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安师大附中2017届高三第一学期期中考试物理试卷与参考答案

 许愿真 2016-11-08


clip_image001安徽师范大学附属中学 期中考查

高 三物 理 试 卷

命题教师:卢先立

一、选择题:本题共10小题,毎小題4分,在毎小题给出的四个选项中,第16题只有一个选项正确,第7?10题有多个选项正确,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)

1、概念是物理学内容的基础和重要组成部分,以下有关物理概念的描述正确的是( )

A.比值定义法是物理概念中常用的一种定义新物理量的方法,即用两个已知物理量的比值表示一个新的物理量,如电容的定义C=clip_image003,表示C与Q成正比,与U成反比,这就是比值定义的特点

B.空气阻力和浮力的影响不能忽略时,斜向上抛出一物体,则物体在空中的运动是一种匀变速运动

C.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体不可能受到静摩擦力

D.圆周运动是一种加速度不断变化的运动,其向心力不一定就是物体受到合外力

2、理论上已经证明:电荷均匀分布的球壳在壳内的电场强度为零.假设某星球是一半径为R、电荷量为Q且电荷分布均匀的球体,静电力常量为k,则星球表面下h深度处的电场强度的大小为( )

A.clip_image005 B.clip_image007 C.clip_image009 D.0

3、t=0时刻一质点开始做初速度为零的直线运动,时间t内相对初始位置的位移为x. 如图所示,clip_image010与t的关系图线为一条过原点的倾斜直线.则t=2s时质点的速度大小为( )

A.8m/s B.6m/s C.4m/s D.2m/s

 
  clip_image014
clip_image015clip_image016

3题图 4题图 5题图

4、如图所示,穿在一根光滑固定杆上的小球AB通过一条跨过定滑轮的细绳连接,杆与水平方向成clip_image018角,不计所以摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为clip_image018[1],OB绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )

A、A可能受到2个力的作用 B、B可能受到3个力的作用

C、AB的质量之比为clip_image021 D、AB的质量之比为clip_image023

5、一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动.此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示.若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是( )

A.clip_image024 B.clip_image025 C.clip_image026 D.clip_image027

clip_image0286、如图所示,平行板电容器与直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态.clip_image030现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )

A.带电油滴将竖直向上运clip_image031

B.带电油滴的机械能将增加

C.该带电油滴在P点的电势能减小

D.电容器的电容增加,极板带电量增加 6题图

7、(多选)某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动.已知该车刹车后第1个2s内的位移是24m,第4个2s内的位移是1m.则下列说法正确的是( )

A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为clip_image032

B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2

C.汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车

D.汽车甲刹车前的速度为14m/s

8.(多选)登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星的公转视为匀速圆周运动.忽略行星自转影响,火星和地球相比( )

行星

半径/m

质量/kg

公转轨道半径/m

地球

6.4×106

6.0×1024

1.5×1011

火星

3.4×106

6.4×1023

2.3×1011

clip_image033 A.火星的“第一宇宙速度”约为地球的第一宇宙速度的0.45倍

B.火星的“第一宇宙速度”约为地球的第一宇宙速度的1.4倍

C.火星公转的向心加速度约为地球公转的向心加速度的0.43倍

D.火星公转的向心加速度约为地球公转的向心加速度的0.28倍

9.(多选)如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°,O为圆心,半径R=5cm.位于A处的粒子源向平 9题图

面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,达到C点的粒子电势能为﹣4eV(取O点电势为零).忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8.下列说法正确的是( )

A.圆周上A、C两点的电势差为16V

B.圆周上B、C两点的电势差为-4V

C.匀强电场的场强大小为100V/m

D.当某个粒子经过圆周上某一位置时,可以具有6eV的电势能,且同时具有6eV的动能

clip_image03410、(多选)如图所示,光滑杆clip_image036clip_image038端固定一根劲度系数为k=10N/m,原长为clip_image040的轻弹簧,质量为m=1kg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接,clip_image042为过O点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为clip_image044=30°,开始杆是静止的,当杆以clip_image042[1]为轴转动时,角速度从零开始缓慢增加,直至弹簧伸长量为0.5m,下列说法正确的是( )

A、杆保持静止状态,弹簧的长度为0.5m

B、当弹簧恢复原长时,杆转动的角速度为clip_image046

C、当弹簧伸长量为0.5m时,杆转动的角速度为clip_image048 10题图

clip_image050 D、在此过程中,杆对小球做功为12.5J

二、实验题:(每空2分,共20分)

11、(6分)有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮AB,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOATOBTOC,回答下列问题:

(1)改变钩码个数,实验能完成的是 .

