江苏省常州高级中学
2008~2009学年高三年级第二次阶段教学质量调研
物 理 试 卷
2008.10
说明:1. 以下题目的答案全部做在答卷纸上。
2. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题, 共38分)和第Ⅱ卷(非选择题, 共82分)两部分.考试时间为100分钟,满分为120分.
第Ⅰ卷(选择题 共38分)
一、选择题(本大题共6小题,共18分.其中四个选项中只有一个是正确的,选对得3分,选错的得0分)
1.如图,质量为M的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为
A.(M+m)g
B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ
D.(M+m)g-Fsinθ
2.下列说法中不正确的是
A.电场强度大的位置,电势不一定高
B.电荷在电势高的位置,电势能一定大
C.电荷在电场力作用下运动,电势能可能不发生变化
D.电荷在匀强电场中只受电场力,则一定作匀变速运动
3.如图所示,在竖直绝缘墙壁上固定一带正电的质点A,在A的正上方的P点用丝线悬挂另一带正电的质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、B两质点的电荷量逐渐减少,则在漏电完毕之前悬线对悬点P的拉力大小
A.变小 B.变大
C.不变 D.无法确定
4.如图所示,电源电动势E=8V,内电阻为r=0.5Ω,“3V,3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=1.5Ω。下列说法中正确的是
A.通过电动机的电流为
B.电源的输出功率是8W
C.电动机消耗的电功率为3W
D.电动机的输出功率为3W
5.物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是
A.mA<mB<mC
B.mA<mB=mC
C.μA=μB=μC
D.μA<μB=μC
6.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断例如从解的物理量单位、解随某些已知量变化的趋势、解在一种特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。
举例如下:如图所示,质量M倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,释放滑块B后,有人求得B相对地面的加速为a=,式中g为重力加速度。
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但事实上,其中有一项是错误的,请你指出该项
A.当=0
时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
B.当=90
时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
C.当M
》m时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
D.当m
》M时,该解给出a=,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
二、选择题(本大题共5小题,共20分.其中四个选项中,至少有一个是正确的,全选对的得4分,选不全的得2分,选错、多选或者不选的得0分)
7.对于做变速运动的物体,下列说法正确的是
A.仅靠重力改变物体的运动状态,则物体的机械能保持不变
B.仅靠弹簧弹力改变物体的运动状态,则物体的机械能保持不变
C.若改变物体速度的作用力是摩擦力,则物体的机械能一定改变
D.物体在速度增大的过程中,其机械能可能减小
8.如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面,其运动的加速度为
A.重力势能增加了
B.机械能损失了
C.动能损失了mgh
D.物体所受的合外力对物体做功为
9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,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
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
10.如图所示,虚线框内存在着匀强电场(方向未画出),一质子从bc边上的M点以速度v0射入电场内,最后从cd边上的Q点飞出电场.下列说法中不正确的是
A.电荷运动的轨迹一定是抛物线
B.电场方向一定是垂直ab边向右
C.电场力一定对电荷做了正功
D.M点的电势一定高于Q点的电势
11.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0。t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是
三、简答题(本题共3小题,共26分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作图)
12.(4分)有一游标卡尺,主尺的最小分度是
13.(12分)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
⑴除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 ▲ 电源(填“交流”或“直流”);
⑵若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( ▲ ):
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
⑶在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 ▲ 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
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⑷下面是本实验的数据记录表
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1
W
0.2880
0.2
1.44
2.07
2
2W
0.4176
0.2
2.09
4.36
3
3W
0.4896
0.2
2.45
5.99
4
4W
0.5904
0.2
2.95
8.71
5
5W
0.6480
0.2
3.24
10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝ ▲ 。
(5)请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,验证理论的正确性。
14.(12分)用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质。
现有一种纳米合金丝,欲测出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系。
(1)测量上述物理量需要的主要器材是: 、 、 等。
(2)若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:
x= (若要用到比例系数,可用k表示)
(3)若有一根合金丝的长度为
(4)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是 (只需写出一种)
四、计算题(本题共4小题,共56分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)
15.(12分)如图所示的直角坐标系中,在直线x=-
⑴求匀强电场的电场强度E;
⑵求在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
16.(14分)人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的)。设地球的质量为M,以卫星离地无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为(G为万有引力常量)。
(1)求在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能(设人造卫星到地心的距离为r,人造卫星的质量为m,地球质量为M,万有引力常量为G)。
(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,这个速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。设第一宇宙速度为v1,试求出第二宇宙速度v2(用v1表示)。
17. (14分)一质量M=
⑴经过多少时间小滑块与长木板速度相同?
