江苏省栟茶高级中学高三第二次阶段考试物理.10

江苏省栟茶高级中学高三第二次阶段考试 物理2008.10
一、本题共5小题，每小题3分。

共15分，每小题只有一个选项符合题意
1、高血压已成为危害人类健康的一种常见病，现已查明，血管变细是其诱因之一．为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f 与血液流速v 成正比，即f=kv(其中k 与血管粗细无关)，为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差．设血管内径为d 时所需的压强差为△p ，若血管内径减为d’时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为
2、质量为m 的小球在直线MN 的左方受到F1作用(m 可视为质点)，在MN 的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的恒力F2作用，现设小球由A 点静止开始运动如图11a 所示，小球
运动的v-t 图像如图11b 所示：由图可知下列说法正确的是 A ．在B 点的右方加速度为v 1/(t 3-t 2)
B ．F2的大小为1312mv t t
C ．小球在B 点右方运动的时间为t 4-t 2
D ．小球在t=0到t=t 4这段时间最大位移为v 1t 2
3、意大利科学家伽利略在做“铜球沿斜面运动的实验”中，发现铜球的加速度随斜面的倾角的增大而增大，由此推理得出结论是
A 自由落体运动是一种匀变速直线运动。

B 无论物体是否运动，都具有惯性。

C 力不是维持物体运动的原因。

D 力是使物体产生加速度的原因。

4、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。

如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是 （ ）
5、点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a 、b 、c……表示等势面上的点，下列说法正确的有（ ）
A ．位于g 点的点电荷不受电场力作用
B ．b 点的场强与d 点的场强大小一定相等
C ．把电荷量为q 的正点电荷从a 点移到i 点，再从i 点移到f 点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a 点直接移到f 点过程中电场力所做的功
D ．把1库仑正电荷从m 点移到c 点过程中电场力做的功等于7KJ
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D A B
C
部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分．
6、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB =BC ，电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ，AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ，则下列关系中正确的有
A. A ϕ＞B ϕ＞C ϕ
B. E C ＞E B ＞E A
C. U AB ＜U BC
D. U AB ＝U BC
7、如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别
为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则
在上述两种情形中正确的有 Ａ.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和
斜面的支持力的作用
B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
8、如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在图中位置
（不计空气阻力），相关数据如图，下列说法中正确的是 A ．击球点高度h 1与球网高度h 2之间的关系为h 1 =1.8h 2
B ．若保持击球高度不变，球的初速度0v
，一定落在对方界内 C ．任意降低击球高度（仍大于2h ），只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 D ．任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内
9如图,D 是一只理想电极管,电流只能从左到右,平行板电容器极板间有一电荷在P 点静止，E 表示极板间的电场强度,U 表示极板间的电压,Ep 表示电荷在P 点的电势能.若B 不动,A 向上移,则正确的是
A.E 变小
B.U 变大
C.Ep 不变
D.电荷仍保持静止
10、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行。

如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）。

下列说法正确的是（ ）
1
h
A ．绳系卫星在航天器的正上方
B ．绳系卫星在航天器的后上方
C ．绳系卫星的加速度比航天器的大
D ．绳系卫星的加速度比航天器的小
三、共2小题，共18分，把答案填在相应的横线上
11、（1）在用图示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是
A ．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B ．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C ．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最大速度
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）如图甲所示，把纸带固定在质量为50g 的钩码上，让纸带穿过打点计时器，接通电源，松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，
得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O 到各点的距离，并知道交流电源的频率是50Hz ，根据上述数据，在此实验中可以做到
A ．测出当地重力加速度的精确值
B ．计算在纸带中打下D 点时钩码的动能
C ．计算钩码下落过程中受到的合外力
D ．较准确地验证机械能守恒定律
12、某研究性学习小组用如图（a ）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始
从A 位置摆到B 位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
2
1mv 2
= mgh ．直接测量摆球到达B 点的速度v 比较困难．现让小球在B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v ．
如图（a ）中，悬点正下方P 点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A 、B 点的投影点N 、M ．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b ）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M 点对齐．用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2，算出A 、B 两点的竖直距离，再量出M 、C 之间的距离x ，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g ，小球的质量为m ．
（1）根据图（b ）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm ． （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0 = ．
（3）用测出的物理量表示出小球从A 到B 过程中，重力势能的减少量ΔE P = ，
动能的增加量ΔE K = ．
四、本题共5小题，共67分
13、(12分）一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s 的速度匀速行驶的
货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s 后警车发动起来，井以2.5m/s 2
的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内．问： (1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？ (2）警车发动后要多长时间才能追上货车？
14、（12分）如图所示，质量M = 1kg 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的
动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m =1kg 、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g =10m/s 2，试求：
（1）若木板长L =1m ，在铁块上加一个水平向右的恒力F =8N ，经过多长时间铁块运动
到木板的右端？
（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F ，请
在图中画出铁块受到的摩擦力f 随拉力F 大小变化的图像．
15（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 ，以卫星离地还需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r
GMm
E p -=（G 为万有引力常量）。

