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江苏省南京师大附中2012-2013学年高三上学期期中考试物理试题 Word版含解析


南京师大附中 2012-2013 学年度第 1 学期 高三年级期中考试物理试卷
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.在物理学的发展中,有许多科学家做出了重大贡献,下列说法中正确的是( A.伽利略通过观察发现了行星运动的规律 C.库仑通过扭秤实验测量出了静电力常量 )

B.牛顿通过扭秤实验测量出了万有引力常量 D.法拉第通过实验证实电场线是客观存在的

2.小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度大小、方向都不变,水流速度与河岸平行,已知小 船的运动轨迹如图所示,则( )

水流方向

A.水流速度保持不变 C.越接近 B 岸水流速度越大 【答案】 B 【解析】

B.越接近 B 岸水流速度越小 D.由于水流速度的变化,将导致小船过河的时间变短

试题分析:由于船本身提供的速度大小、方向都不变,因此船在渡河过程中,沿垂直于河岸方向的分速度 不变,以及由船本身提供的速度在沿水流方向的分速度也不变,通过小车渡河

3.如图所示,两相同轻质硬杆 OO1、OO2 可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、O1、O2 转动,在 O 点悬挂一重 物 M,将两相同木块 m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止,f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,

N 表示木块与挡板间正压力的大小, 若挡板间的距离稍许增大后, 系统仍静止, 且 O1、 O2 始终等高, 则(
挡 板 挡 板

)

A.N 变大

B.N 变小

C.f 变大

D.f 变小

4.如图所示,O 是一固定的点电荷,另一点电荷 P 从很远处以初速度 v0 射入点电荷的电场,在电场力作 用下的运动轨迹是曲线 MN,1、2、3 是以 O 为中心,R1、R2、R3 为半径画出的三个圆,且 R3-R2=R2- R1,a、b、c、d 为轨迹 MN 与三个圆的一些交点,以|Wab|表示点电荷 P 由 a 到 b 的过程中电场力的功的 大小,|Wcd|表示由 c 到 d 的过程中电场力做的功的大小,则( )

A.PO 两点电荷电性可能同号,也可能异号 C.|Wab|=2|Wcd|

B.P 的初速度方向的延长线与 O 之间的距离可能为零 D.|Wab|>2|Wcd|

5.杂技演员每隔 0.2s 从同一高度竖直向上连续抛出若干小球,小球的初速度均为 10m/s,设它们在空中 不相碰,不考虑空气阻力,取 g=10m/s2,第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为( A.4 个 【答案】 C 【解析】 试题分析:根据竖直上抛运动规律可知,每个小球从抛出到落回抛出点的过程,所需时间为:t=
2v0 =2s, g

) D.10 个

B.5 个

C.9 个

由题意知,每隔 Δt=0.2s 将有一个小球被抛出,解得:t=10Δt,所以在第一个小球刚返回出发点时,第 11 个小球正好抛出,即在抛出点上方共有 11-2=9 个小球,这些球都将陆续地在第 1 个小球下落的过程 中与第 1 个小球相遇,故选项 C 正确。 考点:本题主要考查了匀变速直线运动规律的应用,以及分析综合的能力问题,属于中档偏高题。

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.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( )

A.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,其速度可能大于第一宇宙速度 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面可能不同

7.一物体自 t=0 时开始做直线运动,其速度-时间图象如图所示,下列选项正确的有(

)

A.在 0~6s 内,物体离出发点最远为 30m C.在 0~4s 内,物体的平均速度为 7.5m/s

B.在 0~6s 内,物体经过的路程为 40m D.在 5~6s 内,物体所受的合外力做负功

8.有三个质量相等的微粒 A、B、C,从平行板电极左侧中央以相同的水平速度先后垂直于电场方向射入 匀强电场中,它们落到正极板上的位置如图所示,已知它们中一个带正电、一个带负电、一个不带电,极 板间匀强电场方向竖直向上,则( )

A.微粒 A 带正电,B 不带电,C 带负电 B.三个微粒在电场中运动的时间关系为 tA>tB>tC C.三个微粒在电场中运动的加速度关系为 aA>aB>aC D.三个微粒到达正极板的动能关系为 EkA>EkB>EkC 【答案】 AB 【解析】

9.如图,质量分别为 mA 和 mB 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为 qA 和 qB,用绝缘细线悬挂在天花板 上,平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为 θ1 与 θ2(θ1>θ2),两小球突然失 去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为 vA 和 vB,最大动能分别为 EkA 和 EkB,则( )

A.qA 一定小于 qB

B.mA 一定小于 mB

C.vA 一定大于 vB

D.EkA 一定大于 EkB

三、简答题:本题共 2 小题,没空 2 分,共计 20 分。 10.(8 分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的 A 点,在橡皮 筋的另一端拴上两条细绳, 细绳另一端系在绳套 B、 C(用来连接弹簧测力计), 其中 A 为固定橡皮筋的图钉, O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳。

