浙江宁波市效实中学2013—2014学年高三上物理期中考试试题及答案

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浙江宁波市效实中学2013—2014学年高三上物理期中考试试题及答案
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的．）
1．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（     ）
A．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量
B．伽利略发现了行星运动的规律
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因来源苏州进步网www.szjjedu.com
D．法拉第对牛顿第二定律的建立做出了贡献
2．根据材料，结合已学的知识，判断下列说法正确的是（     ）
A．图甲为我国派出的军舰护航线路图，总航程4500海里，总航程4500海里指的是位移
B．图甲为我国派出的军舰护航线路图，总航程4500海里，总航程4500海里指的是路程
C．如图乙所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图，由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移[来源:学§科§网]
D．如图丙所示是高速公路指示牌，牌中“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25km
3．设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中（     ）
A．牵引力增大，功率增大  　 B．牵引力不变，功率增大
C．牵引力增大，功率不变  　 D．牵引力不变，功率不变
4．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（      ）
A．加5V电压时，导体的电阻约是0.2Ω
B．加12V电压时，导体的电阻约是1.4Ω来源苏州进步网www.szjjedu.com
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
5．如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（      ）
A．e点和g点的电场强度相同
B．a点和f点的电势不相等
C．电子从g点到f点再到e点过程中，电势能一直在增大
D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功

6．一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其v-t图象如图所示．下列说法正确的是（     ）
A．前2s内该同学处于超重状态
B．前2s内该同学的加速度是最后1s内的2倍
C．该同学在10s内的平均速度是1m/s
D．该同学在10s内通过的位移是17m

7．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（     ）

8．将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．根据图象信息，不能确定的物理量是（     ）
A．小球的质量
B．小球的初速度
C．最初2s内重力对小球做功的平均功率
D．小球抛出时的高度
9．M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（     ）
A．电子在N点的动能小于在M点的动能
B．该电场有可能是匀强电场
C．该电子运动的加速度越来越小
D．电子运动的轨迹为曲线
10．水平面上A、B、C三点各固定一电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小 球（可视为点电荷）放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示．己知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为（     ）
A．    B．    C．    D．

二、不定项选择题（本大题共4小题，每小题3分，共12分．每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分．）
11．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响， 当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（     ）
A．小灯泡L1、L2均变暗
B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗
C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大
D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小
12．下表是地球、火星的有关情况比较
星球 地球 火星
公转半径 1.5×108 km 2.25×108 km
自转周期 23时56分 24时37分
表面温度 15 ℃ -100 ℃～0 ℃
大气主要成分 78%的N2，21%的O2 约95%的CO2
根据以上信息，关于地球及火星（行星的运动可看做匀速圆周运动），下列推测正确的是（     ）
A．地球公转的线速度大于火星公转的线速度
B．地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度来源苏州进步网www.szjjedu.com
C．地球的自转角速度小于火星的自转角速度
D．地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度
13．如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取 出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q，滑块动能Ek、势能EP、机械能E随时间t、位移s关系的是（     ） 

14．如图所示，在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零．此过程中，金属块损失的动能有2/3转化为电势能．金属块继续运动到某点C（图中未标出）时的动能和A点时的动能相同，则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为（       ）
A．1.5L B．2L
C．3L D．4L

三、实验题（本大题共 3小题，每空2分，共20分，请把答案填在答卷纸上的相应位置．）
15．某同学在学完“力的合成”后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则．他从学校的实验室里借来两个弹簧秤，按如下步骤进行实验．
A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向
B．在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧秤的读数F
C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上．在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧秤的示数相等，在白纸上记下细线的方向，弹簧秤的示数如图甲所示
D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中，弹 簧秤的读数为    ▲    N．
(2)在步骤D中，合力F′＝    ▲    N．
(3)若         ▲         ，就可以验证力的平行四边形定则．
时刻 t2 t3 t4 t5
速度(m/s) 5.5 9 5.08 4.58
16．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度g取9.8m/s2，小球质量m=0.200kg，结果均保留三位有效数字）：