（1）试证明：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
的绝对值恰好等于其动能。

（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卫星，这个速度叫做第二宇宙速度，用v 2表示。

用R 表示地球的半径，M 表示地球的质量，G 表示万有引力常量.
试写出第二宇宙速度的表
达式。

（3）设第一宇宙速度为v1
，证明：
21
v。

16.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。

两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。

C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O’处，C带正电、D带负电。

两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大
小处处相等，方向都指向O’。

半圆形金属板两端与B板的间隙可
忽略不计。

现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质
量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：
（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？
（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强
度大小应满足什么条件？
（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？
17、光滑的长轨道如图所示，底部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内。

AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上。

将AB环从图示位置静止释放，A环离
开底部2R。

不计轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求（1）AB两环都未进入半圆形底部前，杆上的作用力。

（2）A环到达最低端时，两球速度大小
（3）若将杆换成长2
2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆形底部再次上升后离开底部的最大高度
B A
参考答案
1、D
2、A
3、A
4、A
5、D
6、ABC
7、BD
8、AD
9、BCD 10、AC 11、（1）AC （2）BCD
12、（答案：（1）65.0 （64.0～-65.5） (2) 22h g x ⋅ (3) )(21h h mg -，2
2
4h mgx ）
13、解：（l ）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时．它们的距离最大，设警车发
动后经过t 1时间两车的速度相等．则．
(1分)s 货=(5.5+4)×10m = 95m (1分）
s 警 (1分)
所以两车间的最大距离△s =s 货-s 警=75m （1 分）
(2) v 0=90km/h=25m/s ，当警车刚达到最大速度时，运动时间。

（l 分）
s 货’=(5.5+10)×10m=155m (1分）s 警’=
（1
分）
因为s 货’＞s 警’，故此时警车尚未赶上货车，且此时两本距离△s ’=s 货’-s 警’=30m （l
分）
警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过△t 时间迫赶上货车．则：
(1分）
所以警车发动后耍经过
才能追上货车。

( 1 分）
14．解（16分）（1）研究木块m
F -μ2mg =ma 1 …………2分 研究木板M
μ2mg -μ1（mg +Mg ）=Ma 2 …………2分 L =
12a 1t 2-12
a 2t 2
…………2分 解得：t =1s …………2分 （2）当F ≤μ1（mg +Mg ）时，f =0N …………2分 当μ1（mg +Mg ）<F ≤10N 时，M 、m 相对静止 则有：F -μ1（mg +Mg ）=（m +M ）a f =ma 即：f =
2
F
-1（N ） …………2分 当10N <F 时，m 相对M 滑动，此时摩擦力f =μ2mg =4N …………2分
…………2分
15、解：（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 ，地球的质量为M ，
卫星的质量为m 。

有万有引力提供卫星做圆周运动的向心力：
r m v r
Mm G 22= （1分）
所以，人造卫星的动能：R
GMm
mv E k 21212==
（1分） 卫星在轨道上具有的引力势能为：r
GMm
E p -= （1分）
所以卫星具有的引力势能为：
r GMm
r GMm r GMm E E E p k 2121-=-=
+=
所以：r GMm
r GMm E 21|21|||=-= （2分）
（2）设物体在地于表面的速度为v 2，当它脱离地球引力时
，此时速度为零，由机
械能守恒定律得：
02122=-R GMm mv （2分） 得：R
GM
v 22= （1分） （3）第一宇宙速度即为绕地球表面运行的速度，故有：
2
12v Mm
G m R R = 得： 21v == （3分） 16、解：（1）设微粒穿过B 板小孔时的速度为v ，根据动能定理，有
B
A
212
qU mv =
⑴ 解得
v =
（2）微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有
2
2
2v v qE m
m R L
==
⑵
联立⑴、⑵，得 4U
E L
=
（3）微粒从释放开始经t 1射出B 板的小孔，则
1222
d d t v v =
== ⑶
设微粒在半圆形金属板间运动经过t
2第一次到达最低点P 点，则
24L
t v
π=
=
⑷
所以从释放微粒开始，经过()1224
L t t d π⎛
+=+ ⎝
P 点； 根据运动的对称性，易知再经过()122t t +微粒再一次经过P 点；
……
所以经过时间()2124L t k d π⎛=++
⎝
0,1,2,k =微粒经过P 点。

17、解：对整体分析，自由落体，加速度g
以A 为研究对象，A 作自由落体则杆对A 一定没有作用力。

（或列式或以B 研究）……2分
2）AB 都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等……2分（或通过速度分解得到两环速度大小相同） 整体动能定理（或机械能守恒）：
222
1
252mv R mg
R mg =+……2分 gR v 2
9
=……2分
3）A 再次上升后，位置比原来高h
由动能定理（或机械能守恒）：
0)222(=--+-h R R mg mgh ……4分
R h )12(-=，A 离开底部R )12(+ (2)。