A.钩码的个数N1N2=2,N3=4

B.钩码的个数N1N3=3,N2=4[来源:学科网ZXXK]

clip_image052 C.钩码的个数N1N2N3=4

D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 .

A.标记结点O的位置,并记录OAOBOC三段绳子的方向

B.量出OAOBOC三段绳子的长度

C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

(3)在作图时,你认为图示中________是正确的.(填“甲”或“乙”)

clip_image05512.(14分)如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是__________(填字母代号).

A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺

C.交流电源.天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺

②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是:__________

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=clip_image056计算出瞬时速度v

C.报据做匀变速直线运动时,纸带上某clip_image058点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=__________,动能的增加量△Ek=__________(用题中所给字母表示)

④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是__________

A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.若重锤所受阻力为f.重锤质量为m,重力加速度为g.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2﹣h图线,如图3所示,图象是一条直线,此直线斜率k=__________(用题中字母表示).

已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为clip_image059=__________% (保留两位有效数字).

三、解答题(本题包括4小题,共40分。解答应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。)

13、(8分) 如图为一条平直公路中的两段,其中A点左边的路段为足够长的柏油路面,A点右边路段为水泥路面.已知汽车轮胎与柏油路面的动摩擦因数μ1=0.25,与水泥路面的动摩擦因数μ2=0.50.当汽车以速度v0=20m/s沿柏油路面行驶时,若刚过A点时紧急刹车后(车轮立即停止转动),汽车要滑行一段距离到B处才能停下;若该汽车以速度2v0在柏油路面上行驶,突然发现B处有障碍物,需在A点左侧的柏油路段上某处紧急刹车,若最终汽车刚好撞不上障碍物,(重力加速度g=10m/s2),求:

(1)水泥路面AB段的长度;

(2)在第二种情况下汽车从刹车开始计时运动了多长时间才停下?

clip_image060

clip_image06214.(10分)如图所示,轻绳绕过定滑轮,一端连接物块A,另一端连接在滑环C上,物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接,A、B两物块的质量均为m,滑环C的质量为M,开始时绳连接滑环C部分处于水平,绳刚好拉直且无弹力,滑轮到杆的距离为L,控制滑块C,使其沿杆缓慢下滑,当C下滑L时,释放滑环C,结果滑环C刚好处于静止,此时B刚好要离开地面,不计一切摩擦,重力加速度为g。

(1)求弹簧的劲度系数;

(2)若由静止释放滑环C,求当物块B刚好要离开地面时,滑环C的速度大小。

15、(11分)如图所示,AB段为一半径R=0.2m的光滑clip_image063圆形轨道,EF为一倾角为30°的光滑斜面,斜面上有一质量为0.1kg的薄木板CD,木板的下端D离斜面底端的距离为15m,开始时木板被锁定.一质量也为0.1kg的物块从A点由静止开始下滑,通过B点后被水平抛出,经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上木板,在物块滑上木板的同时木板解除锁定.已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ=clip_image064.取g=10m/s2,求:

(1)物块到达B点时对圆形轨道的压力大小;

(2)物块做平抛运动的时间;

(3)若下滑过程中某时刻物块和木板达到共同速度,则这个速度为多大?

clip_image065

16.(11分)如图所示,在正交坐标系xOy的第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场,两组平行且等间距的实线分别表示两个电场的电场线,每条电场线与x轴所夹的锐角均为60°.一质子从y轴上某点A沿着垂直于电场线的方向射入第一象限,仅在电场力的作用下第一次到达x轴上的B点时速度方向正好垂直于第四象限内的电场线,之后第二次到达x轴上的C点.

