1、汽开区六中 2018 届高三校内第三次考试试题物理一、单项选择题:1. 右图为一物体从静止开始做直线运动的加速度随时间变化的图象,则下列物体运动的v t 图象中正确的是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析:由加速度时间图像可知,第 1s 内物体做匀加速直线运动,加速度为,速度时间图像为匀加速运动,1s 末速度变为 ,故 BC 错。第 2s 内做匀速运动,第 3s 做加速度为 的匀加速直线运动,3s 末速度为 ,第 4s 内做加速度为的匀减速直线运动, 4 末速度为 ,故 A 对 D 错。故选 A。考点:匀变速直线运动的速度时间图像。【名师点睛】本题考查匀变速直线运动的规律,
2、通过加速度时间图像分析每一阶段物体的运动,由速度公式列式求解瞬时速度即可。要注意各阶段的运动的链接是第一个阶段的运动的末速度为第二个运动阶段的初速度。2. 固定在水平地面上的物体 P 其左侧是光滑圆弧面,如图所示,一根轻绳跨过物体 P 顶点上的小滑轮,端系有质量为 4kg 的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角=60 ,绳的另一端水平连接物块 3,三个物块重均为 50N,作用在物块 2 的水平力 F30N,整个系统处于平衡状态,取 g=10m/s2,则以下说法正确的是( )A. 1 和 2 之间的摩擦力是 20NB. 2 和 3 之间的摩擦力是 20NC. 3 与桌面间的摩擦力为 20ND.
3、物块 3 受 6 个力作用【答案】D.【点睛】对物体 1 受力分析,由共点力的平衡条件求出 2 对 1 的摩擦力对小球研究,求出绳子的拉力以物体 1、2 组成的整体为研究对象,由平衡条件分析 3 对 2 的静摩擦力以三个物体组成的整体为研究对象,分析桌面对 3 的摩擦力,从而得到物体 3 的受力情况.3. 一质点做匀加速直线运动,速度的变化为 时,发生的位移为 ,紧接着速度变化相同的时发生的位移为 ,则该质点的加速度为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】因为质点做匀加速直线运动,加速度不变,所以速度变化量相同,时间相同,设时间间隔为 t,则有: ,又 ,联立解得: ,故选 B.4.
4、 如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),演员 a 站于地面,演员 b 从图示的位置由静止开始向下摆,运动过程中滑轮两侧的绳子始终伸直且长度保持不变,当演员 b 摆至最低点时,演员 a 刚好对地面无压力,则演员 a 与演员 b 质量之比为( )A. 11 B. 21 C. 31 D. 41【答案】B【解析】当演员 b 摆到最低点时,根据牛顿第二定律得: ,解得 ,对演员 a,因为 a 刚好对地面无压力,则 ,则 故 B 正确,ACD 错误;故选 B.5. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一,可抽象为物体在斜坡上的平抛运动如图所示,设可视为质点的滑雪运动员,从斜坡顶端
5、O 处,以初速度 vo水平滑出,在运动过程中恰好通过P 点,OP 与水平方向夹角为 37,则滑雪运动员到达 P 点时的动能与滑出时的动能比值为( ) (不计空气阻力,sin37=0.6cos 37=0.8)A. B. C. D. 【答案】C【解析】滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移 x,竖直位移为y,OP=L,结合几何关系,有水平方向上: ,竖直方向上 ,联立可得: ,运动员达到 P 点的速度,故滑雪运动员到达 P 点时的动能与滑出时的动能比值为 ,故选 C.【点睛】运动员做平抛运动,到达 P 点时竖直位移与水平位移之比等于 tan37,结合分位移求出时间,再由速度的合成求出到
6、达 P 点的速度,即可求解动能的关系6. 如图所示,有两质量分别为 m1和 m2的弹性小球叠放在一起,从高度为 h 处自由落下( h远大于两小球半径),设所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向。已知 m2=3m1,则小球 m1反弹后能达到的高度为( )A. h B. 2h C. 3h D. 4h【答案】D【解析】试题分析:下降过程为自由落体运动,触地时两球速度相同,v= ,m 2碰撞地之后,速度瞬间反向,大小相等,选 m1与 m2碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后 m1、m 2速度大小分别为 v1、v 2,选向上方向为正方向,则:m2vm 1v=m1v1+m2v2由能量守恒定
7、律得:(m 1+m2)v 2= + m2且,m 2=3m1联立解得:反弹后高度为:H=故选 D7. 如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q 小球从两板正中央由静止开始释放, 两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的( ) A. 运行时间B. 电势能减少量之比C. 电荷量之比D. 动能增加量之比【答案】C考点:本题考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同先分析受力情况再分析运动状态和
