浙江省宁波市高三物理上学期期中试题新人教版.doc

浙江省效实中学2013届高三物理上学期期中试题新人教版
(答案做在答卷上)
一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，每小题3分，共27分）
1．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水
平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球
的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，
使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力
的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是
A．建立“合力与分力”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“瞬时速度”的概念
D．研究加速度与合力、质量的关系
图1
2．图1为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻
绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G．
下列表述正确的是
A．FA一定小于G
B．FA与FB大小相等
C．FA与FB是一对平衡力
D．FA与FB大小之和等于G
图2
3．图2中所示实验室常用的弹簧测力计如图甲，有挂钩的拉杆与弹簧相连，并固定在外壳一端O上，外壳上固定一个圆环，可以认为弹簧测力计的总质量主要集中在外壳（重量为G）上，弹簧和拉杆的质量忽略不计．再将该弹簧测力计以两种方式固定于地面上，如图乙、丙所示，分别用恒力F0竖直向上拉弹簧测力计，静止时弹簧测力计的读数为
A．乙图读数F0-G，丙图读数F0+G
B．乙图读数F0+G，丙图读数F0-G
C．乙图读数F0，丙图读数F0-G
D．乙图读数F0-G，丙图读数F0
4．美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居
住的行星——“开普勒-22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离
地球约600光年，体积是地球的2.4倍．已知万有引力常量和地球表面的重力加速度，
根据以上信息，下列说法中正确的是
A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力
B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径
C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径
D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度
5．汽车以额定功率在水平地面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度为
v2．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的
质量为
A． B． C． D．
6．如图3中a、b所示，是一辆质量为m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经
过同一路牌的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加
速直线运动．图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图像，轻绳与竖直
方向的夹角为θ=37°．根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有
苍松路
苍松路
图a
图b
图c
θ
θ
车头
车头
图3
A．汽车的长度 B．第3s末汽车的速度
C．第3s末汽车牵引力的功率 D．3s内合外力对汽车所做的功
7．如图4所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3
的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为
图4
I/A
U/V
0
1
2
3
4
5
4
6

A
B
C
D

图5

8．理论研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面
垂直的匀强电场．现有两块无限大的均匀绝缘带电平面，一块两面
正电，一块两面负电．把它们正交放置如图5所示，单位面积所电
荷量相等（设电荷在相互作用时不移动），右图中直线A1B1和A2B2
分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O为两交线的
交点，则下图中能正确反映等势面分布情况的是
9．物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就
可以判断结论是否正确．如图6所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆
环，两圆环上的电荷量均为q（q>0），而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距
为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（r<a）．试分析判断
下列关于A点处电场强度大小E的表达式中（式中k为静电力常量）正确的是
A．
图6
B．
C．
D．
二、不定项选择题（下列各题的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，每小题4分，共24分）
A
B
a
图7
10．如图7所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为M/2，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为a=20°的斜面上，B悬于斜面之外，处于静止状态，现在向A中缓慢地加入砂子，整个系统始终保持静止，则在加入砂子的过程中
A．绳子拉力逐渐减小
B．A对斜面的压力逐渐增大
C．A所受的摩擦力逐渐增大
D．A所受的摩擦力先减小后增大

11．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图8所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是
图8
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

图9
E
r
R1
R3
R2
C
P
a
b
A
V
12．在如图9所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低

13．在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为α，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g．则
A．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0
B．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为v0
C．人沿沙坡下滑时所受阻力Ff＝mgsin α－2mv/L
D．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0
图10
14．如图10所示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是
　 A．m＝M
　 B．m＝2M
　 C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度
D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力
势能全部转化为弹簧的弹性势能

甲
乙
图11
15．如图11所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．电量为-q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v．已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，AB间距离为L．则
A．OB间的距离为
B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为
C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为
D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差
三、实验题（本题共两题，每空2分，共12分）
16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，
使 ．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的
加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ = ．
0
1
2
3
x1
x2
x5
4
6
5
x6
砝码盘 砝码
木块
纸带
电火花计时器

图12-a
图12-b
（3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1 = 3.20 cm，x2 = 4.52 cm，x5 = 8.42 cm，x6 = 9.70 cm．则木块加速度大小a = m/s2（保留2位有效数字）．

