1、- 1 -江西省吉安一中 2015 届上学期高三年级第二次阶段考试物理试卷一、选择题：（每小题 4 分，总共 40 分；其中 l 至 6 题只有一个选项正确，7 至 10 题每题有两个或以上的正确答案，选全得满分，错选不得分，不全得 2 分。 ）1. 在 2014 年 11 月 11 曰至 16 日的珠海航展中，中国展出了国产运 -20 和歼-31 等最先进飞机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0-t2 时间内的 v-t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 飞机乙在 0-t2 内的平均速度等于 v2/2B. 飞机甲在 0-t2 内的平均速度的比乙大C. 两飞机在 tl 时刻
2、一定相遇D. 两飞机在 0-t2 内不可能相遇2. 如图所示，质量均为 m 的 A、B 两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力。现用水平力 F 向右拉物块 A，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为 g。下列说法中错误的是（ ）A. 当 02mg 时，绳中拉力为 2FD. 无论 F 多大。绳中拉力都不可能等于 33. 一行星绕恒星做匀速圆周运动，由天文观测可得，其运行周期为 T，速度为 v，已知引力常量为 G，下列说法正确的是（ ）A. 行星运行的轨道半径为2vTB. 行星运行的向心加速度大小为2C. 恒星的质量为34D. 恒星的密度为 2
3、3GT4. 如图所示，一根轻杆两端各固定一个质量均为 m 的相同小球，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线， =30， 60 ，则轻杆对 A 球的作用力为（ ）- 2 -A. mg B. 3mgC. 3mgD. 25. 如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，则（ ）A. 场强 EaEb，EbEcB. 电势 ab， cbC. 沿 cba 路径移动质子与电子，电荷的电势能改变是一样的D. 沿 bc 方向直线射入的电子有可能做曲线运动6. 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一个小孔， （小孔对电场的影响可忽略不计） 。小孔正
4、上方 d/2 处的 p 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上移动 d/4，则仍从 P 点开始下落的相同粒子将（ ）A. 打到下极板上B. 在下极板处返回C. 在距上极板 d/2 处返回D. 在距上极板 2d/5 处返回7. 如图所示，半径分别为 R 和 r（Rr）的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两- 3 -轨道之间由一光滑水平轨道 CD 相连，在水平轨道 CD 上有一轻弹簧被 a、b 两个质量均为 m的小球夹住，但不拴接。同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最
5、高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点（不考虑小球在水平面上的反弹） 。则（ ）A. 恰好通过最高点的是 b 球B. 弹簧释放的弹性势能为 5mgRC. a 球通过最高点对轨道的压力为 mgD. CD 两点之间的距离为 2(54)Rr8. （4 分）如图所示，带支架的滑块沿倾角为 的斜面向下运动，支架末端用细线悬挂一个小球，竖直方向和垂直斜面方向用虚线标示，若整个装置稳定后小球可能的位置如图中a， b，c，d 所示，各角度标注如图，则关于斜面与滑块间的动摩擦因数 ，正确的是（ ）A. 若小球处于 a 位置，则 tan（ ） B. 若小球处于 b 位置，则 0 C. 若小球处于
6、 C 位置，贝 tan（p） D. 若小球处于 d 位置，则 tan9. 已知两电源的电动势 ElE2，当外电路电阻为 R 时，外电路消耗功率正好相等。当外电路电阻降为 R时，电源为 E1 时对应的外电路功率 Pl，电源为 E2 时对应的外电路功率为 P2，电源 E1 的内阻为 r1，电源 E2 的内阻 r2。则（ ）A. r1r2， B. r1P2 D. PlP210. 如图所示，斜面静止在水平地面上，A、B 两个物体通过光滑的滑轮相连，连接 A 物体的细线与斜面平行，下列说法中正确的是（ ）- 4 -A. 当 A 沿斜面匀速下滑时，地面对甲乙的摩擦力均为零B. 当 A 沿斜面加速下滑时，地
