2014届四川省成都石室中学高三上学期期中考试物理试题及答案.doc

成都石室中学高2014届2013—2014学年度上期期中考试
物理试题

第I卷（选择题共42分）
选择题（本题共7小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错的得0分）

1．2012年伦敦奥运会上中国选手周璐璐在女子75公斤级比赛中以333公斤的总成绩获得冠军，并打破世界纪录。如图为她挺举时举起187公斤的图片，两臂成120°，周璐璐沿手臂撑的力F及她对地面的压力N的大小分别是（g取10m/s2）（ ）
Ａ．F=4080N，N=1870N Ｂ．F=2620N，N=1870N
Ｃ．F=1870N，N=4080N Ｄ．F=1870N，N=2620N

2.如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成α角，船相对于静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸．现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是 ( )
A．减小α角，增大船速v
B．增大α角，增大船速v
C．减小α角，保持船速v不变
D．增大α角，保持船速v不变

3．一辆汽车在公路上做匀速直线运动，速度大小为v1=10m/s，一人骑自行车在汽车前面以v2=4m/s的速度做匀速直线运动，汽车司机发现骑自行车的人时离自行车还有s0=8m远。汽车司机立即刹车让汽车开始做匀减速直线运动，加速度大小为a=2m/s2, 试判断骑自行车的人是否安全？（ ）
A. 不安全 B. 安全 C. 有惊无险 D.无法判断

4.如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。则下列说法正确的是（ ）
A．小铁球受到的合外力方向水平向左
B．凹槽对小铁球的支持力为
C．系统的加速度为a= gtanα
D．推力F= Mgtanα

5.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，同期为T，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。根据题目提供的已知条件，不能估算出的物理量有（ ）
A.地球的质量 B.同步卫星的质量
C.地球的平均密度 D.同步卫星离地面的高度

6．如图所示，一根轻质弹簧固定在一倾角为θ的光滑斜面底端的挡板上，空间存在竖直向下的匀强电场E。一带正电的小球在光滑斜面上由A点静止释放，到达B点时与弹簧粘在一起，在斜面上作简谐振动。在物体由C点运动到D点（C、D两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势增加了3.0J，物体的重力势能减少了5.0J，则（弹簧不超过弹性限度）（ ）
A．当弹簧的弹力等于mgsinθ时，小球动能最大
B．在以后的简谐运动过程中，当小球的速率等于零时，小球和弹簧组成的系统机械能最大或最小
C．从C到D小球动能增加量大于2J，C点的位置可能在平衡位置以下
D．从C到D小球动能增加量大于2J，D点的位置可能在平衡位置以上

7．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在劲度系数为k的竖直轻质弹簧上并保持静止，其中B带负电，电荷量大小为q，A始终不带电。现加上竖直向下的匀强电场，场强大小为mg/2q，当运动距离h时B与A分离。从开始运动到B和A刚分离的过程中，下列说法正确的是（ ）
A． B物体的动能一直增加 B．两物体运动的距离
C．B对A的压力一直减小 D．物体B机械能的增加量为

第Ⅱ卷（非选择题共68分）

8．（Ⅰ）某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1，砝码和盘的质量为m2，除了装置图中所给的器材外，另外备有垫木、复写纸、电键及导线若干。
（1）除了上面涉及的实验器材外，本次实验还缺少的器材有 ▲ 。

（2）保持m1不变，改变m2的大小，小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示，该图线不通过坐标原点，最可能的原因是： ▲ 。

（3）如图丙所示为某次实验得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出，由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注，根据纸带上现有的数据情况，可计算出小车运动的加速度为 ▲ m/s2（交流电的频率为50Hz，结果保留两位有效数字）
（4）在探究加速度与力的关系实验中，要尽可能保证a-F图象是一条直线，需要控制的条件是_________________▲ _________________。
（Ⅱ）用下列器材设计描绘电阻R0伏安特性曲线的电路
定值电阻R0（阻值约为25kΩ）
电流表A1：（量程100A，内阻约2kΩ）；
电流表A2：（量程500A，内阻约300Ω）
电压表V1：（量程10V，内阻约100kΩ）；
电流表V2：（量程50V，内阻约500 kΩ）
电源E：（电动势15V，允许最大电流1A）；
滑动变阻器R1（最大阻值200Ω，额定电流0.5A）；
滑动变阻器R2（最大阻值20Ω，额定电流0.6A）
电键S，导线若干；为了尽量减小实验误差，要求测多组数据．
（1）电流表应选___________；电压表应选__________；滑动变阻器选
（2）在答题卷的方框内画出实验电路图．

9．（15分）如图所示，质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金属块与地板间的动摩擦因数；
（2）如果从某时刻起撤去拉力，撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离。

10．（17分）如图所示，在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1，第二象限存在水平向右的匀强电场E2（未知），其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场垂直x轴进入偏转电场E2，过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1，已知OP=h，不计粒子重力，求：
(1)粒子经过Q点时的速度大小；
(2)匀强电场电场强度E1的大小；
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。

11、(19分)如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）被释放前弹簧的弹性势能？
（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
（3）如果竖直圆弧轨道的半径，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？

高2014级上期期中考试物理答案
1. D 2.B 3.A 4.C 5.B 6.BD 7.BC
8．（Ⅰ）（1）交流电源（或答学生电源）和刻度尺（2分）； （2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）； （3）0.52（2分）； （4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2（或答m1 >>m2）（2分）
（Ⅱ）（1）A 2 V1 R1（每一空2分共6分）
（2）如图示（3分）

10．（15分）（1）设地板对金属块的支持力为N，金属块与地板的
动摩擦因数为μ，因为金属块匀速运动，所以有
Fcosθ=μN…………………………………………………3分
mg=Fsinθ+N……………………………………………………3分
解得：……………………………2分
（2）撤去F后，设金属块受到的支持力为N '，运动的加速度为a，在水平地板上滑行的距离为x，则N '=mg，
μmg=ma………………………………………2分
……………………………………………………2分
解得：x=2.5m…………………………………………3分
10．（1）设粒子在Q的速度为V，则V·sin30°=V0 有V=2V0
（2）在电场E1中，对粒子有h－OQ·sin30°=at2 OQ·cos30°=V0t
粒子的加速度qE1=ma V·cos30°=a·t 得：E1= OQ=h
（3）粒子以O为圆心作匀速圆周运动OQ= r = T=
在磁场中运动时间t1=·T=
在电场E2中运动时间t2==
Q点运动到P点的时间t=t1＋t2=＋
评分说明：第（1）问5分；（2）问6分；（3）问6分

11、【19分】：（1）A到B平抛运动： ……1分
B点： ……2分
被释放前弹簧的弹性势能： ……2分
（2）B点：
B到C：， ……2分
①恰好过竖直圆轨道最高点时：，
从C到圆轨道最高点： ……2分
②恰好到竖直圆轨道最右端时： …2分
要使小球不离开轨道，竖直圆弧轨道的半径 ……2分
（3），小球冲上圆轨道H1=0.825m高度时速度变为0，然后返回倾斜轨道h1高处再滑下，然后再次进入圆轨道达到的高度为H2。
有， ……2分
同除得： 之后物块在竖直圆轨道和倾斜轨道之间往返运动
同理：n次上升高度（n＞0）为一等比数列。 ……2分
，当n=4时，上升的最大高度小于0.01m
则小球共有6次通过距水平轨道高为0.01m的某一点。 ……2分

·6·