1、2018-2019 学年黑龙江省哈尔滨三中高三（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共 8 小题，共 32.0 分）1.质量为 4kg 的物体，原来以 的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的5/vms=冲量 的作用，历时 5s，物体的动量大小变为 15Ns()A. B. C. D. 80/kgm9/kg3/kgs20/kgms【答案】C【解析】【分析】根据动量定理合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量即可求解.【详解】根据动量定理得： ，0PmvFt-=，故 C 正确，ABD 错误。()0154/35/PFtvkgskms=+可 得 ：【点睛】本题主要考查了动量定理的直接应用。2.甲、乙两
2、球在光滑水平轨道上同向运动，它们的动量分别是 ，4/Pkgs=甲，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为 ，则关于甲球8/Pkgms=乙 10p乙动量的大小和方向判断正确的是 ()A. ，方向与原来方向相反2/ks甲B. ，方向与原来方向相同Pgm=甲C. ，方向与原来方向相反4/ks甲D. ，方向与原来方向相同甲【答案】B【解析】【分析】甲乙两球在碰撞过程中系统动量守恒，根据题意应用动量守恒定律求出甲球的动量大小和方向。【详解】两球碰撞过程系统动量守恒，以两球初动量方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得： ，方向与原方向相同，故 B 正确， P+=乙 乙甲 甲 2/Pkgms=甲ACD
3、 错误。【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，两球碰撞过程动量守恒，应用动量守恒定律即可解题，解题时注意：动量是矢量，要注意动量的方向，注意正方向的选择。3.如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）A. 自由落体运动 B. 曲线运动C. 沿着悬线的延长线作匀加速运动 D. 变加速直线运动【答案】C【解析】悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，小球开始静止，在恒定合力作用下将沿合力方向即沿着悬线的延长线方向做匀加速直线运动，故 C 正确A、B
4、、D 错误。点睛：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动。4.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从 a 处运动到 b 处，以下判断正确的是（ ）A. 电荷从 a 到 b 加速度减小B. b 处电势能较大C. b 处电势较高D. 电荷在 b 处速度大【答案】B【解析】【详解】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在 b 点的加速度大，A 错误；从 a 到 b 的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以 b 处
5、电势能大，动能减小，速度减小，所以电荷在 b 处速度小，B 正确 D 错误；根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以 a 点的电势大于 b 点的电势，C 错误5.如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球。开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放，之后不会与车上的支架碰撞。在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是 ()A. 小球摆到最低点时，小车的速度最大B. 小车和小球系统动量守恒C. 小球摆到右方最高点时刻，小车有向右的速度D. 小球向右摆动过程小车一直向左加速运动【答案】A【解析】【分析】由于水平
6、面光滑，球、车系统水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，系统机械能守恒，小球摆过程中机械能不守恒。【详解】小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，小球在最低点，小球的水平速度最大，小车速度最大，小球从图示位置下摆到最低点，小车受力向左加速运动，当小球到最低点时，小车速度最大。当小球从最低点向右边运动时，小车向左减速，当小球运动到与左边图示位置相对称的位置时，小车静止。故小球向右摆动过程小车先向左加速运动，后向左减速运动，故 A 正确，CD 错误；小车与小球组成的系统在水平方向动量守恒，在竖直方向动量不守恒，系统整体动量不守恒，故 B 错误。所以 A 正确，BCD 错误。【点睛】本题主要考查了