7、面对甲乙的摩擦力方向均向左C. 当 A 沿斜面加速上滑时，地面对甲的摩擦力方向向左，地面对乙的摩擦力方向向右D. 把 B 球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中，若 A 保持静止，则地面对甲乙的摩擦力方向均向右二、 （填空题，共 19 分）11. （10 分）利用如图 l 实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。（1 ）实验操作步骤如下，请将步骤 B 补允完整：A. 按实验要求安装好实验装置；B. 使重物靠近打点计时器，接着先 后 打点计时器在纸带上打下一系列的点；C. 图 2 为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的第一点. 分别测出若干连续点A、B 、C与 O
8、点之间的距离 hl、h2 、h3。（2 ）已知打点计时器的打点周期为 T，重物质量为 m，重力加速度为 g，结合实验中所测得的 hl、h2、h3，可得重物下落到 B 点时的速度大小为_，纸带从 O 点下落到 B 点的过程中，重物增加的动能为_，减少的重力势能为_。（3 ）取打下 O 点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度 h 时所对应的动能 Ek和重力势能 Ep，建立坐标系，横轴表示 h，纵轴表示 Ek 和 Ep，根据以上数据在图 3 中绘出图线 I 和图线 II，已求得图线 I 斜率的绝对值为 k1，图线 II 的斜率的绝对值为 k2。则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物
9、所受重力的比值为_ （用 k1 和 k2 表示） 。- 5 -12. （ 9 分）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动势约 1. 5V，内阻约几欧姆）的电动势和内阻。其中：电流表 （量程 IA200mA ，内阻 RA10） 、电阻箱 AR（99. 99，额定电流 1A） 、定值电阻 R0（R05） 。闭合开关 S，改变电阻箱的阻值 R，读出对应的电流表的读数 I。然后再把相应的数据转换成1/R 和 1/I 填入如下表格中。数据组 1 2 3 4 5 6 7l/R（10-2-1） 2. 5 3. 3 4. 0 5. 0 6. 7 8. 3 10. 01/I（ A-1） 15.
10、5 16. 0 16. 4 17. 0 18. 0 19. 0 20. 0回答下列问题：（1 ）请把第 4 组数据点补充在 1/I-1/R 图中，并画出 l/I-1/R 的图线。（2 ）根据 l/I-1/R 图线求出电池的电动势 E_V，内阻，r _。 （保留 2 位有效数字）三、计算题（本题 4 小题，共 41 分）13. 某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试。对某运动员测试，在起跑后 2s 内通过的距离为 10m（视为匀加速过程） 。该运动员的最大速度为 10m/s，持续时间不超过 10s。之后，减速运动，加速度大小为 1m/s2。若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、
11、匀速直线运动及减速阶段。（1 ）求该运动员启动阶段的加速度大小。（2 ）求该运动员 100m 赛的最好成绩。14. 在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从 A 点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上 A、B 两点在同一水平线上，M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为 8.0J，在 M 点的动能为 6.0J，不计空气的阻力，求：（1 ）小球水平位移 x1 与 x2 的比值：（2 ）小球落到 B 点时的动能 EkB；（3 ）小球从 A 点运动到 B 点的过程中最小动能 Ekmin。- 6 -15. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 1、2 和质量 mPm 的小球
12、P 连接，另一端质量 mQm 的小物块 Q 连接，小物块 Q 套于两直杆 AC、DE 和一段圆弧 CD 组成的固定光滑轨道 ABCDE 上。直杆 AC 与竖直墙夹角 45，直杆 DE 水平，两杆分别与 Ol 为圆心，R 为半径的圆弧连接并相切于 C、D 两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内。直杆 B 点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为 g，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物块Q 从 B 点由静止释放，在 C、D 点时无机械能损失。试求：（1 ）小物块 Q 的最大机械能（取 B 点所在的水平面为参考平面） ；（2 ）小物块 Q 滑至 O1 正下方 D 点时对圆弧轨道的弹力?（3 ）小
