1、高 三 物 理 考 试范围：必修 1 必修 2 静电场第卷（选择题共 40 分）一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-6 小题只有一项符合题目要求；第 7-10 小题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0 分1.某物体的 vt 图象如图所示，下列说法正确的是()A0t1 和 t2t3，合外力做功和冲量都相同Bt1t2 和 t3t4，合外力做功和冲量都相同C0t2 和 t2t4，合外力做功和冲量都相同D0t1 和 t3t4，合外力做功和冲量都相同2 如图，“天宫一号”目标飞行器运行在平均高度约 3
2、62 千米的圆轨道上在北京航天飞控中心监控下，已于 2018 年 4 月 2 日 8 时 15 分左右再入大气层烧毁，完成使命关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A在轨运行的周期比月球绕地球的周期长B在轨运行的加速度比地面重力加速度大C在轨运行的速度比第一宇宙速度小D进入大气层后，速度增大，机械能增大3.如图所示，x 轴上固定两个点电荷 Q1、Q2(Q2 位于坐标原点 O)，其上有 M、N、P 三点，间距 MNNP.Q1、Q2 在轴上产生的电势随 x 变化关系如图则()AM 点电场场强大小为零BN 点电场场强大小不为零CM、N 之间电场方向沿 x 轴正方向D一正试探电荷从 P 移到 M 过程
3、中，电场力做功|WPN|WNM|4电容式加速度传感器的原理结构图如图，质量块右侧连接轻质水平弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动改变电容则()A电介质插入极板间越深，电容器电容越小B当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长D当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流5如图所示，A、B 两物块放在光滑的水平面上，一水平轻弹簧放在 A、B 之间与 A 相连，与 B 接触但不连接，弹簧刚好处于原长，将物块 A 锁定，物块 C 与 A、B 在一条直线上，三个物块的质量相等，现让物块 C 以 v2 m/s
4、的速度向左运动，与 B 相碰并粘在一起，当 C 的速度为零时，解除 A的锁定，则 A 最终获得的速度大小为()A.32 m/sB.23 m/sC.32 m/sD.2 33m/s6如图，MN 和 MN之间为一竖直方向的风洞实验区，可对置于其中的物体产生一个竖直方向恒定的风力现将一质量为 m 的小球从 A 点斜向上抛出，小球将沿图示轨迹击中 P 点若将风力等值反向，小球抛出时初速度不变，则可垂直于 MN击中 MN上 Q 点(未画出)下列说法错误的是()A开始时风力竖直向下B小球在 P 点的速度大于在 Q 点的速度C小球在 AP 间运动的时间等于在 AQ 间运动的时间D在开始情况下，若仅增大小球质量
5、 m，小球可能垂直击中 Q 点7 如图 5 所示，足够长的粗糙程度相同的斜面固定在地面上，某物块以初速度 v0 从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端上述过程中，若用 h、x、v 和 a 分别表示物块距水平地面高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示运动时间下列图象中可能正确的是()8.如图所示，固定于竖直面内的粗糙斜杆长为 1 m，杆与水平方向的夹角为 30，质量为 1 kg 的小球套在杆上，小球与杆间的动摩擦因数为 33，小球在恒定拉力 F 作用下，沿杆由底端匀速运动到顶端已知拉力 F 的方向与杆在同一竖直平面内，且与水平方向的夹角大于 30，取重力加速度 g10 m/s2.则()A拉力 F
6、 与杆之间的夹角为 30时，F 的值最小B拉力 F 的最小值为 5 3 NC拉力 F 的大小可能为 15 ND拉力 F 做功的最小值为 5 3 J9.如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”型杆上的 A、B 两点，已知 OM 边竖直，且|AO|OB|，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态若在纸面内绕端点 O 按顺时针方向缓慢转动“V”型杆，直到 ON 边竖直，绳子的张力为 FT，A 点处绳子与杆之间摩擦力大小为 F，则()A张力 FT 先一直增大B张力 FT 先增大后减小C摩擦力 F 一直减小D摩擦力 F 先增大后减小10将质量均为 M1 kg 的编号依次为
7、 1、2、6 的劈块靠在一起构成倾角37的三角形劈面，每个劈块上斜面长度均为 L0.2 m如图所示，质量为 m1 kg 的小物块 A 与斜面间的动摩擦因数均为10.5，斜面与地面间的动摩擦因数均为20.3，假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等现使A 从斜面底端以平行于斜面的初速度 v04.5 m/s 冲上斜面，下列说法正确的是(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)()A若所有劈均固定在水平面上，物块最终从 6 号劈上冲出B若所有劈均固定在水平面上，物块最终能冲到 6 号劈上C若所有劈均不固定在水平面上，物块上滑到 5 号劈时，劈开始相对水平面滑动D若所有劈均不固定在水平面上，