7、动量守恒、机械能守恒条件的判断，要求同学们能正确分析小球和小车的运动情况，知道水平方向的动量守恒定律。6.如图 1 所示，一个物体放在粗糙的水平地面上。在 t=0 时刻，物体在水平力 F 作用下由静止开始做直线运动。在 0 到 t0时间内物体的加速度 a 随时间 t 的变化规律如图 2 所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则（ ）A. 在 0 到 t0时间内,合力的冲量大小为 B. t0时刻,力 F 等于 0012atC. 在 0 到 t0时间内力 F 大小恒定 D. 在 0 到 t0时间内物体的动量逐渐变大【答案】D【解析】【详解】合力 F 合 =ma 是变力，其平均作用力为 ，则合
8、力的冲量大小为 ma0t0，则 A 错02ma12误；t 0时刻，力 F 合 等于 0，F 等于摩擦力，则 B 错误；在 0 到 t0时间内合力减小，则力 F 大小变小，则 C 错误；在 0 到 t0时间内物体做加速运动，物体的动量逐渐变大，则 D 正确；故选 D。7.如图所示，质量为 m2的小球 B 静止在光滑的水平面上，质量为 m1的小球 A 以速度 v0靠近B，并与 B 发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B 两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当 m1、v 0一定时，若 m2越大，则（ ）A. 碰撞后 A 的速度越小 B. 碰撞后 A 的速度越大C. 碰撞过程
9、中 B 受到的冲量越小 D. 碰撞过程中 A 受到的冲量越大【答案】D【解析】试题分析：碰撞过程中，动量守恒，则 ，又因碰撞过程机械能守恒，1012mvv=+，联立解得： ，222101mvv=+012()-102mv=+当 ，m 2越大，v 1越小，当 时，m 2越大，v 1速度反向，但越来越大，AB 错误；21 21碰撞过程中，A 受到的冲量 ，可知 m2越大，B 受11000122AIvv=-=-+到的冲量也越大，选项 D 正确；而 B 受到的冲量与 A 受到的冲量大小相等，方向相反，因此m2越大，B 受到的冲量也会越大，选项 C 错误。考点：动量守恒定律及能量守恒定律。8.如图所示，在
10、光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k0的轻质弹簧绝缘连接当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 l.已知静电力常量为 k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A. l B. l205kq20kqC. l D. l204k205k【答案】C【解析】对第 3 个小球受力分析，受两个库仑力和弹簧的拉力，根据平衡条件得：，解得： ，所以弹簧的原长为： ，故 C()220qkxkll=+2054kqxl= 20054kqlxl=-正确，ABD 错误。二、多选题（本大题共 6 小题，共 22.0 分）9.如图所示，实线表示一簇关于 x
11、轴对称的等势面，在轴上有 A、 B 两点，则（ ）A. A 点场强小于 B 点场强B. A 点场强方向指向 x 轴负方向C. A 点场强大于 B 点场强D. A 点电势高于 B 点电势【答案】AD【解析】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以 ，故 A 正确，C 错误；电场线与等势面BE垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以 A 点场强方向指向 x 轴正方向，故B 错误；沿着电场线电势逐渐降低，故 A 点电势高于 B 点电势，故 D 错误。所以 A 正确，BCD错误。10.如图所示，有 A、 B 两个可视为点电荷的带同种电性的小球，水平面与竖直墙壁光滑绝缘，斜面也光滑绝缘，固定斜面
12、后 A 球静止，现将斜面向左平移一小段距离， A 球重新平衡，则()A. A 球的高度降低B. A、 B 间的库仑力增大， A 受的支持力增加C. 库仑力对 A 做负功D. 以 A、 B 为系统的电势能减小【答案】ABC【解析】【分析】依据受力分析，根据矢量的合成法则，结合平衡条件，即可确定将斜面向左平移一小段距离时， A 球受到的库仑力与支持力的变化情况，再根据库仑定律，判定两球间距，进而确定高度的变化，最后依据电场力做功的正负，来确定电势能的变化。【详解】对 A 球受力分析，如图所示：根据矢量的合成法则，及三角知识，则有，当将斜面向左平移一小段距离时，夹角( 90o)a会变大，导致支持力
13、N 与库仑力 F，都增大；依据库仑定律，可知，两球的间距会减小，因此 A 球的高度会降低，故 AB 正确；依据两球的库仑斥力，且间距减小，因此库仑力做负功，则 A、 B 的电势能会增大，故 C 正确，D 错误。所以 ABC 正确，D 错误。【点睛】本题考查矢量的合成法则，掌握动态平衡分析的方法，理解库仑力与支持力如何变化是解题的关键，同时掌握库仑力做功正负，及电势能变化判定依据。11.如图所示， Q1、 Q2为两个固定点电荷，其中 Q1带正电，它们连线的延长线上有 a、 b 两点一正试探电荷以一定的初速度沿直线从 b 点开始经 a 点向远处运动，其速度图象如图所示则 ( )A. Q2带正电B.
