2013年台州市四校联考物理试卷

2013年11月

一、单项选择题（每题3分，选对得3分，选错，多选得0分，共21分）

1．据《都市快报》报道，十一期间杭州野生动物世界将有精彩表演。如图，表演的师傅用牙齿紧紧咬住长绳的一端，将停放着的一辆小卡车缓慢移动．小姜同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是： （ ）

A．表演的师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，

从而减少车与地面间的摩擦力

B．表演的师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力，

从而减少人与地面间的摩擦力

C．车被拉着加速移动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力

D．若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易

2．一个质点沿x轴做匀加速直线运动。其位移－时间图象如图

所示，则下列说法正确的是 （ ）

A．该质点的加速度大小为2 m/s2

B．该质点在t＝1 s时的速度大小为2 m/s

C．该质点在t＝0到t＝2 s时间内的位移大小为6 m

D．该质点在t＝0时速度为零

3．链球运动是使用双手进行投掷的竞赛项目。我们可以把投掷的过程简化如下，运动员双手紧握链条的一端，另一端拴一重球，绕竖直轴做圆周运动。在转速不断增大的过程中，某时刻突然松手，链球沿水平飞出。下列说法中正确的是 （ ）

A．松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直

B．松手时球在重力和离心力作用下向外飞出

C．球飞出后在空中运动时间与松手时球的速率无关

D．球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定

4．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到 （ ）

A．200km/h B．240km/h C．280km/h D．300km/h

5．如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置。该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动。当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度。则ω1与ω2的比值为 （ ）

A． B． C． D．

6．如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°。则第2013个小球与2014个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（ ）

A．
B．

C．
D．

7．引力常量G=6.67(10-11N﹒m2/kg2，太阳光传到地球约需8分钟，估算太阳与地球质量之和的数量级为 （ ）

A．1024kg B．1027kg C．1030kg D．1035kg

二、不定项选择题（每题可能只有一个答案正确，也可能多个答案正确，每题选对得4分，选错，多选得0分，漏选得2分，共20分）

8．科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的l／6；③没有磁场。若登月宇航员站在月球表面从同一高度同时静止释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球的影响，则以下说法正确的有　 （ ）

A．站在月球表面的登月宇航员处于失重状态

B．氢气球将上升，铅球将下落

C．氢气球和铅球都将下落，且同时落地

D．氢气球和铅球运动过程中都处于失重状态

9．如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的 （ ）

A．动能损失了2mgH

B．动能损失了mgH

C．机械能损失了
mgH

D．机械能损失了mgH

10．一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两振源在长绳上形成波形如图，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次则产生了较强烈的振动，则 （ ）

A．由Q振源产生的波先到达振动系统

B．Q振源离振动系统较远

C．由Q振源产生的波的波速较接近4m/s

D．有2个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点

11．如图所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F

变化的图像如图所示，若重力加速度

g取10m/s2。根据图像中所提供的信

息可以计算出 （ ）

A．斜面的倾角

B．物体的质量

C．加速度从2m/s2增加到6m/s2的过

程中物体的速度变化量

D．加速度为6m/s2时物体的速度

12．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有

一菱形ABCD，对角线交点为O，在

顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带负电的小球从

A点静止释放，将沿对角线AC作往返运动。则（ ）

A．B、D处固定的是等量的正电荷

B．B、D处固定的是等量的异种电荷

C．在A、C的连线上O点电势最高

D．运动小球在O处的机械能最小

三、实验填空题（13题8分、14题12分，共20分）

13．（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下左图是一位同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮筋OO’的情况，其操作错误或不妥当之处有： ___________；___________。（至少写两条）

（2）某一静电实验装置如上右图所示，验电器A不带电，验电器B的上面固定一个几乎封闭的金属空心球C，并且B内的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘柄的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，操作多次，则A的箔片将 （填：“张开”或者“不张开”），通过这个实验，你得出的结论是 。

14．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的直流电和50Hz交流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是_________，操作不当的步骤是_________。

（2）已知重锤质量为0.300kg，当地重力加速度g=9.79m/s2,经过正确操作后获得的一条纸带如图所示，则C、D两点间对应运动过程的动能变化量为 J，重力势能变化量为 J。

(保留3位有效数字)

（3）他进一步分析，发现本实验存在一定误差。为此设计出用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度可表示为v= 。如果d、t、h、g满足关系式 ，也可验证机械能守恒定律。

四、计算题（15题9分，16题14分，17题16分）

15．在十字路口，有按倒计时显示的时间显示红绿灯．有一辆汽车在平直路面上正以36 km/h的速度朝该路口停车线匀速前行，在车头前端离停车线70 m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”。交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。

