 分。 ) 11.做匀加速直线运动的质点,在第 5s 末的速度为 8m/s,则( A.加速度大小是 1.6 m/s
2

)

B.加速度大小可能不是 1.6 m/s2 D.前 10s 内位移大小可能不是 80 m

C.前 10s 内位移大小是 80 m

12、 带等量的同种正电的点电荷的连线和中垂线如右图所示。 现将一个带负电的试探电荷先 从图中 a 点沿直线移到 b 点,再从 b 点沿直线移到 c 点,则试探电荷在这全过程中一定 有( ) a c b A.所受的电场力先减小后增大 B.所受的电场力先做负功后做正功 C.电势能一直减小 D.等量的同种正点电荷在 a、b、c 三点产生的电势高低情况为: φa<φb<φc 13.北京时间 2013 年 2 月 16 日凌晨,直径约 45 米、质量约 13 万吨的小行星“2012DA14” ,

以大约每小时 2. 8 万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过, 与地球表面最近距离约 为 2.7 万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。但它对地球没有造成影响,对 地球的同步卫星也几乎没有影响.这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相 似,根据天文学家的估算,它下一次接近地球大约是在 2046 年.假设图中的 P、Q 是地 球与小行星最近时的位置,下列说法正确的是( )

A.小行星对地球的轨道没有造成影响,地球对小行星的轨道也没有任何影响 B.只考虑太阳的引力,地球在 P 点的加速度大于小行星在 Q 点的加速度 C.只考虑地球的引力,小行星在 Q 点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度 D. 小行星在 Q 点没有被地球俘获变成地球的卫星, 是因为它在 Q 点的速率大于第二宇宙 速度 14.如图所示,A、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B、 C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。现用手 控制住 A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面 平行。已知 A 的质量为 3m,B、C 的质量均为 m,重力加速度为 g,细线与滑轮之间的摩 擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放 A 后,A 沿斜面下滑至速度最大时 C 恰好离 开地面。则下列说法正确的是( A.斜面倾角 α=37° )
A B C

m B.A 获得最大速度为 g k
C.C 刚离开地面时,B 的加速度最大

α (

D.从释放 A 到 C 刚离开地面的过程中,A、B 两小球组成的系统机械能守恒 三、实验题(本题共 2 小题,共 14 分) 15(2 分)在以下的实验探究中,必须要平衡摩擦力的实验有( A、 《探究求合力的方法》的实验 B、 《探究小车速度随时间变化规律》的实验 C、 《探究外力做功与速度变化关系》的实验 D、 《探究加速度与外力、质量的关系》的实验 16(12 分)某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验 所用的电源为学生电源, 输出电压为 6V 的频率为 50Hz 交流电和直流 电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤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。则: (1) 该同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析。 如 图所示.其中 O 点为起始点,A、B、C、D、E、F 为六个计数点。根 据以上数据, 当打 B 点时重锤的速度_________m/s, 计算出该对应的 V2/2=_______ m2/s2, gh=_______m2/s2,可认为在误差范围内存在关系式_________ _,即可 )

验证机械能守恒定律。 (g=9.8 m/s2)
O
14.31 17.80 21.68 25.90 30.51 35.49

A

B

C

D

E 单位:cm

F

(2)该同学继续根据纸带算出各点的速度 V,量出下落距离 h,并以 V2/2 为纵轴、以 h 为 横轴画出的图象,应是图中的_______。

v2 2

v2 2

v2 2

v2 2

O

A.

h

O

B.

h

O

C.

h

O

D. A

h

(3)他进一步分析,发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图所示 的 实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从 A 点自 由下落,下落过程中经过光电门 B 时,通过与之相连的毫秒计时器(图中 未画出)记录挡光时间 t,用毫米刻度尺测出 AB 之间的距离 h,用游标卡 尺测得小铁球的直径 d。重力加速度为 g。实验前应调整光电门位置使小 球下落过程中球心通过光电门中的激光束。 小铁球通过光电门时的瞬时速 度 V= 。如果 d、t、h、g 存在关系式