8、物块上滑到 4 号劈时，劈开始相对水平面滑动第卷（非选择题共 60 分）11（6 分）如图甲所示装置可以用来“探究加速度与合外力、质量的关系”，也可以用来“探究功与速度变化的关系”和“验证机械能守恒定律”等(1)某同学用此装置探究小车在拉力作用下的加速度用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，其示数如图乙所示，则 d _mm.测出小车静止时遮光条到光电门的距离为 x，光电计时器读出遮光条通过光电门的时间是 t，则小车的加速度是_(用测量的符号表示)(2)该同学继续用此装置做“探究功与速度变化的关系”的实验，他通过使小车释放点到光电门的距离成倍增加进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放如果每次实验
9、时遮光条通过光电门的时间为 t，通过描点作出线性图象来反映合力做功与 t 的关系，则下图中符合实验事实的是_下列实验操作中必要的是_A调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B必须满足重物的质量远小于小车的质量C必须保证小车由静止状态开始释放D保持小车(包括遮光条)和重物的质量不变12（10 分）小明刚从超市购买一节干电池，于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材：A干电池(电动势约为 1.5V，内阻小于 0.5)B电流表 G(满偏电流 1.5mA，内阻为 10)C电流表 A(00.6A，内阻约为 0.1)D滑动变阻器 R1(020，10A)E滑动变阻器 R2
10、(0100，1A)F定值电阻 R30.5G定值电阻 R4990H开关、导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器_(填写序号)；(2)小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍。请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能的小；(3)某同学根据他设计的实验测出了六组 I1(电流表 G 的示数)和 I2(电流表 A 的示数)，请在所给坐标纸上使用适当的数据，做出 I1 和 I2 的关系图线；序号123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.1
11、00.150.230.250.350.50(4)根据图线可得，被测电池的电动势为_V，内阻为_。13(14 分)如图所示，两根不可伸长的细绳 A、B 端分别固定在水平天花板上，O 端系有一质量 m 3 kg 的物体，ABO 组成一边长为 L5 3 m 的正三角形物体受到方向水平向左的风力作用，绳 BO 能承受的最大拉力 Fm20 N，绳 AO 不会被拉断，取 g10 m/s2.(1)水平风力 F15 N 时，物体处于静止状态，求绳 BO 中的拉力大小 FB；(2)水平风力为 F2 时，绳 BO 刚好被拉断，求 F2 和绳 BO 被拉断时物体的加速度大小 a；(3)在(2)的情况下，求物体运动过
12、程中的最大速度 vm 和物体运动到最高点时与初始位置的高度差 h.14(14 分)如图所示，在竖直平面内固定一 U 形轨道，轨道两边竖直，底部是半径为 R 的半圆质量均为 m 的 A、B 两小环，用长为 R 的轻杆连接在一起，套在 U 形轨道上小环在轨道的竖直部分运动时受到的阻力均为环重的 0.2 倍，在轨道的半圆部分运动时不受任何阻力现将 A、B 两环从图示位置由静止释放，释放时 A 环距离底部 2R.不考虑轻杆和轨道的接触，重力加速度为 g.求：(1)A 环从释放到刚进入半圆轨道时运动的时间；(2)A 环刚进入半圆轨道时杆对 A 的作用力；(3)A 环在半圆轨道部分运动过程中的最大速度15
13、（16 分）某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形，AB 为一段足够大的14圆弧固定轨道，圆弧半径 R5.6 m，BC 为一段足够长的水平轨道，CD 为一段14圆弧固定轨道，圆弧半径 r1 m，三段轨道均光滑一长为 L2 m、质量为 M1 kg 的平板小车最初停在 BC 轨道的最左端，小车上表面刚好与 AB 轨道相切，且与 CD 轨道最低点处于同一水平面一可视为质点、质量为 m2 kg的工件从距 AB 轨道最低点 h 高处沿轨道自由滑下，滑上小车后带动小车也向右运动，小车与 CD 轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在 C 处工件只有从 CD 轨道最高点飞出，才能被站在台面 DE上的工人
14、接住工件与小车的动摩擦因数为0.5，取 g10 m/s2，求：(1)若 h 为 2.8 m，则工件滑到圆弧底端 B 点时对轨道的压力为多大？(2)要使工件能被站在台面 DE 上的工人接住，求 h 的取值范围高 三 物 理 考 试1-6CCCDDD7AC8.ABC9.BC10.BC11、答案(1)5.50d22xt2(2)DCD解析(1)游标卡尺的主尺读数为 5 mm，游标读数为 0.0510 mm0.50 mm，所以最终读数 d5 mm0.50 mm5.50 mm.由题意可知，该实验中保持小车质量 M 不变，因此有：v22ax，速度为：vdt，联立可得：a d22xt2.(2)该同学通过成倍增