求(1)质子在A点和B点的速度之比;

(2)OBBC长度的比值。

clip_image067

2017届安师大附中高三第一学期期中考试

物理试卷参考答案

一、选择题:毎小題4分,共40

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

A

C

D

B

C

BD

AC

CD

ACD

二、实验题(每空2分,共20分)

11、答案:(1)BCD (2)A (3)甲

12、答案:①D,②D,③mgh2clip_image068. ④BD,⑤clip_image069,2.0~4.0

三、解答题(本题包括4小题,共40分。解答应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。)

13、(8分) 解:(1)汽车在A到B的过程中有:μ2mg=ma2(1分)

AB间距为:x2=clip_image070(1分)

联立并代入数据得:x2=40m (1分)

(2)由上问可知,汽车恰不撞上障碍物,在A点的速度应为v0

则在A点左侧有:2v0﹣v0=a1t1且有:μ1mg=ma1(2分)

在A到B的过程中有:v0=a2t2(1分)

所求时间为:t=t1+t2(1分)

联立并代入数据得:t=12s (1分)

14、(10分)【解答】解:(1)设开始时弹簧的压缩量为x,则kx=mg

设B物块刚好要离开地面,弹簧的伸长量为x′,则 kx′=mg

因此clip_image071(2分)

由几何关系得 clip_image072

求得 x=clip_image073(1分)

得 k=clip_image074(1分)

(2)弹簧的劲度系数为k,开始时弹簧的压缩量为clip_image075

当B刚好要离开地面时,弹簧的伸长量 clip_image076

因此A上升的距离为 clip_image077(1分)

C下滑的距离 H=clip_image078(1分)

根据机械能守恒

MgH-mgh=m(v)2+Mv2(2分) 又2mgcos370=Mg

联立求得 v= 10 = clip_image080(2分)

15、(11分)【解答】解:(1)物块从A到B的过程中机械能守恒,得:clip_image081

得:clip_image082m/s(1分)

物块到达B受重力G和向上的弹力F作用,由牛顿第二定律知:

clip_image083

得:clip_image084N(1分)

由牛顿第三定律可知,物块到达B点时对圆形轨道的压力大小等于物块受到的支持力,即3N,方向竖直向下.(1分)

(2)设物块离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点时竖直方向的分速度是vy,则:

clip_image085

所以:clip_image086m/s(1分)

又:vy=gt1

所以:clip_image087s(1分)

(3)物块到达C时的合速度:clip_image088m/s(1分)

到达C点后物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,沿斜面方向:

ma1=mgsin30°﹣μmgcos30°

代入数据得:clip_image089,方向沿斜面向下;(1分)

此时木板沿斜面的方向:Ma2=Mgsin30°+μmgcos30°

代入数据得:clip_image090,方向沿斜面向下;(1分)

设经过时间t2二者的速度相等,则:v+a1t2=a2t2

联立方程,代入数据得:clip_image091(1分)

二者的共同速度:v=a2t2=7.5×0.462m/s=3.465m/s(1分)

该过程中木板的位移:clip_image092m<15m(1分)

即二者达到共同速度时,木板没有滑到底端.

16、(11分)解:

(1)质子的运动轨迹如图所示,在A、B两点的速度分别为v0、v,由题意知v与v0的夹角为600,所以clip_image094(2分)

(2)设质子在电场中运动的加速度为a,从A运动到B经历的时间为t1

clip_image096OB=ON+NB

由几何关系:ON=AMsin30°

NB=MBcos30°

沿垂直于v0方向上:clip_image097(1分)

沿平行于v0方向上:MB=v0t1(1分)

在B点:vsin60°=at1(1分)

v0=vcos60°

联立上述方程解得:OB=clip_image098(1分)

设质子从B到C经历时间为t2,作如图辅助线,

沿CP方向:BCsin60°=vt2(1分)

沿BP方向:clip_image099(1分)

联立求解:BC=clip_image100(2分)

所以:clip_image101(1分)

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