B

,也

可验证机械能守恒定律。 (4)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是: 。 四、计算题(本大题共 4 小题,共 40 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的单位) 17(8 分)2013 年 8 月, “和平使命-2013”中俄联合反恐军事演习在俄罗斯举行。假设一质 量为 m 的飞机在演习结束后返回驻地时,在平直跑道上经历了两个匀减速直线运动, 飞机以速度 v0 着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为 a1,运行时间 t1 后,关闭阻 力伞,继续做匀减速直线运动直至停止,飞机在平直跑道上减速滑行的总距离为 x,求 第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间. 18(10 分)在天津市科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如上图所示的类似锥形漏 斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水 平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运 行。图 2 为示意图,图 3 为其模拟的太阳系运行图。图 1 中离中

心轴的距离相当于行星离太阳的距离。则: (1)在图 3 中,设行星 A1 和 B1 离太阳距离分别为 r1 和 r2,求 A1 和 B1 运行速度大小之比。 (2)在图 2 中,若质量为 m 的 A 球速度大小为 v,在距离中心轴为 x1 的轨道面上旋转, 由于受到微小的摩擦阻力,A 球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为 x2 的轨道面时,两轨道面之间的高度差为 H。请估算此过程中 A 球克服摩擦阻力所做的功。

19(10 分)如图所示,ABC 为固定在竖直平面内的轨道,AB 段为光滑圆弧,对应的圆心 角?=37?,OA 竖直,半径 r=2.5m,BC 为足够长的平直倾斜轨道,倾角?=37?。已知 斜轨 BC 与小物体间的动摩擦因数?=0.25。各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有 E=4?103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量 m=5?10 2kg、电荷量 q=+1?10 4C 的
- -

小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿 AB 圆弧轨道向左上滑,在 B 点以速度 v0=3m/s 冲上 斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度 g= C 10m/s ,sin37?=0.6,cos37?=0.8。 (设弹簧每次均
2

O E r

?

为弹性形变。 )则: (1)求弹簧初始的弹性势能; (3)描述小物体最终的运动情况。

?

B A

弹簧

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为 P,求小物块从 A 到 P 的电势能变化量;

20(12 分)如图甲所示,水平放置的平行金属板 A 和 B 的距离为 d,它们的右端安放着垂 直于金属板的靶 MN,现在 A、B 板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为 U0 U0,反向电压值为 ,且每隔 T/2 变向 1 次。现将质量为 m 的带正电,且电荷量为 q 2 的粒子束从 AB 的中点 O 以平行于金属板的方向 OO′射入, 设粒子能全部打在靶上而且 所有粒子在 A、B 间的飞行时间均为 T。不计重力的影响,试问: (1)定性分析在 t=0 时刻从 O 点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。 (2)在距靶 MN 的中心 O′点多远的范围内有粒子击中?

(3)要使粒子能全部打在靶 MN 上,电压 U0 的数值应满足什么条件?(写出 U0、m、d、 q、T 的关系式即可)

杭州学军中学 2013 学年第一学期期中考试 高三物理答卷
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分。每小题给出的四个选项中,只有一 个选项正确,选对得 3 分,选错得 0 分。 ) 做在答题卡上 二、选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题给出的四个选项中,有的有一 个选项正确,有的有多个选项正确,选对得 4 分;未选全但无选错的得 2 分;有选错 的得 0 分。 ) 做在答题卡上 三、实验题(本题共 2 小题,共 14 分) 15(2 分)

16、 (1) (4 分)_____

____、____

___ 、____

___、

_________

_

(2) (2 分)____

___

(3) (4 分)





(4) (2 分)



四、计算题(本大题共 4 小题,共 40 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的单位) 17(8 分)

18(10 分)

19(10 分)

20(12 分)