15、加位移的方法来进行验证，所以需要先表示出小车的速度，小车的速度用平均速度代替即：vdt，根据动能定理可得：W12mv212md2t2，由此可知 W1t2，故选 D.该实验不需要平衡摩擦力、不需要满足重物的质量远小于小车的质量，但必须保证每次小车由静止释放和保持小车(包括遮光条)和重物的质量不变，故 A、B 错误，C、D 正确12(1)_D_(2)答案：实验原理图如图所示(3)答案：如图所示：(4)_1.48(1.471.49)_0.30(0.250.35 均正确)_解析(1)为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择 D 比较合适。(2)由于没有电压表，给定的电流表 G 可与定值电阻 R4
16、串联作电压表使用；图象的斜率等于电源的内阻，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍，所以电源串联一个电阻作等效内阻，实验电路如图所示；(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出 I1I2图象如图所示(4)则由闭合电路欧姆定律可知：I1(R4RA)EI2(RR3)，变形 I1 11000E 11000I2(rR3)，由图可知，图象与纵坐标的交点为 1.48mA，解得 E1.48V；由图象可知 r0.32。13答案(1)15 N(2)10 m/s2(3)10 m/s7.5 m解析(1)设此时绳 AO 中的拉力大小为 FA，由平衡条件有F1FAcos 60FB
17、cos 600FAsin 60FBsin 60mg0代入数据解得 FB15 N.(2)设绳 BO 被拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间绳 BO 的拉力在水平和竖直方向的分力分别为：FmxFmcos 6010 NFmyFmsin 6010 3 N由于 Fmymg，说明物体仍在原来位置，此时绳 AO 中的拉力大小为 0.水平方向由平衡条件有 F2Fmx10 N绳 BO 被拉断后，物体做圆周运动，拉断时加速度方向沿圆切线方向，则F2sin 60mgcos 60ma解得 a10 m/s2.(3)设绳 AO 向左摆到与水平方向的夹角为时，物体运动的速度最大，则F2sin mgcos 0F2(Lcos
18、 60Lcos)mg(Lsin Lsin 60)12mvm2解得 vm10 m/s设绳 AO 向左摆到与水平方向的夹角为时，物体到达最高点，则F2(Lcos 60 Lcos)mg(Lsin Lsin 60)0hLsin 60Lsin 联立解得 h7.5 m.14答案(1)5R2g(2)0.1mg，方向竖直向上(3)125 3gR解析(1)A、B 两环沿竖直轨道下滑时，以整体为研究对象，在重力和摩擦力的作用下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 2mg2Ff2ma代入数据得 a0.8g两环沿竖直轨道下滑过程中，由运动学公式有 R12at2代入数据得 t5R2g.(2)A 环刚进入半圆轨道时，B
19、环受重力、摩擦力和杆对 B 环的作用力 F(设方向竖直向上)，A 环受重力和杆对环 A 的作用力 F(设方向竖直向下)，两环加速度相同，根据牛顿第二定律对 A 环：mgFma对 B 环：mgFfFma代入数据得 F0.1mg所以 A 环刚进入半圆轨道时，杆对环 A 的作用力大小为 0.1mg，方向竖直向上(3)当 A、B 两环均沿半圆轨道运动时，两环的速度大小始终相等则 A 环的速度最大时整体的重心最低，此时轻杆水平，重心在圆心的正下方，由几何知识可知，此时重心距圆心的距离为32R对全程运用动能定理有 2mg(R12R 32R)0.2mg2R0.2mgR122mv2解得 v125 3gR所以
20、A 环在半圆部分运动过程中的最大速度为 v125 3gR.15答案(1)40 N(2)187mh3 m解析(1)工件从起点滑到圆弧轨道底端 B 点，设到 B 点时的速度为 vB，根据动能定理：mgh12mvB2工件做圆周运动，在 B 点，由牛顿第二定律得：FNmgmvB2R解得：FN40 N由牛顿第三定律知，工件滑到圆弧底端 B 点时对轨道的压力大小为 40 N.(2)由于 BC 轨道足够长，工件与小车最终共速，设工件刚滑上小车时的速度为 v0，工件与小车达共速时的速度为 v1，假设工件到达小车最右端才与其共速，规定向右为正方向，则对于工件与小车组成的系统，由动量守恒定律得：mv0(mM)v1
21、由能量守恒定律得：mgL12mv0212(mM)v12对于工件从 AB 轨道滑下的过程，由机械能守恒定律得：mgh112mv02代入数据解得：h13 m.要使工件能从 CD 轨道最高点飞出，h13 m 为其从 AB 轨道滑下的最大高度，设其最小高度为 h，刚滑上小车的速度为 v0，与小车达共速时的速度为 v1，刚滑上 CD 轨道的速度为 v2，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0(mM)v1由能量守恒定律得：mgL12mv0212Mv1212mv22工件恰好滑到 CD 轨道最高点，由机械能守恒定律得：12mv22mgr工件在 AB 轨道滑动的过程，由机械能守恒定律得：mgh12mv02联立解得：h187m综上所述，要使工件能到达 CD 轨道最高点，应使 h 满足：187mh3 m.