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浙江省台州中学2016届高三物理上学期期中试题


2015 年台州中学高三期中 理综物理
一、单项选择题 (每小题 6 分,4 小题共 24 分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项 正确,选对的得 3 分,选错或不答的得 0 分.) 14.下列说法符合物理学史实的是( ) A.楞次发现了电磁感应现象 B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因 C.安培发现了通电导线的周围存在磁场 D.牛顿发现了万有引力定律,并测出了万有引力常量 15.图示为真空中半径为 r 的圆,O 为圆心,直径 ac、bd 相互垂直。在 a、c 处分别固定有电 荷量为+q、-q 的两个点电荷。下列说法正确的是( )

2kq A.位置 b 处电场强度大小为 r2

b

+q a

O

-q c

B.ac 线上各点电场强度方向与 bd 线上各点电场强度方向垂直 C.O 点电势一定等于 b 点电势 d D.将一负试探电荷从 b 点移到 c 点,电势能减小 16.如图所示,质量均为 M 的 A、B 两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与 杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为 m 的重物 C,整个装置处于静止状态, 设杆与水平面间的夹角为 θ 。下列说法正确的是( ) A.当 m 一定时,θ 越大,轻杆受力越小 A B B.当 m 一定时,θ 越小,滑块对地面的压力越大 θ C C.当 θ 一定时,M 越大,滑块与地面间的摩擦力越大 D.当 θ 一定时,M 越小,可悬挂重物 C 的质量 m 越大 17.如图甲,一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面,现将一物块放于弹簧上 同时对物块施加一竖直向下的外力,并使系统静止,若将外力突然撤去, 则物块在第一次到达最高点前的速度—时间图像(图中实线)可能是图乙 中的( )
图甲

A

B
图乙

C

D

二、不定项选择题 (每小题 6 分,3 小题共 18 分,每小题可能有一个或多个选项正确,全部选 对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。) 18.运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在 有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加 速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人感到不舒服,关于 “加速度的变化率” ,下列说法正确的是( ) 3 A.从运动学角度的定义, “加速度的变化率”的单位应是 m/s B.加速度的变化率为 0 的运动是匀速直线运动

-1-

C.若加速度与速度同方向,如图所示的 a-t 图像,表示的是物体的速度在减小 D.若加速度与速度同方向,如图所示的 a-t 图像,已知物体在 t=0 时速度为 5m/s,则 2s 末 的速度大小为 8m/s 19.如图所示,小物块从距 A 点高度 h 处自由下落,并从 A 点沿切线方向进入半径为 R 的四 分之一圆弧轨道 AB,经过最低点 B 后又进入半径为

R 的半圆弧轨道 BC, 2 R 3

图中 C 点为轨道最高点, O 为半圆弧轨道 BC 的圆心, 两轨道均光滑且在最 低点相切,重力加速度为 g。则以下说法正确的是( ) A.若物块能从轨道 BC 的最高点 C 飞出,则下落的高度 h 可能为

B.若已知下落高度 h=R,则可求出物块打到轨道 AB 上的速度大小 C.释放的高度越高,在轨道 BC 的最高点 C 和最低点 B 的压力差越大 D.若物块从最高点 C 飞出后,碰到轨道 AB 上的速度方向可能与过碰撞 点的轨道切线垂直

第 19 题图

20.如图所示,平行板电容器与电动势为 E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电 计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的 P 点.现将平行板电容器 的下极板竖直向下移动一小段距离,则( A.平行板电容器的电容将变小 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能将减少 D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板 向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变 )

21. (10 分)(1)图为“验证牛顿第二定律”的实验 细线 定滑轮 纸带 装置示意图。盘和重物的总质量为 m,小车和砝码 的总质量为 M。实验中用盘和重物总重力的大小作 为细线对小车拉力的大小。 ①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所 受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度, 盘和重物 使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项 操作是 (填写所选选项的序号)。 A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节 m 的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重 物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是 否做匀速运动。 ②实验中要进行质量 m 和 M 的选取,以下最合理的一组是 。 A.M=20g,m=10g、15g 、20g、25g、30g、40g B.M=200g,m =20g、40g、60g、80g、100g、120g C.M=400g,m =10g、15g、20g、25g、30g、40g
-2-

小车和砝码 打点计时器

D.M=400g,m =20 g、40g、60g、80g、100g、120g ③下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G 为 7 个相邻的计数点,量出相邻的 计数点之间的距离分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相邻的计数点之间的时间间隔为 T, 关于小车的加速度 a 的计算方法,产生误差较小的算法是 。

A.

x2 ? x1 T2

B.

?x2 ? x1 ? ? ?x3 ? x2 ? ? ?x4 ? x3 ? ? ?x5 ? x4 ? ? ?x6 ? x5 ?
5T 2

C.

x6 ? x1 5T 2

D.