图13

17．在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示．木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W．用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B1、B2……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L，如图乙所示．

（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系．

（2）W—L图线为什么不通过原点？
（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少？

四、计算题（本题共有4题，其中18题8分，19题9分，20题8分，21题12分，共37分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．）
图14
18．如图14所示，质量为m＝10 kg的两个相同的物块A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上，在方向与水平面成θ＝37°角斜向上、大小为100 N的拉力F作用下，以大小为v＝4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动．(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：
（1）物块与地面之间的动摩擦因数；
（2）剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的距离．
（a）
0
t/s
v/m•s-1
6
-3
2
4
6
8
10
3
（b）
图15
19．如图15中（a）所示，一倾角为37o的传送带以恒定速度运行．现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示．（取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）求：
（1）0~10s内物体位移的大小；
（2）物体与传送带间的动摩擦因数；
（3）0~10s内物体机械能增量及与
传送带摩擦产生的热量Q．
图16
20．如图16所示，绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的，且矩形的下边EH与桌面相接．三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场，其场强大小比例为1:1:2．现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区，初速度方向水平向右，滑块最终恰从D点射出场区．已知滑块在ABFE区域所受静电力和所受重力大小相等，桌面与滑块之间的滑动摩擦因素为0.125，重力加速度为g，滑块可以视作质点．求：
（1）滑块进入CDHG区域时的速度大小．
（2）滑块在ADHE区域运动的总时间．
21．过山车是游乐场中常见的设施．如图17所示是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m．一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m．小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠．重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字．试求：
（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件和小球最终停留点与起点间的距离．
R1
R2
R3
A
B
C
D
v0
第一圈轨道
第二圈轨道
第三圈轨道
L
L
L1
图17

一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，每小题3分，共27分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
选项
A
B
D
D
A
C
B
A
D
二、不定项选择题（下列各题的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，每小题4分，共24分）
题号
10
11
12
13
14
15
选项
BD
ABD
D
BC
BC
AC
三、实验题（共两题，每空2分，共12分）
16．（1）细线与长木板平行
（2）μ =
（3）a =1.3 m/s2（保留2位有效数字）
17．（1）木块从O点到静止的运动过程中，由动能定理，知，由图线知W与L成线性变化，因此W与v0的平方也成线性变化。
（2）未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功。
（3）在图线上取两点（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm
四、计算题（共有4题，其中18题8分，19题9分，20题8分，21题12分，共37分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．）
18．(1)由得（4分）
（2）（4分）
19．解：(1)从图b中求出物体位移s=（4+8）×6/2-3×2/2=33m （2分）
(2)由图象知，物体在传送带上滑动时的加速度a=l.5m/s2
对此过程中物体分析得，μmg cosθ-mgsinθ=ma ，得μ=15/16=0.9375
(3)物体被送上的高度h=ssinθ=19.8m，重力势能增量△Ep=mgh=396J
动能增量△E k==27J
机械能增加△E=△Ep+△E k=423J （3分）
0~10s内只有前6s发生相对滑动．0~6s内传送带运动距离s带=6×6m=36m 0~6s内物体位移s物=9m
△x=s带-s物=27m
产生的热量Q=μmg cosθ·△x=405J （4分）
20．设三个区域的电场强度大小依次为E、E和2E，滑块在三个区域运动的时间分别为、和
（1）在CDHG区域，对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有
而由题意知
在水平方向和竖直方向分别有 ，
以上解得： ， （4分）
（2）在BCGF区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向
所以不受摩擦力，做匀速直线运动，，
在ABFG区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向
在水平方向
由滑动摩擦力定律：
以上解得
当滑块由E运动到F时，由运动学公式
代入解得
仍由运动学公式
解得
所以 （4分）
21．答案：（1）10.0N；（2）12.5m(3) 当时， ；当时，
解析：（1）（4分）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理
①
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律
②
由①②得 ③
（2）（4分）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意
④
⑤
由④⑤得 ⑥
（3）（4分）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：
I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足
⑦
⑧
由⑥⑦⑧得
II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理

解得
为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足

解得 R3=27.9m
综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件

或
当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′，则

当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞，则

10
用心 爱心 专心