金陵中學(xué)-度高中物理第一學(xué)期期中考試試卷

1、金陵中學(xué)2008-2009年度第一學(xué)期期中考試高三物理試卷、單項選擇題：本題共 5小題，每小題 3分，共15分.每小題只有一個選項 符合題意.如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)沿順時針方向做勻速圓周運(yùn)動. Si、 S2、S3、S4是圓周上的四個點(diǎn)， SiS3是過圓心的水平線， S2s4是過圓 心的豎直線.現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)分別在 Si、S2、S3、S4各點(diǎn)離開軌道后在空中運(yùn) 動一段時間落在水平地面上.若質(zhì)點(diǎn)在空中運(yùn)動時只受重力，則下列 說法正確的是（）A .質(zhì)點(diǎn)在Si離開軌道后在空中運(yùn)動的時間一定最短B .質(zhì)點(diǎn)在S2離開軌道后在空中運(yùn)動的時間一定最短 C.質(zhì)點(diǎn)在S3離開軌道后落到地面上的速度一定最大 D .質(zhì)

2、點(diǎn)在S4離開軌道后落到地面上的速度一定最大.在光滑的水平面上，有一個物體同時受到兩個水平力Fi與F2作用，在第i s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài).若力 Fi與F2隨時間的變化關(guān)系如圖所示，則物體（）A .在第2s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增大B .在第3 s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大C.在第4 s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大D.在第5 s末速度為零，加速度方向與Fi方向相同.如圖所示，三個同心圓是點(diǎn)電荷 Q周圍的三個等勢面.已知這三個 圓 廠 _、 的半徑成等差數(shù)列，A、B、C分別是這三個等勢面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)/J-、在同一條電場線上.將電量為q =

3、+i.6Mi0C的電荷從A點(diǎn)移到C j :；5 1一 .一 .AB C點(diǎn)，電勢能減少i.92Mi0 J .若取C點(diǎn)為零電勢點(diǎn)（5c=0V）,則 一 cB點(diǎn)的電勢（）一一，A. 一定等于6VB. 一定低于6VC. 一定段j于 6VD,無法確定 TOC o 1-5 h z 如圖所示，一不可伸長的輕繩長為 L, 一端固定在O點(diǎn)，另一端系著一-s個質(zhì)量為m的小球.開始小球處于 A點(diǎn)細(xì)繩恰好拉直（繩中無拉力），呈!入。現(xiàn)讓小球由靜止自由釋放，則小球運(yùn)動到O正下方的C點(diǎn)時繩子的拉|力大小為（）IA . 4mgB . 3.5mgC. 3 mgD . 2.5mg如圖所示，一根長為 L的輕桿OA, O端用錢鏈固

4、定，另一端固 定著一個小球A,輕桿靠在一個質(zhì)量為 M、高為h的物塊上.若 物塊與地面摩擦不計，則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動時（此時桿與水平方向夾角為 3，小球A的線速度大小為（）vLsin2 - vL sin 2A. 卜 B.C.vL cos2 -D.vcos二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分，每小題有多個選項,符合題意.全 部選對的得 4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得 0分.某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g=10m/s2.則5s內(nèi)物體的（）A.路程為65mB.位移大小為 25m,方向豎直向上C.速度改變量的大小為 10m/s,方向豎直向下D.平均速度大

5、小為 13m/s,方向豎直向上如圖所示，一個帶電油滴從O點(diǎn)以初速度vo向右上方射入無限大的勻強(qiáng)電場E中，vo的方向與E方向成a角.現(xiàn)測得油滴到達(dá)運(yùn)動軌跡的最高點(diǎn)P時速度大小仍為 Vo,則下列說法正確的是（）A. P點(diǎn)可能在O點(diǎn)的右上方 B. P點(diǎn)可能在 O點(diǎn)的左上方C.到達(dá)最高點(diǎn)P時，重力和電場力對油滴做功的功率都為 D.從拋出到最高點(diǎn)的過程中，油滴電勢能的減少量一定等 于重力勢能的增加量如圖所示，傾角為 30。的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的滑輪 O （可視為質(zhì)點(diǎn)）.A的質(zhì)量為m, B的質(zhì)量為4m.開始時，用手托住 A,使OA段繩恰

6、處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時B靜止不動.將 A由靜止釋放，在其下擺過程中斜面體始終保持靜m的A、B兩個物塊（可止.則在繩子到達(dá)豎直位置之前，下列說法正確的是（A .物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上B .物塊B受到的摩擦力先減小后增大C.繩子的張力一直增大D.地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為視為質(zhì)點(diǎn)），A和B距軸心O的距離分別為Pa=R, pb=2R,且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm,兩物塊隨著圓盤轉(zhuǎn)動始終與圓盤保持相對靜止.則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度2fm mR從0逐漸緩慢增大的過程中，下列說法正確的是（B