8、运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线) ,然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解二、多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有多个选项符合题意,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。8. 如图所示, A、 B、 C 是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为 A5 V, B2 V, C3 V, H、 F 三等分 AB, G 为 AC 的中点,在下列各示意图中,能正确表示电场强度方向的是(
9、)A. B. . C. D. 【答案】BC【解析】试题分析:在匀强电场中,电场强度大小处处相等,方向处处相同,电场线是平行且等间距电势沿着电场线降低,电场线与等势面垂直根据这些知识在 AB 线上找出电势与 C 点的电势相等的点,即可得到一条等势线,再作出电场线解:A、AC 连线不是等势线,其垂线就不是电场线,故 A 错误B、A、C 中点 G 的电势为: G= = V=4V将 AB 两点连线的线段分三等分,如图,图中 H 点的电势为 4V,因此 H 点与 G 点的连线为等势线,根据电场线与等势线垂直,且指向低电势处,可知与 GH 线垂直的直线即为电场线故 B 正确;C、由题意,A、B、C 三点的
10、电势 A=5V, B=2V, C=3V,将 AB 两点连线的线段分三等分,如图,图中 F 的电势为 3V,因此 F 点与 C 点的连线为等势线,根据电场线与等势线垂直,且指向低电势处,可知与 CF 线垂直的直线即为电场线故 C 正确;D、BC 连线不是等势线,其垂线就不是电场线,故 D 错误故选:BC【点评】本题的解题关键是确定等势点,再抓住电场线与等势面垂直,且指向电势降低最快的方向进行分析9. 如图所示是 x 轴上关于 O 点对称位置上的两个等量点电荷产生的电势随 x 轴位置变化的分布图,M、N 是两点电荷之间关于 O 对称的两点,取无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是( ) A. 两个
11、点电荷带异种电荷且位于 O 点左侧的电荷带正电B. O 点的电势和场强均为零C. M、N 点的场强均比 O 点的大D. 在 N 点位置处由静止释放一个电子,则电子刚好能运动到 M 点【答案】AC【解析】根据正点电荷产生的电势大于 0,负电荷产生的电势小于 0,故正电荷位于 O 点的左侧,负电荷位于 O 点的右侧,故 A 正确;根据 图象的斜率表示电场强度,可知在 O 点的切线斜率不为 0,故 O 点的电场强度不为 0,而由图象可知 O 点的电势为 0,故 B 错误;由图可知,M、N 两点切线斜率的绝对值都大于 O 点切线的斜率,故 M、N 两点的电场强度都大于 O 点的电场强度,故 C 正确;
12、由图可知,在 x 轴上的电场强度方向由 M 指向 N,故电子受的电场力方向向左,则从 N 点静止释放电子,电子在电场力作用下向左加速运动,速度增大,在经过 M 点时速度不为 0,故 D 错误;故选 AC.10. 已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为 v1,向心加速度大小为 a1,近地卫星速度大小为 v2,向心加速度大小为 a2,地球同步卫星线速度大小为 v3,向心加速度大小为 a3,设近地卫星距地面高度不计,同步卫星距地面高度约为地球半径的 6 倍,则以下结论正确的是( )A. B. C. D. 【答案】BC【解析】近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,得
13、 ,两卫星的轨道半径比为 1:7,所以 ,故 A 错误;地球赤道上的物体和同步卫星具有相同的周期和角速度,根据 ,地球的半径与同步卫星的轨道半径比为 1:7,故 ,故 B 正确;根据万有引力提供向心力得: ,得 ,卫星的轨道半径比为 1:7,所以 ,同步卫星与随地球自转的物体具有相同的角速度,根据得,地球的半径与同步卫星的轨道半径比为 1:7,所以 ,所以 ,故C 正确,D 错误;故选 BC.【点睛】同步卫星与随地球自转的物体具有相同的角速度,根据 和 去求线速度和向心加速度之比近地卫星和同步卫星都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力 去求线速度之比和加速度之比11. 与水平面倾斜成