杭州学军中学 2013 学年第一学期期中考试 高三物理答案
一、选择题 1.D2.C 3.D.4、B 5. C6.A 7、A8.A 9、D 10B 二、选择题 11.BC 12、CD 13BC. 14. B

三、实验题(本题共 2 小题,共 14 分) 15(2 分)在以下的实验探究中,必须要平衡摩擦力的实验有( A、 《探究求合力的方法》的实验 B、 《探究小车速度随时间变化规律》的实验 )

C、 《探究外力做功与速度变化关系》的实验 D、 《探究加速度与外力、质量的关系》的实验 16 (1)1.84、1.69、1.74、

1 2 v ? gh 2

(4 分) (2)C(2 分)

(3) v ?

d2 d , 2 ? gh t 2t

(4 分)

(4) 没有纸带与打点计时器间的摩擦影响, 提高了测量的精确程度, 实验误差减小了。 (2 分) 四、计算题 ?v0-a1t1?2 17. 2x+a1t2 1-2v0t1 2x+a1t2 1-2v0t1 v0-a1t1

18.解: (1)设 A1 和 B2 的质量分别为 m1 和 m2,根据万有引力定律和牛顿运动定律

GMm1 m1v1 ? 2 r1 r1
由① ② 得
19 答案.

2



GMm2 m2 v2 ? 2 r2 r2

2

② )

v1 r ? 2 ③ ) v2 r1

(1)设弹簧对小物体做功为 W,由动能定理,得:W-mgr(1-cos?)-Eqr(1-cos?) 1 =2mv02-0, 代入数据,得 W=0.675J,即初始的弹性势能; (2)设 BP 长为 L,由动能定理,得: 1 -(mg+Eq)L sin?-?(mg+qE)Lcos?=0-2mv02, Δ E 电=Eqr(1-cos?)+EqL sin? (2 分) Δ E 电=0.275J; (2 分) (3) 小物体沿 AB 段光滑圆弧下滑, 压缩弹簧后被反弹, 再次沿 AB 段光滑圆弧上滑至 B 点, 速度减为零,再次下滑,如此往复运动。 (3 分) 20.(1)先向下加速再向下减速。-------------3 分 (2)粒子打在靶 MN 上的范围,实际上就是粒子在竖直方向所能到达的范围. 当粒子在 0,T,2T?nT 时刻进入电场中,粒子将打在 O′点下方最远处,在前 T/2 时间 (2 分) (3 分)

内,粒子在竖直方向上的位移 2 1 ?T?2 qU0T y1= a1? ? = -------------1 分 2 ?2? 8md

T 1 T 2 在后 T/2 时间内,粒子在竖直方向上的位移 y2=v - a1( ) 2 2 2 U0 q 2 T qU0 T 其中 v=a1 = × ,a2= 2 md 2 md 2 3qU0T 可得 y2= -------------1 分 16md
5qU0T 故 O′点正下方最大位移 y=y1+y2= -------------1 分 16md n+ 当粒子在 T/2,3T/2? T 时刻进入电场时,粒子将打在 O′点上方最远处,在 2
2 1 ?T? 2 1 2 ?T? 2 = qU0T 前 T/2 时 间 内 , 粒 子 在 竖 直 方 向 上 的 位 移 y1′ = a1′ ? ? = ? ? 2 2 md ?2? 16md ?2? -------------1 分 在后 T/2 时间内,粒子在竖直方向上的位移 T 1 ?T? y2′=v′ - a2′? ?2 2 2 ?2? 2

q

U0

2 T T qU0 其中 v′=a1′ = × ,a2′= 2 md 2 md 可得 y2′=0 -------------1 分

q

U0

qU0T2 . -------------1 分 16md 2 2 5qU0T d 8md (3)要使粒子能全部打在靶 MN 上,则有 < ,即 U0< 2. -------------3 分 16md 2 5qT
故 O′点正上方最大位移 y′=y1′+y2′=

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