7、所受合外力大于 A所受合外力A受到的摩擦力一直指向圓心B受到的摩擦力一直指向圓心A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度為三、簡答題：本題共 2小題，共21分.把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.（9分）與打點(diǎn)計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運(yùn)動情況時常用的計時儀器.如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置.現(xiàn)利用如圖（乙）所示的 裝置驗證“機(jī)械能守恒定律”.方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好 1、2兩個光電門，在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為 ti、t

8、2.已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為遮光板寬度為L、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g.M、鉤碼質(zhì)量為 m、兩光電門間距為s、顯示屏光電計時器 光電門圖（甲）（1）計算滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達(dá)式為Vi= V2=（用題目中給定的字母表示）；（2）本實(shí)驗中驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為 （用題目中給定的字母表示）（12分）如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實(shí)驗.圖電源插頭圖（甲）（甲）為實(shí)驗裝置簡圖，圖中 A為小車，B為打點(diǎn)計時器，C為裝有砂的砂桶，D為一 端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)?F等于砂和砂桶總重力，小車 運(yùn)動加速度a可由紙帶求得.紙帶運(yùn)動方向一 v

9、* * *. -卜 |7.727-216,716.25 5.76 5. 29（單位:cm）-1圖（乙）次 數(shù)12345678小車加速度a/m s 21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg1 m4.003.503.002.52.001.401.000.60（1）圖（乙）為某次實(shí)驗得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz）,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出小車加速度大小為 m/s2;（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量 m,分別1 ,得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表 m中所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右

10、圖坐標(biāo)紙中作出F不變時a與1/m的圖像；從圖線中得到 F不變時小車加速度a與質(zhì)量 m間定量關(guān)系（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí) 驗數(shù)據(jù)作出了加速度 a與合力F圖線如圖（丙）所示， 該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其主要原因是 四、計算或論述題：本題共5小題，共68分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出 數(shù)值的單位.（12分）滑水運(yùn)動是一項非常刺激的水上運(yùn)動，研究表明：在進(jìn)行滑水運(yùn)動時，水對滑板的作用力Fn方向垂直于板面，大小為 圖所示在某次運(yùn)動中，滑板在水平牽引 力的作用下做勻速直線運(yùn)動，此時滑板與水面的

11、夾角 37 ,相應(yīng)的k=54 kg/m ,人和滑板的總質(zhì)量為108 kg. （g=10 m/s2, sin 37 = 0.6,忽略空氣 阻力）（1）水平牽引力的大?。唬?）滑板的速率；（3）水平牽引力的功率.kv2 （其中v為滑板速率、水可視為靜止）.如（12分）如圖（甲）所示，在場強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中存在著一半徑為R的圓形區(qū)域，。點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A 點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右 側(cè)的點(diǎn).在 A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小 不同、方向均垂直于場強(qiáng)方向向右的正電荷， 電荷的質(zhì)量為 m、電量為q,不計電荷重力、 電荷之間的作用力.圖（甲）圖（乙）（2）若在圓形區(qū)域的

12、邊緣有一接收屏CBD,如圖（乙）所示，C、D分別為接收屏上最（1）某電荷的運(yùn)動軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交 于P點(diǎn)，如圖（甲）所示，/ POA= 9,求該 電荷從A點(diǎn)出發(fā)時的速率.邊緣的兩點(diǎn)，/ COB = /BOD=3O .求該屏上接收到的電荷的最大動能和最小動能.24 h軌道16 h 軌道一48 h軌道軌道n軌道？軌道出(14分)如圖所示為我國“嫦娥一號衛(wèi)星”從發(fā)射到進(jìn)入月球工作軌道的過程示意圖.在發(fā)射過程中經(jīng)過一系列的加速和變軌，衛(wèi)星沿繞地球“48小時軌道”在抵達(dá)近地點(diǎn)P時，主發(fā)動機(jī)啟動，“嫦娥一號衛(wèi)星”的速度在很短時間內(nèi)由vi提高到V2,進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”，開始了從地球向月球的飛越.“嫦娥