?x6 ? x3 ? ? ?x5 ? x2 ? ? ?x4 ? x1 ?
9T 2
金属球

22 . ( 10 分) 如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机 械能守恒定律”的实验。有一直径为 d、质量为 m 的金属小球由 A 处由静 A 止释放,下落过程中能通过 A 处正下方、固定于 B 处的光电门,测得 A、 B 间的距离为 H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为 t, 当地的重力加速度为 g。则: ⑴如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径 d = mm。 B ⑵小球经过光电门 B 时的速度表达式为 。

1 ⑶多次改变高度 H,重复上述实验,作出 2 随 H 的变化图象如图丙所示, t
当图中已知量 t0、H0 和重力加速度 g 及小球的直径 d 满足以下表达式: 球下落过程中机械能守恒。 将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。



光电门 接计 时器

时,可判断小

⑷实验中发现动能增加量△EK 总是稍小于重力势能减少量△EP, 增加下落高度后, 则 ?Ep ? ?Ek



23. (16 分)某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运 动情况,装置如图甲所示。他使木块以初速度 v0=4m/s 的速度沿倾角 ? ? 30? 的斜面上滑,紧 接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的 v-t 图线如图乙所示。g 取 10m/s 。求: (1)上滑过程中的加速度的大小 a1; (2)木块与斜面间的动摩擦因数 μ ;
-32

(3)木块回到出发点时的速度大小 v。

24. (20 分)某同学骑自行车沿一倾角为? 的斜坡从坡底沿斜坡匀速向上行驶,后轮转动 N 圈时到坡顶(其间该同学不间断的匀速蹬踏) ,所用的时间为 t。已知自行车和人的总质量为 m,轮盘半径为 R1,飞轮半径为 R2,车后轮半径为 R3,重力加速度为 g。上坡过程中斜坡及空 气作用于自行车与人的阻力大小恒为 f,车轮与坡面接触处 无打滑, 不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能 量,斜坡足够长。求: (1)自行车匀速行驶的速度 v; (2)该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率 P; (3)该过程中自行车轮盘转动的圈数。

第 24 题图

25. (22 分)如图所示,A、B 是两块竖直放置的平行金属板,相距为 2L,分别带有等量的负、 正电荷,在两板间形成电场强度大小为 E 的匀强电场。A 板上有一小孔(它的存在对两板间匀 强电场分布的影响可忽略不计) ,孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质 量为 m ,电荷量为 q(q ? 0) 的小球(可视为质点) , 在外力作用下静止在轨道的中点 P 处。 孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距 A 板 L 处有一固定档板,长为 L 的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板 Q。撤去外力释放带电 小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板 A 接触)与薄板 Q 一起压缩弹簧,由于薄板 Q 及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与 Q 接触过程中不损 失机械能。小球从接触 Q 开始,经历时间 T0 第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。 由于薄板 Q 的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开 Q 瞬间,小球的电荷量都损失一部分, 而变成刚与 Q 接触时小球电荷量的

1 ( k ? 1) 。求: k

(1)小球第一次接触 Q 时的速度大小 (2)小球从一次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间 T (3)假设小球第 n 次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达 B 板,试导出小球从第 n 次接 触 Q,到本次向右运动至最远处的时间 Tn 的表达 式; + A k ? 2 (4)若 ,且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球 B P qE Q 间的滑动摩擦力为 F f ? ,试求带电小球最终停 4 止的位置距 P 点的距离。 L L L
-4-

答案: 14. B 15. C 16. A 21 ①B 22.⑴ ②C

17. A

18. AD 19. B 20. ACD

③D(每空 2 分) ⑵ d/t ⑶

7.25nn

1 2g 2 ? 2 H 0 或 2 gH0t0 ? d2 2 t0 d



增加

23.(1)由题图乙可知,木块经 0.5s 滑至最高点 上滑过程中加速度的大小: a1 ?

?v 4 ? m / s 2 ? 8m / s 2 ?t 0.5

(2)上滑过程中: mgsin? +? mgcos? ? ma1 代入数据得 ? ?

3 ? 0.34 5

(3)下滑的距离等于上滑的距离:
2 v0 42 ? m =1m 2a1 2 ? 8

x=

下滑摩擦力方向变为向上,由牛顿第二定律 F=ma 得: 下滑过程中:mgsinθ -μ mgcosθ =ma2 解得:a 2 = g sin θ ?μ g cos θ = 10×

1 3 2 ?0.35×10× =2m/s 2 2

下滑至出发点的速度大小为:v= 2a2 x 联立解得:v=2m/s 24.(1) S ? N ? 2? R3 ? 2? NR3 (1 分)

S 2? NR3 ? (2 分) t t (2) Pt ? fs ? mgS sin ? ? 0 (3 分) 2? NR3 ( f ? mg sin ? ) P? (1 分) t (3) N 2? R2 ? N ?2? R1 (2 分) R (1 分) (其它正确解法同样给分) N ?= 2 N R1 v?
25. (1) (5 分)设小球第一次接触 Q 的速度为 v,接触 Q 前的加速度为 a。 根据牛顿第二定律有 qE=ma 2 对于小球从静止到与 Q 接触前的过程,根据运动学公式有 v =2al

-5-

联立解得 v=

2qEl m

(2) (5 分) (3) (6 分)小球每次离开 Q 的速度大小相同,等于小球第一次与 Q 接触时速度大小

v=

2qEl m

设小球第 n 次离开 Q 向右做减速运动的加速度为 an,速度由 v 减为零 qnE=man 1分 所需时间为 tn,小球离开 Q 所带电荷量为 qn,则

qn ?

q kn

联立解得 tn ?

mv n k qE

2分

小球从第 n 次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间

Tn ? 2T0 ?

2ml n k qE v tn ? an
即 L1 ? L

2分 1分

(4) (6 分)假设小球第 1 次弹回两板间后向右运动最远距 A 板距离为 L1,则

q (qE ? f ) L ? ( E ? f ) L1 ? 0 k
(qE ? f ) L ? 2 fL1 ? (

2分

假设小球第 2 次弹回两板间后向右运动最远距 A 板距离为 L2,则

q L E ? f ) L2 ? 0 即 L2 ? 2 k 2 q qE ? f ,即带电小球可保持静止 又因此时电场力 F ? 2 E ? k 4 带电小球最终停止的位置距 P 点的距离 L3 为 L L L3 ? L ? ? 2 2

2分 1分

1分

-6-


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