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=    ▲    m/s．
(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ΔEp=    ▲    J，动能减少量
ΔEk=    ▲    J．
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp不完全等于ΔEk，造成这种结果的主要原因是
       ▲     ．
17．如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：
a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．
b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M．
c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g．
（1）步骤c中小车所受的合外力为    ▲    ．
（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为    ▲     ．需要验证的关系式为                 ▲                （用所测物理量的符号表示）．

四、计算题（本题共4小题，第18题 8分，第19、20、21题各10分，共38分．解答应写出必要的文字说明、基本公式和重要演算步骤，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．）
18． 如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60°．
（1）求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；
（2）设质点的位移sAB与水平方向的夹角为θ，求tan θ的值．

19．如图所示，质量m=1kg的小球穿在长L=1.6m的斜杆上，斜杆与水平方向成α=37°角，斜杆固定不动，小球与斜杆间的动摩擦因数μ=0.75．小球受水平向左的拉力F=1N，从斜杆的顶端由静止开始下滑（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．来源苏州进步网www.szjjedu.com
试求：（1）小球运动的加速度大小；
（2）小球运动到斜杆底端时的速度大小．

20．如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间距d可以改变收集效率η．当d=d0时，η为81%(即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集)．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作 用．
求：（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值dm；
（2）求收集效率η与两板间距d的函数关系．

答案
一、单项选择题．本大题共10小题，每小题3分，共30分．
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 A B B D C D   C  D C C
二、不定项选择题．本大题共4小题，每小题3分，共12分．
题号 11 12 13 14
选项 BC AB CD D
三、实验题．本大题每空2分，共20分．
15．（1）____3.00__       
（2）___5.5±0.3_____来源苏州进步网www.szjjedu.com
（3）若F′在竖直方向且数值与F近似相等
16．（1）___4.08______
   （2）   _1.42J          1.46 J
（3）存在空气阻力
17．（1）____ mg   _  
（2）__x0f2___   ___ mgx1＝Mx02f28__
四、计算题．（共38分）
18．(8分)解析　(1)设质点平抛的初速度为v0，
在A、B点的竖直分速度分别为vAy、vBy，则
vAy＝v0tan 30°，vBy＝v0tan 60°，
解得vAyvBy＝13.                           4分
(2)设从A到B的时间为t，竖直位移和水平位移分别为y、x，则
tan θ＝yx，x＝v0t，y＝vAy＋vBy2t，来源苏州进步网www.szjjedu.com
联立解得tan θ＝233.                   4分
答案　(1)13　(2)233
19． (10分)解：
（1）       （2分）
                   （2分）
∴   =1.25m/s2。（2分）
（2）                  （2分）
     ∴  v= = m/s=2m/s。        （2分）
20．（10分）解析　(1)收集效率η为81%，即离下板0.81 d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压
电源的电压为U，则在水平方向有L＝v0t     ①
在竖直方向有0.81d0＝12at2        ②
其中a＝Fm＝qEm＝qUmd0         ③
当减小两板间距时，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率．收集效率恰好为
100%时，两板间距即为dm.如果进一步减小d，收集效率仍为100%.因此，在水平方向有
L＝v0t            ④
在竖直方向有dm＝12a′t2        ⑤
其中a′＝F′m＝qE′m＝qUmdm        ⑥
联立①②③④⑤⑥式可得dm＝0.9d0      ⑦          6分
(2)当d>0.9d0时，设距下板x处的尘埃恰好到达下板的右端
边缘，此时有x＝12qUmdLv02        ⑧
根据题意，收集效率为η＝xd        ⑨
联立①②③⑧⑨式可得η＝0.81d0d2.                                 4分
答案　(1)0.9d0　(2)η＝0.81d0d2
21．（10分）解析：
（1）小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为v0，在最高点，仅有重力充当向心力，则有
                   （1分）                ①
在小球从h处运动到最高点的过程中，机械能守恒，则有
        （2分）           ②
     解上式有h=0．5m      （1分）
（2）若滑块从 =5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为 ，则有
                      ③   （1分）
     滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以的速度开始作圆周运动，绳的拉力T和重力的合力充当向心力，则有     （1分）   ④  
解④式得T=48N     （1分）
（3）滑块和小球第一次碰撞后，每在平面上经s路程后再次碰撞，则        
  （2分）                                                        
解得，n=10次      （1分 ）