14、 Q2带负电C. 该试探电荷从 b 到 a 的过程中电势能增大D. 该试探电荷从 b 到 a 的过程中电势能减小【答案】BC【解析】分析：根据图乙描述的速度-时间图象可知，检验电荷减速，由于检验电荷带正电，Q 1也带正电，由此可以判断出 Q2的电性，后来加速说明 Q1形成的电场大于 Q2形成的电场，由此可以判断 Q1、Q 2电量的大小，根据电场力做功情况可以判断电势能的变化解：由图乙可知，检验电荷先减速运动，若 Q2为正该电荷将一直加速，故 Q2为负，后来检验电荷又加速运动，由于检验电荷为正，这说明正电荷 Q1比负电荷 Q2形成的电场强度大，所以电荷量 Q1Q 2，故 A 错误，B 正确；从
15、b 到 a 过程中，由图乙可知，电荷减速，故电场力做负功，因此电势能增大，故 C 正确，D 错误故选 BC12.如图所示，带正电的小球套在绝缘光滑水平直杆上，轻弹簧一端固定在 O 点，另一端与小球相连。空间中有水平向右的匀强电场，现将小球从 P 点由静止释放，它向右运动的过程中经过了 Q 点。已知，在 P、Q 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等（忽略弹簧的静电效应） ，且OPQ0QP，在小球从 P 点到 Q 点的过程中（ ）A. 小球的加速度一直增大B. 弹簧最短时，弹簧弹力对小球做功的功率为零C. 弹力做的总功为零D. 小球到达 Q 点的动能等于它在 P、Q 两点的电势能的差值【答案】BCD【
16、解析】【详解】如下图所示，设 O 点正下方为 O点，与 P 点关于 O点对称的点为 M 点，所以小球从 P 到 M 过程中弹簧一直被压缩，弹簧原长的位置一定是在 M 与 Q 点之间。小球处于 O 点正下方 O和小球受到的弹力为零的位置（M 与 Q 点之间）时，小球合力都是qE，加速度都是 Eq/m，则从 P 点到 Q 点的过程中，小球的加速度不是一直增大，选项 A 错误；弹簧最短时，小球在 O位置，此时弹力和速度方向垂直，则弹簧弹力对小球做功的功率为零，选项 B 正确；因小球在 PQ 位置时弹簧的弹力相等，则形变量大小相等，弹性势能相同，则弹力做的总功为零，选项 C 正确；从 P 到 Q,只有
17、电场力做功，根据动能定理可知，小球到达 Q 点的动能等于电场力做功，即等于它在 P、Q 两点的电势能的差值，选项 D 正确；故选BCD.【点睛】解答本题的关键是：要知道弹力做功与弹性势能的变化关系，电场力做功与电势能变化的关系；分析清楚小球的受力情况和运动情况是解答本题的突破口。13.在“探究功与速度变化的关系”实验中，得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间较疏但间隔不均匀，出现这种情况的原因可能是 ()A. 电源的电压不稳定 B. 木板倾斜程度太大C. 没有使木板倾斜 D. 小车受到的阻力未完全平衡【答案】CD【解析】【分析】明确实验原理，注意本实验中需要平衡摩擦力，使小车受
18、到的合外力等于橡皮筋的拉力。由图看出小车先加速后减速，分析是否平衡摩擦力即可解答。【详解】电压不稳定时，打点周期不会发生变化，故不会出现图中现象，故 A 错误；木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故 B 错误；由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故 C 正确；由纸带可知，小车先加速后减速，所以有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故 D 正确。所以 CD 正确，AB 错误。【点睛】
19、本题考查探究做功与速度变化间的关系，对于实验的具体操作和实验细节，加强记忆的同时要加强动手操作，本题应根据实验的操作方法和原理进行分析。14.某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为 1、2、3、 、 n 时的平抛距离 、 、 、 、 ，则 1x23nx()A. 如果忽略一切摩擦， 为橡皮筋条数(xn)B. 如果忽略一切摩擦， 为橡皮筋条数2C. 该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差D. 该
20、实验中倾斜木板会产生误差【答案】BD【解析】【分析】依据动能定理，结合平抛运动处理规律，及运动学公式，即可判定 AB 选项；若通过倾斜木板的方法平衡摩擦力，则会导致小球不是平抛运动。【详解】如果忽略一切摩擦，根据动能定理，那么橡皮筋的弹力做功，等于小车与球的动能增加，再依据平抛运动，水平方向位移 x 与平抛运动的初速度 v 成正比，因此水平方向位移与橡皮筋条数 n 成正比，故 A 错误，B 正确；若通过倾斜木板的方法，来平衡小车受的摩2x擦力，虽然摩擦力消除了，但导致小球不是平抛运动，从而产生新的误差，故 C 错误；实验中倾斜木板会产生误差，可能平衡摩擦力过度，或不足，故 D 正确。所以 BD
21、 正确，AC 错误。【点睛】考查实验的原理，掌握操作过程中注意事项，及理解小车与球的动能增量，与橡皮筋条数有关，同时掌握平抛运动处理的方法。三、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 9.0 分）15.用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为 9.0 mm，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为 0.040 s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为 0.060 s，左侧滑块质量为 100 g，左侧滑块的m1v1_gm/s，右侧滑块质量为 150 g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1 m2v2_gm/s.【答案】 (1). 22.5