13、一號衛(wèi)星”在“地月轉(zhuǎn)移軌道”上經(jīng)過114小時飛行到達(dá)近月點(diǎn) Q時，需要及時制動，使其成為月球衛(wèi)星.之后，又在繞月球 軌道上的近月點(diǎn) Q經(jīng)過兩次制動，最終進(jìn)入繞月球的圓形工作軌道I .已知“嫦娥一號衛(wèi)星”質(zhì)量為 m0,在繞月球的圓形工作軌道 I上運(yùn)動的周期為 月球的半徑r月，月 球的質(zhì)量為m月，萬有引力恒量為 G.(1)求衛(wèi)星從“48小時軌道”的近地點(diǎn)P進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”過程中主發(fā)動機(jī)對“嫦 娥一號衛(wèi)星”做的功(不計地球引力做功和衛(wèi)星質(zhì)量變化)；(2)求“嫦娥一號衛(wèi)星”在繞月球圓形工作軌道？運(yùn)動時距月球表面的高度；(3)理論表明：質(zhì)量為 m的物體由距月球無限遠(yuǎn)處無初速釋放，它在月球引力的作用

14、下運(yùn)動至距月球中心為r處的過程中，月球引力對物體所做的功可表示為一 m月m八 ,W =G .為使“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點(diǎn)Q進(jìn)行第一次制動后能成為月球的衛(wèi)r星，且與月球表面的距離不小于圓形工作軌道？的高度，最終進(jìn)入圓形工作軌道，其第一次制動后的速度大小理論上應(yīng)滿足什么條件？地月轉(zhuǎn)移軌道(14分)如圖所示，在傾角30、足夠長的斜面上分別固定著相距 L=0.2m的A、B兩個物體，它們的 質(zhì)量為 mA=mB=1kg ,與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為,3,. 3Na = 和b = .在t=0時刻同時撤去固定兩63物體的外力后，A物體將沿斜面向下運(yùn)動，并與 B物 體發(fā)生連續(xù)碰撞(碰撞時間極短忽略不計)，每次碰

15、后兩物體交換速度.(g=10m/s2)求：A與B第一次碰后瞬時 B的速率？(2)從A開始運(yùn)動到兩物體第二次相碰經(jīng)歷多長時間?(3)至第n次碰撞時 A B兩物體通過的路程分別是多少?(16分)如圖甲所示，光滑的水平地面上固定一長L=1.7m的木板C, C板的左端有兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B,其間夾有一根原長為 1.0m、勁度系數(shù)k=200N/m的輕彈 簧，此時彈簧沒有發(fā)生形變，且與物塊不相連.已知 mA=mC=20kg , mB=40kg , A與木板 C、B與木板 C的動摩 擦因數(shù)分別為 m=0.50和出=0.25 .假設(shè)最大靜摩擦力與 滑動摩擦力相等.現(xiàn)用水平力F作用于A,讓F從零開始逐漸增

16、大，使 A緩慢移動而逐漸壓縮彈簧，壓縮了一 定量后又推動B緩慢移動.當(dāng)B緩慢向右移動0.5m時， 使彈簧儲存了彈性勢能 Eo . (g=10m/s2)問：(1)以作用力F為縱坐標(biāo)，物塊A移動的距離為橫坐標(biāo)， 試通過定量計算在圖乙的坐標(biāo)系中畫出推力F隨物塊A位移的變化圖線.(2)求出彈簧儲存的彈性勢能Eo的大小.(3)當(dāng)物塊B緩慢地向右移動了 0.5m后，保持A、B兩物塊間距不變，將其間夾有的 彈簧更換，使得壓縮量相同的新彈簧儲存的彈性勢能為12Eo,之后同時釋放三物體 A、B和C,已被壓縮的輕彈簧將 A、B向兩邊彈開，設(shè)彈開時 A、B兩物體的速度之比始 終為2: 1.求哪一物塊先被彈出木板C?

17、最終C的速度是多大？金陵中學(xué)2008-2009年度第一學(xué)期期中考試高三物理答卷紙三、簡答題：本題共 2小題，共21分.把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.題 答 要 不請 內(nèi) 線 封(1) (1) (2)在右圖作圖四、計算或論述題：本題共5小題，共68分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出 數(shù)值的單位.12. (12 分)(3)(12 分)（14 分）（14 分）16. （16 分）1.D2.B3.B4.B5.A6.AB7.ABD8. BCD9.ACD參考答案：LL10. ( 1)V1 =V2 =12,C、1L