14、 37夹角的传送带以 8m/s 的恒定速率运动(皮带始终绷紧) ,将 lkg 的小物块(可视为质点)轻放在传送带上端 A 处,经过 2s 小物块到达 B 端,已知物块与传送带间动摩擦因数为 0.25,则在小物块从 A 运动到 B 的过程中,下列说法正确的是( )A. 从 A 运动到 B 时小物块的速度为 12m/sB. 传送带对小物块做功大小为 28JC. 小物块与传送带间相互作用力的冲量大小相等D. 因小物块和传送带之间的摩擦而产生的内能为 12J【答案】ACD【解析】对物块受力分析可知,滑动摩擦力: ,重力沿运动向的分量:,根据牛顿第二定律得: ,解得: ,则运动的时间,运动的位移为 ,此
15、时传送带运动的位移为 ,故物块相对传送带的位移为 ;当物块加速到与传送带速度相等后,因为,故物块继续向下加速,根据牛顿第二定律有: ,解得:,继续向下加速 1s,则物块到达 B 端的速度为 ,A 正确;物块在第二个 1s 运动的位移为 ,传送带运动的位移为 ,故物块相对传送带的位移为 ,全程相对位移 ,故摩擦产生的内能 ,D 正确;传送带对小物块的摩擦力做功 ,B错误;小物块与传送带间相互作用力的大小相等,时间相同,冲量大小相等,C 正确;故选ACD.12. 如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长 BD=4L、短轴长 AC=2L。劲度系数为 k 的轻弹簧上端固定在大环的中心 ,下
16、端连接一个质量为 m、电荷量为 q、可视为质点的小环,小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中。将小环从 A 点由静止释放,小环运动到 B 点时速度恰好为 0。已知小环在 A、 B 两点时弹簧的弹力大小相等,则( )A. 小环从 A 点运动到 B 点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大B. 小环从 A 点运动到 B 点的过程中,小环的电势能一直增大C. 电场强度的大小D. 小环在 A 点时受到大环对它的弹力大小【答案】ACD【解析】试题分析:将小环从 A 点由静止释放,小环运动到 B 点时速度恰好为 O已知小环在 A、 B 两点时弹簧的形变量大小相等故小环在 A
17、点时弹簧压缩量为 ,在 B 点时弹簧伸长 ,然后分析个选项即可解决小环从 A 点运动到 B 点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大,故 A 错误;小环从 A 点运动到 B 点的过程中,小环沿电场线方向水平运动 2L,故小环的电势能一直减小,B 错误;整个过程由能量守恒定律得 ,得 ,故 C 错误,小环在 A 点时,弹簧压缩 ,受到大环对它的弹力为 ,故 D 正确三、实验题:本题共 2 小题,共 15 分。13. 某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为 50Hz。(1)实验时,在保证每根橡皮筋粗细相同的情况下,下列说法正确的是
18、(_)A应保证每根橡皮筋的长度相同,通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做的功B改变橡皮筋的条数时,每次都要把小车拉到同一位置再由静止释放C实验过程中,木板不需要倾斜,因为不需要平衡摩擦力D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度(2)某次实验的纸带如图所示,求得小车获得的速度为_m/s(计算结果保留两位有效数字) 。(3)小组中甲、乙两位同学的实验操作均正确,甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,即 W-v 图,如图甲;乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,即 W-v2图,如图乙。根据图线形状可知,下列判断正确的是(_)【答案】 (1). AB (2). 2.0
19、(3). C【解析】 (1)橡皮筋拉小车时的作用力是变力,不能用公式直接求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数的关系就是做功多少的关系,因此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 A 正确;每次都要从同一位置由静止释放这样开始时橡皮筋的形变量相同,过程中每根橡皮筋做的功才相同故B 正确本实验需要先平衡摩擦力,这样橡皮筋对小车的拉力做的功才为总功,故 C 错误;橡皮条做功完毕,速度最大,通过研究纸带,得到小车的最大速度,故 D 错误;故选 AB. (2)在加速过程中,橡皮条在做正功,故需要测量最大速度,即匀速运动的速度,因而需要选用间隔
20、均匀的点,即后面距离为 4.00cm 的点,打点计时器每隔 0.02s 打一次点,故最大速度为: ;(3)根据甲图,得到 ,式子中 a 为常系数,n 为指数;当 n=1 时,图线为直线;当 n1 时,图线向下弯曲;当 n1 时,图线向上弯曲;甲图图线向上弯曲,故表达式 中 n 为大于 1 的任意数值,而乙图中,W 与 成正比,由此可知,甲的分析不正确,乙的分析正确,故选 C14. 在测量某电池电动势的实验中,备有如下器材:A干电池B伏特表 , (表的内阻已知)C伏特表 , (表的内阻未知)D开关、导线若干(1)同学们根据桌面上所提供的器材,设计了如图甲、乙两种实验电路,其中合理的是图_所示的电
