1、郑州市第47中学20112012学年上期高三年级期中考试试题物理 命题人:张鹏飞第卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分)1如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力F推Q时,P、Q仍静止不动,则( )AQ受到的摩擦力一定变小BQ受到的摩擦力一定变大C轻绳上的拉力一定变小D轻绳上拉力一定不变2如图所示,人在岸上通过定滑轮牵引小船。设水对小船的阻力不变,绳与滑轮之间的摩擦不计。在小船匀速靠岸的过程中( )A.绳的拉力F不变 B.船受到的浮力不变 C.船受到的
2、浮力变小D.人拉绳的速度变大 3甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内,甲、乙在同一条竖直线上,甲、丙在同一条水平线上,水平面上的P点在丙的正下方,在同一时刻甲、乙、丙开始运动,甲以初速度v0做平抛运动,乙以水平速度v0沿光滑水平面向右做匀速直线运动,丙做自由落体运动.则( )A若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P点B若甲、丙两球在空中相遇,此时乙球一定在P点C若只有甲、乙两球在水平面上相遇,此时丙球还未着地D无论初速度v0大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇4一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点,轨迹如图中虚线所示,图中的一组平行实线表示的可能是电场线也可能是等势面,
3、则以下说法正确的是( )A无论图中的实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小B无论图中的实线是电场线还是等势面,a点的电势都比b点的电势高C无论图中的实线是电场线还是等势面,电子在a点的电势能都比在b点的电势能小D如果图中的实线是等势面,电子在a点的速率一定大于在b点的速率5电荷量分别为+q、+q、q的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴逆时针转过120,则此过程中系统电势能变化情况为( )A增加EqL/2 B减少EqL/2C增加EqL D减少EqL6风洞是对飞机、导弹性能
4、进行检测的一种高科技产物,现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检测的,如图所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风洞的实验装置,他们在桌面上放有许多大小不同的塑料球,这些塑料球的密度均为,用水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力F与球的最大横截面积S成正比,即F=kS,k为一常量。对塑料球来说,可以认为空间存在一个风力场,在该风力场中风力对球做功与路径无关。( )A可以定义风力场强度,方向与风力相同B风力场强度E与塑料球受到的风力成正比C若以栅栏P为风力势能参考平面,距P为x处的风力势能是D以栅栏P为风力势能参考平面,塑料小球的半径用r表示,某时刻的速度用
5、表示,风力场中机械能守恒定律可写为恒量7在一根绳下串着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大,当手提着绳端沿水平方向并使两球一起作匀加速运动时(空气阻力不计),下图中正确的是( )aaaaA.B.C.D.813.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用Ek1、Ek2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则( )Ar1r2, Ek1Ek2 Br1r2, Ek1Ek2Cr1r2, Ek1Ek2 Dr1r2, Ek1Ek29如图所示,质量为m的光滑球放在底面光滑的质量为的三角劈与竖直档板之间,在水平方向对三角劈施加作用力F,可使小球
6、处于静止状态或恰可使小球自由下落,则关于所施加的水平力的大小和方向的描述正确的有( )A小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为B小球处于静止时,应施加水平向左的力F,且大小为C小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为D小球恰好自由下落时,应施加水平向右的力F,且大小为 10如图所示的电路,当闭合开关时,灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小。试根据上述现象判断,发生的故障可能是( )AR1断路 BR2断路 CR3短路 DR4短路11汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0.t1时刻,司机减小了油门,使汽
7、车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)在下图中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的是 12如图所示,一个质量为m,带电量为q的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v时,恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为v/2,仍能恰好穿过电场,则必须再使( )A粒子的电量变为原来的1/4B两板间电压减为原来的1/2C两板间距离增为原来的4倍D两板间距离增为原来的2倍第卷(非选择题,共52分)二、本题共2小题,共20分,把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.13(6分)为了探
