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中原名校2013－2014学年上学期期中联考 高三物理试题 命题学校：开封一高 责任教师：张双卫 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共10题，每小题4分共40分，在每小题给出的四个选项中，第l－5题只有一项符合题目要求，第6－10题至少有两项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．2013年10月8日，彼得·W·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒分享了今年的诺贝尔物理学奖，他们获奖的成果是提出的一项理论，该理论揭示了粒子是如何获得质量的。在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述不符合物理学史实的是 A．亚里士多德提出了力是改变物体运动状态的原因 B．牛顿在归纳总结了伽利略、笛卡尔等科学家结论的基础上，得出了牛顿第一定律 C．焦耳对能量守恒定律的提出做出了卓越的贡献 D．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重 要原因 2．国庆节时，五颜六色的氢气球将节日装扮的靓丽多姿。如 图2所示，一氢气球通过软绳与地面上的石块相连，石块 质量为m，由于风的作用，使软绳偏离竖直方向，当氢 气球和石块相对地面静止时，与石块相连的绳端切线与水 平方向成θ角，不计风对石块的作用，则下列说法中正确 的是 A．绳子的拉力为mg／sinθ B．绳子的拉力一定小于mg，否则石块将会被风吹动的 氢气球带离地面 C．石块受到地面作用力等于绳子拉力的水平分力 D．石块受到地面作用力不等于绳子拉力的水平分力 3．粗铁丝弯成如右图3所示半圆环的形状，圆心为O，半圆环最高 点B处固定一个小滑轮，小圆环A用细绳吊着一个质量为m2的 物块并套在半圆环上。一根一端拴着质量为m1的物块的细绳， 跨过小滑轮后，另一端系在小圆环A上。设小圆环、滑轮、绳子 的质量以及相互之间的摩擦均不计，绳子不可伸长。若整个系统 平衡时角AOB为α，则两物块的质量比m1︰m2为 A．cos B．2sin C．sin D．2 cos 4．如图4甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1kg，绳绷直时B离地面有一定高度。在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v－t图象如图4乙所示，若B落地后不反弹，g取10 m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，则下列说法正确的是 A．B下落的加速度大小a＝10m／s2 B．A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W＝3J C．A的质量M＝0．5Kg，A与斜面间的动摩擦因数μ＝0．5 D．0～0．75 s内摩擦力对A做的功0．75J 5．如图5所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力为3N，物体的质量为0．5kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体M一起以6 m／s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时 A．物体对左侧挡板的压力等于零 B．物体对左侧挡板的压力等于3N C．物体受到4个力的作用 D．弹簧对物体的压力等于6N 6．如图6所示，在水平地面上固定一个倾角为θ的足够长的光滑斜面，质量为m＝1kg的小滑块从斜面底端在与斜面平行的恒力F作用下由静止开始沿斜面上升，经过时间t撤去恒力F，又经过时间t物体回到斜面底端，此时物体的动能为32J，则下列说法正确的是 A．拉力F做的功为8J B．拉力F做的功为32J C．物体回到底端的速度是撤去拉力时的速度的 2倍 D．运动过程中动能和重力势能相等的位置在撤去 拉力时的位置的上方 7．足够长的水平黑色传送带处于静止状态，一白灰块（可视为质点）静止在传送带上，白灰块与传送带间有摩擦，动摩擦因数为μ。突然使传送带以恒定的速度v0做匀速直线运动，白灰块将在传送带上划下白色痕迹，经过某一时间t，令传送带突然停下，以后不再运动。在最白灰块也不再运动时，传送带上白色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，假设白灰块与传送带摩擦划痕过程中质量不变） A． B． C． D． 8．我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图8 所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H,绕行周期为TM; 月球绕地球公转的周期为TE，公转轨道半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM. 忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，则下列说法正确的是
A．月球与地球的质量之比为 B．若光速为C，信号从卫星传输到地面所用时间为 C．由开普勒第三定律可得＝ D．由开普勒第三定律可得＝ 9．如图9所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行，整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中 A．物块A的重力势能增加量一定等于mgh B．物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对 其做功的代数和 C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 D．物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力 10．如图所示，长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上，上端固定一个质量为m的小 球，轻杆处于竖直位置，同时与一个质量为M的长方体刚好接触。由于微小扰动，杆向右侧倒下，当小球与长方体分离时，杆与水平面的夹角为30°，且杆对小球的作用力恰好为零，若不计一切摩擦。则 A．长方体与小球的质量比是4 ：1 B．分离时小球的速率为 C．分离后长方体的速率为 D．长方体对小球做功－mgL／4 二、实验题：本题共2小题共18分。 11．（8分）某同学学过平抛运动后，利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q（Q＝Sv，S为出水口的横截面积，v为出水口的水速），方法如下： （1）先用游标卡尺测量喷水口的内径D。如下图11所示，A、B、C、D四个图中，测量方式正确的是______________________。 （2）正确测量得到的结果如图11中的游标卡尺所示，由此可得喷水口的内径D＝________cm。 （3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。 （4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示） 12．