黑龙江省双鸭山一中2015届高三上学期期中考试物理试题

(单选)近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势.有同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,那么“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的(  )

 

A.

速度增加,加速度减小

B.

速度增加,加速度增大

 

C.

速度减小,加速度增大

D.

速度减小,加速度减小

答案解析:
答案及解析:

知识点:速度、加速度

解:房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大.故A正确,BCD错误.

故选:A

     

(单选)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到0.3kg,将会出现的情况是(g=10m/s2)(  )

 

A.

弹簧测力计的读数将变小

B.

A仍静止不动

 

C.

A对桌面的摩擦力不变

D.

A所受的合力将要变大

答案解析:
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知识点:摩擦力

解:初态时,对A受力分析有:

得到摩擦力Ff=F1﹣F2=6﹣2=4N,说明最大静摩擦力Fmax≥4N,当将总质量减小到0.3kg时,拉力为变为3N,物体仍静止,合力仍为零;弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变化Ff=1N

ACD错误,B正确.

     

(单选)在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是(  )

 

A.

小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

 

B.

小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

 

C.

如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点

 

D.

小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

答案解析:
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知识点:圆周运动

解:A、小球处于完全失重状态,对直轨道无压力,不受摩擦力,做匀速直线运动.故A错误.

B、小球处于完全失重状态,在圆轨道中做匀速圆周运动,只要有速度,就能通过圆轨道.故BC错误.

D、在圆轨道中做匀速圆周运动,靠轨道的压力提供向心力,即N=m,半径小,则对轨道的压力大.故D正确.

故选D

     

(单选)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R.已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为(  )

 

A.

﹣E

B.

C.

﹣E

D.

+E

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知识点:电场强度

解:若将带电量为2q的球面放在O处,

均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.

则在MN点所产生的电场为E==

由题知当半球面如图所示产生的场强为E,则N点的场强为

E=﹣E

故选A

     

(单选)不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格利斯581c”.该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍.设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2,则为(  )

 

A.

0.13

B.

0.3

C.

3.33

D.

7.5

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知识点:万有引力定律

解:在行星表面运行的卫星其做圆周运动的向心力由万有引力提供

故有

所以卫星的动能为=

故在地球表面运行的卫星的动能EK2=

格利斯行星表面表面运行的卫星的动能EK1=

所以有=====3.33

C正确.

故选C

     

(单选)如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为(  )

 

A.

U1:U2=1:8

B.

U1:U2=1:4

C.

U1:U2=1:2

D.

U1:U2=1:1

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知识点:带电粒子在电场中的运动

解:带点粒子在电场中做类似平抛运动,将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分解,有

x=v0t

y=

解得

故选A

     

(单选)某电池当外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4V,则可以判定该电池的电动势E和内电阻r为(  )

 

A.

E=2.4 V,r=1Ω

B.

E=3.0 V,r=2Ω

C.

E=2.4 V,r=2Ω

D.

E=3.0 V,r=1Ω

答案解析:
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知识点:闭合电路的欧姆定律

解:由题,电池外电路断开时的路端电压为3V,则电池的电动势E=3V.当电源接上的负载电阻后路端电压降为2.4V

据串联电路电流相等,有=得到:r===2Ω ACD错误,B正确.

故选:B

     

(单选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(  )

 

A.

B.

C.

D.

答案解析:
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知识点:牛顿第二定律

解:初状态时:重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,

由牛顿第二定律得:

加速度:a1==gsinθ+μgcosθ

当小木块的速度与传送带速度相等时,由μtanθ知道木块继续沿传送带加速向下,

但是此时摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出此时的加速度:

a2==gsinθ﹣μgcosθ

比较知道a1a2,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率变小.