8、究物体做功与 物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz) (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?_ (2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条.并起来进行第一次、第二次、第三次.实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度应保持一致,我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W. (3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图所示是其中四次实验打出的纸带.(4)试根据第(2)、(3)项中的信息,填写下表.次数1234橡皮筋对小车做功W2W3W4W小车速度v(m/s)
9、1.01.73v2(m2/s2)2.03.04.0从表中数据可得出的结论: .14(6分)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持_不变,用钩码所受的重力作为_,用DIS测小车的加速度。(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。分析此图线的OA段可得出的实验结论是 _ 。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(单选)A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大 D所用小车的质量太大三、计算题(共计39分)15(8
10、分)儿童滑梯可以看成是由斜槽AB和水平槽CD组成,中间用很短的光滑圆弧槽BC连接,如图所示.质量为m的儿童从斜槽的顶点A由静止开始沿斜槽AB滑下,再进入水平槽CD,最后停在水平槽上的E点,由A到E的水平距离设为L.假设儿童可以看作质点,已知儿童的质量为m,他与斜槽和水平槽间的动摩擦因数都为,A点与水平槽CD的高度差为h.(1)求儿童从A点滑到E点的过程中,重力做的功和克服摩擦力做的功. (2)试分析说明,儿童沿滑梯滑下通过的水平距离 L与斜槽AB跟水平面的夹角无关. 16(10分)如图所示,一个半径R=1.0m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与竖直方向夹角=60
11、,C为轨道最低点,D为轨道最高点一个质量m=0.50kg的小球(视为质点)从空中A点以v0=4.0m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道重力加速度g取10m/s2试求:(1)小球抛出点A距圆弧轨道B端的高度h(2)小球经过轨道最低点C时对轨道的压力FCO17(8)恒星系统或恒星系是少数几颗恒星受到引力的拘束而互相环绕的系统,宇宙中存在一些离其他恒星很远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略很远的其他星体对它们的引力作用,稳定的四星系统存在的一种基本的构成形式是四颗质量相等的星位于正方形的四个顶点上,沿外接于正方形的圆形轨道运行,如图所示。若已知每颗星质量均为m,正方形边长为L,万
12、有引力常量为G,求:(1)该四星系统运行的角速度为多少?(2)该四星系统的运转半径的立方和运转周期的平方的比值应为多少。18如图所示,足够大的平行金属板竖直放置,两板相距为d,分别与直流电源的正负极相连,电源电动势为E质量为m、电量为-q的质点沿着右板的边缘从a点开始被竖直上抛,最后在左板与a点等高的b点与左板相碰,重力加速度用g表示。试计算: (1)带电质点由a到b运动过程中到达的最高点,相对于ab的高度多大?最高点与右板相距多远? (2)质点与左板相碰前的瞬时速度的大小。答题卡:一、 选择题:(48分)题号123456789101112答案二、实验题:(12分)13(1) 。(2分)(4)
13、 , , 。(每空各1分) 。(1分)14(1) (1分), (1分)。 (2) (2分), (2分)。 三、计算题:(40分)15、(8分)16、(8分)O17、(10分)18、(14分)参考答案一、选择题:题号123456789101112答案DCABDADADABBDACAD二、实验题:13(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,使小车缓慢匀速下滑(2分)(4)、 1.0 、 1.415 、 2.0 (每空各1分)、橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比。(1分)14. (1)小车的总质量,小车所受外力,(每空各1分)(2)在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,(2分) C
14、(2分)三、计算题16.(8分)解:(1)B点速度在竖直方向的分量:m/s-(1分)竖直方向的分运动为自由落体运动m-(2分)(2)根据机械能守恒定律,有解得m2/s2 -(2分)根据牛顿第二定律,有(1分),解得FC=42N根据牛顿第三定律,F=F= 42N ,方向竖直向下-(3分)17.解:(10分) (1) 由以上得 解得: (2) 解得: 评分标准:各1分,各2分。18(14分,第1问8分,第2问6分)解:质点将在竖直方向做竖直上抛运动,加速度a1=g;在水平方向做匀加速直线运动加速度为a2,由牛顿第二定律得 (1)设相对于ab的高度为H 在水平方向: - 在竖直方向上:- 解得 最大高度 ,最高点距右板的距离- 将代入得(2)粒子到达b板时竖直速度为, 粒子到达b板时水平速度为 速度大小为:。