⑴本实验中,除了方木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔、弹簧秤外,还需要的器材有: ; ⑵本实验采用的科学方法是 A.理想实验法 ; C.控制变量法 D.建立物理模型法

B.等效替代法

⑶实验中,假如 F1 的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮筋仍然伸长到 O 点,对 F2 来说,下面几种说 法中正确的有 ;

A.F2 可以有多个方向 C.F2 的方向和大小是唯一确定值

B.F2 的方向和大小可以有多个值 D.F2 的方向是唯一确定值,但大小可以有多个值 的实验结

⑷下图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是 果。(力 F ′是用一只弹簧秤拉时的图示)

张华

李明

11.(10 分)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”, 某同学设计了如图所示的 实验装置,图中打点计时器的交流电源频率为 f=50Hz。
小车 电源 打点计时器 纸带 木板 复写纸

小吊盘

⑴完成下列实验步骤中的填空: ①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出 一系列 的点;

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码;

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量 m; ④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③; ⑤在每条纸带上清晰的部分,每 5 个间隔标注一个计数点,测量相邻计数点的间距 s1,s2,…,求出与不 同 m 相对应的加速度 a; ⑥以砝码的质量 m 为横坐标, ⑵完成下列填空: ①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量 之和应满足的条件是 ②下图为用米尺测量某一纸带的情况,a 可用 s1、s3 和 f 表示为 a= 中 s1= cm,代入各数据,便可求得加速度的大小; ; ,由图可读出 s1、s2、s3,其
1 1 为纵坐标,在坐标纸上作出 -m 关系图线。 a a

③下图为所得实验图线的示意图,设图中直线的斜率为 k,在纵轴上的截距为 b,若牛顿定律成立,则小 车受到的拉力为 ,小车的质量为 。

F

四、计算题:本题共 5 小题,共计 69 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.(12 分)如图所示,跳台滑雪运动中,运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出,经过 t=3.0s 落到 斜坡上的 A 点,已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为 θ=37°,运动员的质量为 m=50kg,不计 空气阻力,取 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:

⑴A 点与 O 点间的距离 L; ⑵运动员离开 O 点时的速率 v0; ⑶运动员落到 A 点时的速度 v。 【答案】 ⑴L=75m;⑵v0=20m/s;⑶v= 10 13 m/s,方向与水平方向的夹角为:α=arctanα
3 2

13 .(12 分 )中 国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术, 其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为 A、远地点为 B 的椭 圆轨道上,A 点距地面的高度为 h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预 定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t,若已知地球表面重力加速度为 g,地球半径为 R,求: 预定圆轨道 地球 椭圆轨道 ⑴地球的平均密度是多少; ⑵飞船经过椭圆轨道近地点 A 时的加速度大小; ⑶椭圆轨道远地点 B 距地面的高度。

14.(15 分)如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为 l 的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量为 m,带 电量为+q,将小球拉至竖直位置最低位置 A 点处无初速释放,小球将向左摆动,细线向左偏离竖直方向 的最大角度 θ=74°。

⑴求电场强度的大小 E; ⑵求小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值; ⑶若从 A 点处释放小球时, 给小球一个水平向左的初速度 v0, 则为保证小球在运动过程中, 细线不会松弛, v0 的大小应满足什么条件?

15.(15 分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为 s,比赛时,某同学将球置于球拍 中心,以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到 v0 时,再以 v0 做匀速直线运动跑 至终点,整个过程中球一直保持在球拍中心不动,比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为 θ0,如图所示,设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球 拍之间的摩擦,球的质量为 m,重力加速度为 g。求:

乒乓球 球拍

⑴空气阻力大小与球速大小的比例系数 k; ⑵加速跑阶段球拍倾角 θ 随速度 v 变化的关系式; ⑶整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为 v0,而球拍的倾角比 θ0 大了 β 并保持不变,不计球在球拍上的移动 引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为 r 的下边沿掉落,求 β 应满足的条件。

16.(15 分)如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高 H,上端套着一个细环,棒和环的质量 均为 m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力 kmg(k>1),断开轻绳,棒和环自由下落,假设棒足够长, 与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失,棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,求:




⑴棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度; ⑵棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度; ⑶从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对棒和环做的功分别是多少? 【答案】 ⑴a1=(k-1)g,方向竖直向上;⑵v2= 【解析】 试题分析:⑴设棒第一次反弹上升过程中,环的加速度为 a1,由于 k>1,所以 kmg>mg,由牛顿第二定 律得:kmg-mg=ma1,解得:a1=(k-1)g,方向竖直向上。 ⑵在下落的过程中,棒、环系统机械能守恒,且下落过程中,棒、环之间无相对滑动,设棒第一次落地的 速度大小为 v1,由机械能守恒得: × 2mv12 -0=2mgH-0,解得:v1= 2 gH
1 2
2 gH k ?1 ;⑶W1=-mgH,W2= ? mgH k k ?1



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