故选D

     

(单选)一物块从如图所示的弧形轨道上的A点由静止开始滑下,由于轨道不光滑,它仅能滑到B点.由B点返回后,仅能滑到C点,已知A、B高度差为h1,B、C高度差为h2,则下列关系正确的是(  )

 

A.

h1>h2

B.

h1<h2

 

C.

h1=h2

D.

h1、h2大小关系不确定

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:根据功能关系得:

AB过程:mgh1=Wf1

CB过程:mgh2=Wf2

由于由于小球克服摩擦力做功,机械能不断减小,前后两次经过轨道同一点时速度减小,所需要的向心力减小,则轨道对小球的支持力减小,小球所受的滑动摩擦力相应减小,而滑动摩擦力做功与路程有关,可见,从AB小球克服摩擦力Wf1一定大于从CB克服摩擦力做功Wf2,则得h1h2

故选:A

     

(单选)质量为m的物块,带电荷量为+Q,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=的匀强电场中,如图所示,斜面高为H,释放物块后,物块落地时的速度大小为(  )

 

A.

2

B.

C.

2

D.

2

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:对物块进行受力分析,物块受重力和水平向左的电场力.

电场力F=QE=mg

重力和水平向左的电场力合力与水平方向夹角β=30°

运用动能定理研究从开始到落地过程,

mgH+F•H=mv2﹣0

可得 v=2

故选:C

     

(多选)如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端,现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上.重力加速度为g,不计一切摩擦.则(  )

 

A.

小球A下滑过程中,小球A、B系统的重力对系统做正功,系统的重力势能减小

 

B.

A球刚滑至水平面时,速度大小为

 

C.

小球B升高时,重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率

 

D.

小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中,绳的拉力对小球B做功为

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:A、小球A下滑过程中,系统只有重力做功,机械能守恒,刚开始,AB球的速度都增大,所以系统动能增大,则重力势能减小,故A正确;

BA球刚滑至水平面时,对系统用动能定理得:

3mg•L﹣mgLsin30°=3m+mv2

解得:v=,故B正确;

C、小球B升高的过程中,根据动能定理得:

3mg•﹣mg=3m+mv2

解得:v=

此时,重力对小球A做功的功率为:

重力对小球B做功的功率为:,故C正确.

DB球刚升至斜面顶端时时,对系统用动能定理得:

3mg•Lsin30°﹣mgL=3m+mv2

解得此时速度为:v=

根据动能定理研究B得:

W﹣mg•L=mv2

解得:W=,故D错误.

故选:ABC

     

(多选)在如图所示的电路中,灯炮L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是(  )


 

 

A.

灯泡L变亮

B.

电源的输出功率变小

 

C.

电容器C上电荷量减少

D.

电流表读数变小,电压表读数变大

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知识点:闭合电路的欧姆定律

解:A、当滑动变阻器滑片P向左移动,其接入电路的电阻增大,电路总电阻R总增大,电流I减小,灯泡的功率P=I2RLRL不变,则灯泡变暗.故A错误.

B、当内、外电阻相等时,电源的输出功率功率最大.灯炮L的电阻大于电源的内阻,当R增大时,电源的输出功率变小.故B正确.

C、变阻器两端电压增大,电容器与变阻器并联,电容器上电压也增大,则其电荷量增大,故C错误.

D、电流表读数变小,电压表读数U=E﹣Ir变大.故D正确.

故选BD

     

在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中正确的是(  )

 

A.

长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力

 

B.

重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同

 

C.

利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算

 

D.

利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:A、实验中橡橡皮筋对小车所做功认为是合外力做功,因此需要平衡摩擦力,故长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力,故A正确;

B、实验中改变拉力做功时,为了能定量,所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系,故B正确;

CD、需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算,故C错误,D正确.

故选:ABD

     

某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a﹣F图线,如图(b)所示.

(1)图线 ① 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”);

(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m= 0.5 kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ= 0.2 .

答案解析:
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知识点:探究加速度与力、质量的关系

解:(1)由图象可知,当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高.

所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的.

2)根据F=maa=

所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数.