⑵从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块相对地面滑动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木板)
18.(16分)如图所示,将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接,只用手托着B物块于H高处,A在弹簧弹力的作用下处于静止后,将弹簧锁定.现由静止释放A、B 两物块,B物块着地时速度立即变为零,与此同时解除弹簧锁定,在随后的过程中,当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为υ0,且B物块恰能离开地面但不能继续上升.已知弹簧具有相同形变量时弹性势能也相同.求:
(1)B物块着地后,A在随后的运动过程中,A所受合外力为零时的速度υ1;
(2)从B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,A物块运动的位移Δx;
(3)第二次用手拿着A、B两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离也为H,然后由静止同时释放A、B两物块,B物块着地后速度同样立即变为零.求第二次释放A、B后,B刚要离地时A的速度υ2.
江苏省常州高级中学
2008~2009学年高三年级第二次阶段教学质量调研
物 理 答 卷
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
C
D
D
D
题号
7
8
9
10
11
答案
AD
BD
ABD
BCD
AD
三、填空题(本题共3小题,共26分)
12.
13.(1) 交流 (2) B
(3)
GK (4)
(5)
如图,要求明确标注坐标轴的物理量(1分),合理设置标度(1分),用尺规作图(1分),所作图线应通过原点,并说明验证了理论(1分)
14.(1) 刻度尺 、 弹簧测力计 、 游标卡尺
(2) (3) 62.5
(4) 控制变量法(控制条件法、归纳法等)
四、计算题(本题共4小题,共56分.)
15.(12分)⑴ 从A点射出的粒子,由A到A′的运动时间为T,根据运动轨迹和对称性可得:
x轴方向 (2分)
y轴方向 (2分)
解得:
(2分)
⑵ 设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次达x轴用时△t,水平位移为△x,则
(1分)
粒子从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向,则
(2分)
解之得:
(2分)
即AC间y坐标为 (n = 1,2,3,……) (1分)
16.(14分)(1)设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速度为v,则:
(2分)
所以人造卫星的动能为: (2分)
卫星在轨道上具有的引力势能为:
(1分)
所以卫星具有的机械能为:
(2分)
(2)第一宇宙速度即为绕地球表面运行的速度,故有:
(2分)
物体脱离地球引力时,此时速度为零,由机械能守恒定律:
(3分) 得:
(2分)
17.(14分)(1)对m:μ2mg=ma2 解得:a2=
对M:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1 解得:a1=
设经历时间为t两者速度相同,则:v0-a2t=a1t (1分)
解得:t=0.2s (1分)
(2)两者共同速度为:v=
a1t =
两者相对静止前,小滑块的位移:s1=v0t-a2t2/2=
达到共同速度后对滑块和木板:μ1(M+m)g=(M+m)a3 (2分)
滑行位移为:s2=v2/2a3 解得:s2=
小滑块的总位称为:s=s1+s2=
18.(16分) (1)设A、B下落H高度时速度为υ,由机械能守恒定律得:
(1分)
B着地后,A先向下运动,再向上运动到,当A回到B着地时的高度时合外力为0,对此过程有: (1分)
解得:
(1分)
(2)B物块恰能离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小等于mg,B物块刚着地解除弹簧锁定时,弹簧处于压缩状态,弹力大小等于mg.因此,两次弹簧形变量相同,则这两次弹簧弹性势能相同,设为EP. (2分)
又B物块恰能离开地面但不继续上升,此时A物块速度为0.
从B物块着地到B物块恰能离开地面但不继续上升的过程中,A物块和弹簧组成的系统机械能守恒,即:
(2分)解得:Δx=H (2分)
(3)因为B物块刚着地解除弹簧锁定时与B物块恰能离开地面时弹簧形变量相同,所以弹簧形变量
(1分)
第一次从B物块着地到弹簧恢复原长过程中,弹簧和A物块组成的系统机械能守恒: (2分)
第二次释放A、B后,A、B均做自由落体运动,由机械能守恒得刚着地时A、B系统的速度为 (1分)
从B物块着地到B刚要离地过程中,弹簧和A物块组成的系统机械能守恒: (2分)
联立以上各式得:
(1分)