18、21(2)mgs=2(M +mj ! 一, (M +m(1) 3.0(2.6 3.4)(2)如圖所示(2分) a=1/(2m)(3)實(shí)驗前未平衡摩擦力(1)以滑板和運(yùn)動員為研究對象，其受力如圖所 示由共點(diǎn)力平衡條件可得FNcos8 = mgFn sin6 = F由、聯(lián)立，得F =810N(2) Fn =mg/cos1Fn =kv2mgmg K / 倚 V =.卜 =5 m/s (3)水平牽引力的功率 P=Fv=4050W13. (1)根據(jù)動能定理，主發(fā)動機(jī)在嫦娥一號衛(wèi)星進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道過程中對衛(wèi)星做的功1一21一2八八W = m0v2 一一m0Vl 6 分22(2)設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在圓軌道？

19、上運(yùn)動時距月球表面的高度為h,根據(jù)萬有引力定律和向心力公式有, 2m月 m04 二G 2(月h) 7(r月h)T解得:3T T2(3)設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點(diǎn)進(jìn)行第一次制動后，在圓軌道？上運(yùn)動的速度為 5,Ui2二（r月h）解得：Ui =；|2.Gm月 1分T設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在通過近月點(diǎn)脫離月球引力束縛飛離月球的速度為U2,根據(jù)機(jī)械能守恒定律2- mg mo-moU2 -G=0r月h一 2：Gm解得：U2= V23i 1 分T所以，“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點(diǎn)進(jìn)行第一次制動后的速度u應(yīng)滿足的條件是2 二 Gm月T2 二 Gm月二 u 二23.T14.解:(1)EqmRsin 0 vot12R-

20、Rcos 9=2 atEqRsin21由以上二式得 Vo =.；. 2m(1 -cosu)(2)由(1)結(jié)論得粒子從 A點(diǎn)出發(fā)時的動能為2 2 _ EqRsin 0 _ EqR(1+cos 0m Vo = 4(1-cos0) =4則經(jīng)過P點(diǎn)時的動能為121 LEk=Eq(R-Rcos 0)+2 m vo = 4 EqR (5-3cos 可以看出，當(dāng)。從O。變化到18O。，接收屏上電荷的動能逐漸增大,到的電荷的末動能最小，C點(diǎn)接收到的電荷的末動能最大。最小動能為：_121 _ _o 7 _ _EkD=Eq(R-Rcos。)+萬 m vod =4 EqR (5-3cos6O ) = EqR最大動能

21、為：Ekc=Eq(R-Rcos+； m voc2 = ： EqR (5-3cos12O ) EqR因此D點(diǎn)接收15.解：（1） A與C間的摩擦力為智圖6fA =心mAg =0.5父20M10N =100N（1 分）B與C間的摩擦力為fB = NBmBg =0.25m40m10N =100N（1 分）推力F從零逐漸增大，當(dāng)增大到100N時，物塊A開始向右移動壓縮彈簧（此時B仍然保持靜止），設(shè)壓縮量為x,則力F = fA + kx （1分）當(dāng)x=0.5m時，力F = f a + fB = 200N，此日B將緩慢地向右移動。（1分）B移動0.5m后，B離開木板C的右端0.2m, A離開木板C端0.1

22、m。（ 1分）作出力F隨A位移的變化圖線如答圖 6所示。（2分）（2）在物塊B移動前，力F作用于物塊A,壓縮彈簧使彈簧儲存了彈性勢能E。，物塊A移動了 s=0.5m,此后物塊AB以相同的速度向右移動，彈簧儲存的彈性勢能不變。設(shè)物塊A開始移動0.5m的過程中，力F做功W,由能量守恒有E0（100 200）20.5J -100 0.5J =25J（3）撤去力F之后，AB兩物塊給木板 C的摩擦力的合力為零，故在物塊AB滑離木板C之前，C仍靜止不動。由題可知，始終有Va ：Vb =2:1（1分）當(dāng)物塊B在木板C上向右滑動了 0.2m,物塊A則向左滑動了 0.4m,但A離木板C的 左端還有d=0.6m

23、.可見，物塊 B先滑離木板 Co （1分）并且兩物體的相對位移 s=0.4m+0.2m=0.6m 0.5m （彈簧的壓縮量），彈簧儲存的彈性 勢能已全部釋放，由能量守恒定律有 TOC o 1-5 h z 12 12 ,12Eo= - mAVAmBVB +fAs22由醺儀求出物塊B滑離木板C時A物塊的速度為 VA=4m/s （1分）對 A ： f=m AaAaA=5m/s2對 C: f=m cacac=5m/s2滑離 C sA=VAt-aAt2/2sc=act2/2所以 0.6= VAt-aAt2/2 -act2/2t=0.2vc =act=5 W2=1m/s 16.答案.（1） A物體沿斜面下滑時有mAg sin 1 - UmAg co