（1）若不考虑该路段的限速，司机的反应时间为1 s，司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线，则汽车的加速度至少多大？

（2）若该路段限速60 km/h，司机的反应时间为1 s，司机反应过来后汽车先以2 m/s2的加速度沿直线加速3 s，为了防止超速，司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行，结果车头前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度的大小(结果保留两位有效数字)．

16．如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R＝0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为x(m)的A点，有一可看做质点、质量为m＝0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到B处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到C处后，恰好落回到水平面上的A点，取g＝10m/s2。求

（1）水平恒力对小物块做功W与x的关系式；

（2）水平恒力做功的最小值；

（3）水平恒力的最小值。

17．如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为，电荷量为
的小球（可视为质点）， 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板L处有一固定档板，长为L的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的
。求：

（1）小球第一次接触Q时的速度大小；

（2）假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板，试导出小球从第次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式；

（3）若
，且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为
，试求带电小球最终停止的位置距P点的距离。

2013年台州市四校联考物理试卷参考答案

一．1. A 2. D 3. C 4. B 5. B 6. D 7. C

二．8. CD 9. AD 10. BC 11. AB 12. AC

三．（每空2分，共20分）

13．（1）细线Oa太短；

两细线夹角太小；

弹簧秤的轴线没有与细线在同一条直线上（答出两个即可）

（2）不张开；金属空心球C的内部没有电荷分布

14．（1）C B

（2）0.272－0.275 0.288－0.291

（3）

四．9+14+16=39分

15． (1)反应时间内汽车通过位移x1＝v0t1＝10 m， 1分

加速过程t2＝t－t1，所以t2＝4 s，

x－x1＝v0t2＋a1t， 2分

代入数据得：a1＝2.5 m/s2. 1分

(2)汽车加速结束时通过的位移:

x2＝v0t1＋v0t3＋a2t＝10 m＋10×3 m＋×2×32 m＝49 m. 1分

此时车头前端离停车线的距离为x3＝x－x2，所以x3＝21 m，

此时速度为v＝v0＋a2t3＝(10＋2×3) m/s＝16 m/s， 1分

匀减速过程中有2a3x3＝v2， 1分

代入数据解得：a3＝ m/s2＝6.1 m/s2. 2分

16．（1）设小球在C处的速度为vC，则由C平抛到A

　x＝vCt　　　

y＝2R＝gt2　 2分

由以上两式得vC2＝　 1分

　　小球从A到C有WF－2mgR＝mvC2　 2分

　　解得WF＝mg（2R＋）＝（0.5x2＋0.5）J 1分

　 （2）当WF最小时，物块刚好能够通过C点，此时mvC2/R＝/mg　 (请见反面)

由C到A仍做平抛运动，所以vC2＝仍成立

由以上两式：x＝2R　 2分　

代入公式可求得恒力做功的最小值为

WFmin＝（0.5＋0.5×4×0.252）J＝0.625J 　2分

　 （3）由功的公式得F＝　

　　将WF＝（0.5x2＋0.5）J　代入上式得F＝（＋0.5x）N　 2分

由数学知识可知，当＝0.5x，即x＝1时F最小 1分

得：Fmin＝1N 1分

17．（1）设小球第一次接触Q的速度为v，接触Q前的加速度为a。

根据牛顿第二定律有 qE=ma 1分

对于小球从静止到与Q接触前的过程，根据运动学公式有v2=2al 1分

联立解得v=
2分

（2）小球每次离开Q的速度大小相同，等于小球第一次与Q接触时速度大小

v=

设小球第n次离开Q向右做减速运动的加速度为an，速度由v减为零

所需时间为tn，小球离开Q所带电荷量为qn，则

qnE=man 1分

1分

联立解得
2分

小球从第n次接触Q，到本次向右运动至最远处的时间

2分

（3）假设小球第1次弹回两板间后向右运动最远距A板距离为L1，则

即
2分

假设小球第2次弹回两板间后向右运动最远距A板距离为L2，则

即
2分

又因此时电场力
，即带电小球可保持静止 1分

带电小球最终停止的位置距P点的距离
为

1分

高三四校联考错误答案统计

以下学科答案有问题。现将这些问题发给您们,请共同斟酌一下。

物理学科：填空题答案调整建议：第14题（2）小题：动能变化量0.272-0.280J；重力势能变化量为0.288-0.294J。调整理由是，数据点坐标值的估读导致能量值计算结果应有个范围。