21、路:(2)实验操作时,同学们测量了以下物理量:S 断开时, 、 表的示数分别记录为U1、 U2;S 闭合时,有示数的电压表其示数记为 U,请用测量记录的物理量,导出该电池电动势的表达式为:_。(3)在实验员协助下同学们找到了其它合适的 表、 表及滑动变阻器,并用伏安法测量了该电池的电动势和内阻,根据实验数据作出了相应的 U-I 图,如图所示,根据所作图线,可得出该电池 E=_伏, r=_欧姆(结果保留小数点后两位) 。【答案】 (1). 图甲 (2). (3). 伏 (4). 欧姆【解析】(1)由题意可知,电压表 U1内阻已知,而 U2内阻未知,故为了准确列出闭合电路欧姆定律应两次均可以求出电
22、路中对应的电流,因此两次有内阻的 U1均应接入,故与开关并联的应为 U2,故电路图应选择甲图;(2)根据闭合电路欧姆定律可知,开关断开时有: ;开关闭合时有: ;联立即可解得; .(3)采用伏安法进行测量时,根据闭合电路欧姆定律可知 U=E-Ir;故图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故 E=1.48V(1.471.49V);图象的斜率表示内阻,故 .【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知道实验中数据处理的方法,特别注意当电压表内阻已知时,可以用作电流表使用.四、计算题:本题共 3 小题,共 37 分,解答时请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
23、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. 如图所示,A、B 两点所在的圆半径分别为 r1和 r2,这两个圆为同心圆,圆心处有一带电为+ Q 的点电荷,内外圆间的电势差为 U,一电子仅在电场力作用下由 A 运动到 B,电子经过B 点时速度为 v,若电子质量为 m,带电荷量为 e,求:(1)电子经过 B 点时的加速度大小(2)电子在 A 点时的速度大小 v0。【答案】 (1) (2) 【解析】试题分析:(1)电子在 B 点受到的库仑力大小为 2 分电子在该处的加速度为 2 分(2)电子由 A 点运动到 B 点,由动能定理得:, 2 分解得: 2 分考点:电场力做功的特点点评:
24、中等难度。电场力是保守力,做功与路径无关。16. 质量为 80 克的软木块静置于某一高度处的光滑水平台上,被一颗 20 克的玩具子弹以10m/s 的速度瞬间水平击中(子弹未穿出软木块) ,之后软木块向左滑动(可视为质点) ,以一定的速度从水平台端点 A 飞出,恰好从 B 点沿轨道切线方向进入固定的竖直轨道,如图所示。竖直轨道是半径 R=0.4m 的光滑圆弧轨道,轨道的上端点 B 和圆心 O 的连线与水平方向的夹角 =30,下端点 C 为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,C 端右侧的水平面上一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。软木块经过 C 点后沿水平面向右运动至 D 点时,弹簧被压缩至最短。C、
25、D 两点间的水平距离 L=1.0m,软木块与水平面间的动摩擦因数 =0.4,g 取l0m/s2。 求:(1)软木块经过圆弧轨道上 B 点时速度的大小;(2)弹簧的弹性势能的最大值。【答案】(1) (2) 【解析】 (1)子弹打中物块后,一起向左运动,由动量守恒定律得: 解得: 以此速度从 A 端飞出,小物块(带子弹)恰好从 B 点沿切线方向进入轨道由几何关系得:解得: (2)小物块(带子弹)从 B 点运动到 D 点,由能量守恒定律得:代入数据解得: 17. 如图所示,以水平地面建立 x 轴,有一个质量为 m=1kg 的木块放在质量为 M=2kg 的长木板上,木板长 L=11.5m。已知木板与地
26、面的动摩擦因数为 1=0.1, m 与 M 之间的摩擦因数 2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 。 m 与 M 保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端 A 点经过坐标原点 O 时的速度为 v0=10m/s,在坐标为 x=21m 处有一挡板 P,木板与挡板 P 瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板P, g 取 10m/s2,求:(1)木板碰挡板 P 时的速度 v1为多少?(2)最终木板停止运动时其左端 A 的位置坐标?(此问结果保留到小数点后两位)【答案】(1) (2) 【解析】(1)对木块和木板组成的系统,根据牛顿第二定律有:根据速度位移公式和:解得:(2)由牛顿第二定律,对小 m 有:对 M 有: m 运动至停止时间为 此时 M 速度 ,方向向左此后至 m,M 共速时间 ,有:解得:共同速度 ,方向向左至共速 M 位移共速后 m,M 以 向左减速至停下位移最终木板 M 左端 A 点位置坐标为