13、物块 Q 能到达 DE 杆最远的位置距 D 的距离?16. 在绝缘粗糙的水平面上相距为 6L 的 A、B 两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知 B 处电荷的电量为+Q。图（乙）是 AB 连线之间的电势 与位置 x 之间的关系图象，图中 x=L 点为图线的最低点，x-2L 处的纵坐标 0，x0 处的纵坐标 02563，x=2L 处的纵坐标 037。若在 x-2L 的 C 点由静止释放一个质量为 m、电量为+q 的带电物块（可视为质点） ，物块随即向右运动。求：（1 ）固定在 A 处的电荷的电量 QA；（2 ）为了使小物块能够到达 x2L 处，试讨论小物块与水平面间的
14、动摩擦因数 所满足的条件；（3 ）若小物块与水平面间的动摩擦因数23kqQmgL，小物块运动到何处时速度最大 ?并求最大速度 mv；- 7 - 8 -12. （1）图见右侧（3 分。描点一分、连线 2 分，线没有到点（0，14.0）扣一分） ；（2 ） 1.5 （3 分） ；6.0 （3 分） 。三、计算题：（本题共 4 小题，共计 42 分）13. （8 分）解析：（1 ）根据题意，在启动后的 2s 内运动员做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为 a，前 2s 内通过的位移分别为 1x，由运动学规律得：210xat又 02ts 10xm 得 25/s（2 ）要运动成绩最好，假设运动
15、员先匀加速运动，当速度达 10m/s，然后匀速运动，设加速阶段运动的时间为 t1，匀速运动的时间为 t2，匀速运动的速度为 v，由题意可知 v10m/s加速阶段： 1vta，解得 12ts匀速阶段发生的位移： x，x100m匀速运动的时间：2tv解得： 29ts因 t210s，运动员跑完 100m 还没达到减速阶段，所以运动员跑 100m 的最短时间为- 9 -tt1 t2代入数据 t11s运动员的跑 100m 的最好成绩为 11s。14. 试题分析：（ 1）小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性得知，从 A 点至 M 点和从 M 点至 B 点的时间 t 相等，小球在水平方向上做初速为零的匀
16、加速直线运动，设加速度为a，则 21xt2223()xxxattat所以 2:3（2 ）小球从 A 到 M，由动能定理，可得水平方向上电场力做功 6.0WJ电则小球从 A 到 B，水平方向上电场力做功 =42J电 电由动能定理，可得小球落到 B 点时的动能 kBE为： kA电解得： 32kBEJ（3 ）设小球所受的电场力为 F，重力为 G，由于合运动与分运动具有等时性，小球从 A 到M，则有：水平方向上电场力做功21 6.0xFtWaJm电竖直方向上重力做功28.GThgt由下图可知，3tan2F，则3sin7则小球从 A 运动到 B 的过程中速度最小时速度一定与等效 G垂直，即图中的 P 点
17、，故：22minin014(si)7kEvJ15. （11 分）解析：（1）当物块滑至 C 点时，P 球下降至最低点，且此时 0Pv， 由机械能守恒定律有： QEmgh 其中 1cos45RhOBC得： (21)QER（2 ）小物块从 C 到 D 过程中，小物块做圆周运动，故绳子不做功，球 P 始终静止，物块 Q机械能守恒，则21Qmgv解得：2DvgR- 10 -在 D 点，物体受到绳子拉力 T，轨道的支持力 N，重力 mg，由牛顿第二定律：2DvNmgR对于 P 小球有： 得： g，方向向上。由牛顿第三定律：物块对轨道的弹力 2，方向向下（3 ）小物块滑过 D 点后，小球 P 将上升，物块
18、 Q 滑离 D 最远距离 x，此时两者速度均为零。P、Q 组成的系统机械能守恒有：2()mgRxR解得： 2x16. 解答与评分标准：（1 ）由图（乙）得， xL点为图线的最低点，切线斜率为零，即合场强 E 合0所以2ABkQr得22(4)ABkQ解出 4A（2 ）物块先做加速运动再做减速运动，到达 x2L 处速度 0tv从 x-2L 到 x2L 过程中，由动能定理得： 21110qUmgsv，即20 13()(4)7qmgLA解得07L（3 ）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离 A 点的距离为 Al则：22(4)06)AAkqQkmglLl解得 3，即小物块运动到 x0 时速度最大。小物块从 2x运动到 x0 的过程中，由动能定理得：221mqUgsv代入数据：20051()()063mgLvA解得074mqkQv