22、 (2). 0【解析】左侧滑块的速度为： 319./0.25 /04dvmsst- 则左侧滑块的 m1v1100 g0.225 m/s22.5 gm/s右侧滑块的速度为： 329.1/0.5 /06dsst- 则右侧滑块的 m2v2150 g(0.15 m/s)22.5 gm/s因 m1v1与 m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和 m1v1 m2v20四、计算题（本大题共 3 小题，共 37.0 分）16.质量为 的小车静止于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的 圆弧和光滑平Mkg= /4面组成，弧半径为 ，车的右端固定有一不计质量的弹簧，如图所示。现有一质量0.R为 的滑块从圆弧
23、最高处无初速下滑，与弹簧相接触 不栓接 并压缩弹簧。重力加速1m()度 求：20/gs=弹簧具有的最大的弹性势能 ；()1pmE当滑块与弹簧分离时小车的速度。2【答案】 3J； ()21 /s【解析】【分析】由于系统无摩擦力，根据机械能守恒求解。分离时，根据水平方向动量守恒列出等式，根据系统机械能守恒列出等式求解。【详解】 小车与滑块组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，()1小车与滑块速度相等时弹簧弹性势能最大，由于系统初动量为零，由动量守恒定律可知，此时系统动量为零，速度为零，由于没有摩擦力，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得： 10.3pmEgRJ=小车与滑块组成的
24、系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，()2在水平方向，由动量守恒定律得： 120Mmu-=由机械能守恒定律得： 2gRv=+联立并代入数据解得： 1/s【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提，解决该题关键要分析物体的运动过程，结合动量守恒定律和能量守恒定律进行求解。17.如图， A、 B 是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的可视为质点的小球，其中，现将 长的绝缘细线绕过 O 点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡0.5mkg=.6m时， OA 的线长等于 OB 的线长， A 球紧靠在光滑绝缘竖直墙上， B 球悬线 OB 偏离竖直方向角，求： B 球的质量
25、 和 B 球的电量 q。 静电力常量 ，重力加速6 (910k=2/NmC度 210/)gs=【答案】1.0kg 。51.0C-【解析】【分析】分别对 A 球和 B 球受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题。【详解】对 A 物体受力分析并分解如图：对 A 球有：竖直方向： cos60ATmgF-=对 B 物体受力分析并分解如图：对 B 球有：竖直方向： cos60sBTFmg+=sin60siTF=联立解得： 1.Bmkg由库仑定律 可得：6N2qFKr=251.0FrCK-=【点睛】对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题。需要注意的是：同一根绳上的拉
26、力相等。18.如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O 点为弹簧原长位置，O 点左侧水平面光滑，水平段 OP 长 L=1m，P 点右侧一与水平方向成 的足够长的传送带与水平面30q=在 P 点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为 3m/s，一质量为 1kg 可视为质点的物块 A 压缩弹簧（与弹簧不栓接） ，使弹簧获得弹性势能 ，物块与 OP 段动摩擦因数 ，另9pEJ10.m=一与 A 完全相同的物块 B 停在 P 点，B 与传送带的动摩擦因数 ，传送带足够长，A23=与 B 的碰撞时间不计，碰后 A.B 交换速度，重力加速度 ，现释放 A，求：210/gms=（1）物块 A.B 第一次
27、碰撞前瞬间，A 的速度 0v（2）从 A.B 第一次碰撞后到第二次碰撞前，B 与传送带之间由于摩擦而产生的热量（3）A.B 能够碰撞的总次数【答案】 （1） （2） （3）6 次04/vms=1.5J【解析】试题分析：（1）设物块质量为 m，A 与 B 第一次碰前的速度为 ，则：0v201pEvgL=+解得： 4/s（2）设 A.B 第一次碰撞后的速度分别为 ，则 ，ABv、 04/ABvms=，碰后 B 沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为 ，1a则： ，解得：21sincosmgmaq+=212sincos/gsq+运动的时间 ，位移10.4Bvta10.82Bvxt此过程相
28、对运动路程 11stD=+此后 B 反向加速，加速度仍为 ，与传送带共速后匀速运动直至与 A 再次碰撞，加速时间为 210.3svta位移为 2.45xtm=此过程相对运动路程 220.45svtxD-=全过程生热 ()1coQgsJq+（3）B 与 A 第二次碰撞，两者速度再次互换，此后 A 向左运动再返回与 B 碰撞，B 沿传送带向上运动再次返回，每次碰后到再次碰前速率相等，重复这一过程直至两者不再碰撞则对A.B 和弹簧组成的系统，从第二次碰撞后到不再碰撞： 21 mvngL=解得第二次碰撞后重复的过程数为 n=2.25，所以碰撞总次数为 N=2+2n=6.5=6 次（取整数） 考点：动能定理；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律【名师点睛】本题首先要理清物体的运动过程，其次要准确把握每个过程所遵守的物理规律，特别要掌握弹性碰撞过程，动量和机械能均守恒，两物体质量相等时交换速度