由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2,所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg

由图形b得,在水平轨道上F=1N时,加速度a=0

根据牛顿第二定律得F﹣μmg=0

解得μ=0.2

故答案为:(1;(20.50.2

     

如图所示,轻绳悬挂一质量为m=2.0kg的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°的位置上,g=10m/s2.

(1)若F为水平方向,求F的大小;

(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.

答案解析:
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知识点:力的合成和分解

解:(1)由图可知,拉力及重力的合力与F大小相等方向相反,

由几何关系可知:

F=mgtan60°=20N

2)由于拉力的方向不变,重力的大小、方向均不变;而拉力与F的合力一定与重力大小相等,方向相反,

由图利用几何关系可知当力的方向与拉力方向垂直时F有最小值:

Fmin=mgsin60°=10N

方向为与水平方向成60°斜向上

答:(1F为水平方向时,F20N;(2F的最小值为10N,方向与水平方向成60度角斜向上.

     

如图所示,一个质量为m=0.6kg的小球,经某一初速度v0从图中P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入时无机械能损失).已知圆弧半径R=0.3m,图中θ=60°,小球到达A点时的速度v=4m/s.(取g=10m/s2).试求:

(1)小球做平抛运动的初速度v0.

(2)判断小球能否通过圆弧最高点C,若能,求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN.

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:(1)将小球到达A点的速度分解如图

则有:v0=vcosθ=4×cos60°=2m/s

2)假设小球能到达C点,由动能定理有:

﹣mgR1+cosθ=

代入解得vC=m/s

设小球经小球经过C点的最小速度为v临,由mg=m

解得v==m/s

可见,vCv临,故小球能到达最高点C

在最高点,由牛顿第二定律有:FN+mg=m

代入数据得:轨道对小球的支持力 FN=8N

由牛顿第三定律:小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN=﹣FN=﹣8N,方向竖直向上.

答:

1)小球做平抛运动的初速度v02m/s

2)小球能通过圆弧最高点C,小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN8N,方向竖直向上.

     

高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象.现利用这架照相机对MD﹣2000家用汽车的加速性能进行研究,如下图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中的标尺单位为米,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s.已知该汽车的质量为2000kg,额定功率为72kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N.

(1)求该汽车加速度的大小.

(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?

(3)求汽车所能达到的最大速度.

答案解析:
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知识点:功率

解:(1)汽车做匀加速直线运动,x=x2﹣x1=a•T2

a==m/s2=1.0 m/s2

2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力,由牛顿第二定律得:F﹣Ff=ma

所以F=ma+Ff=3600 N

随着速度的增大,汽车的输出功率增大,当达到额定功率时,匀加速运动的过程结束,

P=Fv

v1==m/s=20 m/s

由匀加速运动公式v=at得:t==20 s

3)当汽车达到最大速度时,有F=Ff=1600 N

P=Fv,得v== m/s=45 m/s

答:(1)汽车的加速度大小为1.0m/s2

2)匀加速运动状态最多能保持20s

3)汽车所能达到的最大速度为45m/s

     

如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动.已知小球所受到电场力是其重力的,圆环半径为R,斜面倾角为θ=53°,SBC=2R.若使小球在圆环内能作完整的圆周运动,h至少为多少?

答案解析:
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知识点:动能和动能定理

解:小球所受的重力和电场力都为恒力,故两力可等效为一个力F,如图所示,可知F=mg,方向与竖直方向夹角为37°,偏左下;

从图中可知,做完整的圆周运动的临界条件是恰能通过D点,若球恰好能通过D点,则达到D点时小球与圆环间的弹力恰好为零,

由圆周运动知识得:F=m即:mg=m

选择A点作为初态,D点为末态,由动能定理有:

mgh﹣R﹣Rcos37°mghtan37°+2R+Rsin37°=m

代入数据:mgh﹣1.8Rmgh+2.6R=×mgR

7h=10R+60R=70R

解得:h=10R

答:若使小球在圆环内能做完整的圆周运动,h至少为10R