（10分）某兴趣小组用如图12所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响，他们将长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料，将其左端适当垫高，将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度，他们得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz，重力加速度g＝10m／s2。 （1）根据刻度尺的示数可以判断，小车在A、E两点间做__________运动，在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m／s2，J点对应的小车速度为_____________m／s。 （2）该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。 三、计算说明题：本题共4小题42分。每题要求写出必要的文字说明、计算式。 13．（8分）2013年7月5日－12日，中俄“海上联合－2013”海上联合军事演习在日本海彼得大帝湾附近海空域举行。在某天进行的演习中，我国研发的一艘022型导弹快艇以30m／s的恒定速度追击前面同一直线上正在以速度v1逃跑的假想敌舰。当两者相距L0＝2km时，以60m／s相对地面的速度发射一枚导弹，假设导弹沿直线匀速射向假想敌舰，经过t1＝50s艇长通过望远镜看到了导弹击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰速度减小但仍在继续逃跑，速度变为v2，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚导弹以同样速度发射后，又经t2＝30s，导弹再次击中敌舰并将其击沉。不计发布命令和发射反应的时间，发射导弹对快艇速度没有影响，求敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大? 14．（10分）薄木板长L＝1m，质量M＝9kg在动摩擦因数μ1＝0．1的水平地面上向右滑行，当木板速度v0＝2m／s时，在木板的右端轻放一质量m＝1kg的小铁块（可视为质点）如图14所示，当小铁块刚好滑到木板左端时，铁块和木板达到共同速度．取g＝10m／s2，求： （1）从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t； （2）小铁块与木板间的动摩擦因数μ2．
15．（10分）如图15所示，AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA处于水 平位置。AB是半径为R＝2m的1／4圆周轨道，CDO是半径为r＝1m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性档板。D为CDO轨道的中央点。BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L＝2m，与小球之间的动摩擦因数μ＝0．4。现让一个质量为m＝1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下。（取g＝10m／s2） （1）当H＝1．4m时，问此球第一次到达D 点对轨道的压力大小。 （2）当H＝1．4m时，试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道，求脱离前球在水平轨道经过的路程。如果不会脱离轨道，求静止前球在水平轨道经过的路程。 16．（14分）如图16（a）所示，水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道，其半径R＝0．5m，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L＝1 m，高h2＝0．5m，有质量为m（m为末知）的小物块从圆弧上A点由静止释放，A点距桌面的高度h1＝0．2m，小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用，然后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上，设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x，如图16（b）是－F的图像，取重力加速度g＝10m／s2． （1）试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式； （2）小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大? （3）若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第（2）问中的值开始由C到D均匀减少，且在D点恰好减少为0，再将小物块从A由静止释放，经过D点滑出后的水平位移大小为1m，求此情况下的恒力F的大小? 中原名校2013—2014学年上学期期中联考 高三物理答案 参考答案：1、A 2、D 3、B 4、B 5、A 6、BC 7、AC 8、AB 9、CD 10、AD 11.答案：（1）C （2）1.044 （3） （4） 12．（10分）答案：（1）匀速（2分），匀减速（2分），5m/s2（2分）,0.35（2分） （2）11 （2分） 13.解析：第一枚导弹击中前，敌舰逃跑的速度为v1，当导弹快艇与敌舰相距L0=2 km时，发射第一枚导弹，经t1=50 s击中敌舰，则有： (v-v1)t1=L0，即：(60 - v1)×50=2 000 2分 解得：v1=20 m/s 1分 击中敌舰时，导弹快艇与敌舰的距离为L0-(30 -v1)t1=1 500 2分 马上发射第二枚导弹，此时敌舰的速度为v2，经t2=30 s，导弹再次击中敌舰，则有： (v-v2)t2=1 500 m，即：(60 -v2)×30 =1 500 m 2分 解得：v2=10 m/s 1分 14.解析：（1）设木板在时间t内的位移为x1；铁块的加速度大小为a2，时间t内的位移为x2 则有x1= v0t- 2分 x2= 1分 x1= 1分 又 1分 代入数据得t=1s 1分 (2)根据牛顿第二定律，有 2分 1分 解得 1分 15．解析：（1）设小球第一次到达D的速度VD P到D点的过程对小球列动能定理： mg(H+r)- μmgL=mVD2/2 2分 在D点对小球列牛顿第二定律：FN= mVD2/r 1分 联立解得：FN=32N 1分 （2）第一次来到O点，速度V1 P到O点的过程对小球列动能定理： mgH-μmgL=mV12/2 解得：V12=12 要能通过O点，须mg 临界速度VO2=10 故第一次来到O点之前没有脱离 设第三次来到D点的动能EK 对之前的过程列动能定理： mg(H+r)- 3μmgL= EK 代入解得：EK=0 故小球一直没有脱离CDO轨道 设此球静止前在水平轨道经过的路程S 对全过程列动能定理： mg(H+R）-μmgS=0 解得：S=8.5m 16．.解析：⑴物体从D滑出后做平抛运动,则 1分 1分 代入化简可得 或 1分 ⑵由A→D全程动能定理得 2分 代入整理得 2分 由图可知 b =-0.3 代入计算可得 μ=0.35 1分 ⑶由第（2）可知 1分 由乙图可知 k=0.5 代入计算得 m =0.4kg 1分 由A→D全程动能定理得 2分 由题可知：x=1m 1分 由第（1）问知 则代入计算得 F=1.9N 1分 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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