江西省金溪一中高三物理第五次三周考试题

物理试卷
（考试时间110分钟，满分110分）
命题人：龚建平
一、选择题：（共11小题，其中1—7小题为单选题，8—11为多选题，每小题4分，共44分，少选得2分）
1、在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是 （ ）
A 、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法
B 、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法
C 、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
D 、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为900的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上
的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法
2、在推导“匀变速直线运动位移的公式”时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似为匀速直线运动，然后把各小段位移相加代表整个过程的位移，物理学中把这种方法称为“微元法”．下面几个实例中应用到这一思想方法的是（ ）
A ．在计算物体间的万有引力时，若物体的尺寸相对较小，可将物体看做点质点
B ．在探究弹性势能的表达式过程中，把拉伸弹簧的过程分成很多小段，在每小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每小段做功的代数和相加
C ．在探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度与力的关系
D ．在求两个力的合力时，如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力
3、“嫦娥四号”月球飞船计划在2017年发射升空，现将它与“神舟十号”载人飞船进行类比分析。

设月球、地球的质量分别为1m 、2m ，“嫦娥四号”与“神舟十号”轨道半径分别为1R 、2R ，“神舟十号”环绕速度为v ,环绕周期为T ，则“嫦娥四号”在月球轨道上的环绕速度和环绕周期可表述为（ ）
A ．v R m R m 2112，T R m R m 312321 B.v R m R m 1221,T R m R m 321312 C. v R m R m 2112,T R m R m 321312 D. v R m R m 1221,T R m R m 31
2321 4、2014年9月川东地区持续强降雨，多地发生了严重的洪涝灾害。

如图为某救灾现场示意图，一居民被洪水围困在被淹房屋屋顶的A 点，直线PQ 和MN 之间是滔滔洪水，之外为安全区域。

已知A 点到直线PQ 和MN 的距离分别为AB =d 1和AC =d 2，设洪水流速大小恒为v 1，武警战士驾驶的救生艇在静水中的速度大小为v 2（v 1＜v 2），要求战士从直线PQ 上某位置出发以最短的时间到达A 点，救人后以最短的距离到达直线MN 。

则（ ）
A. 战士驾艇的出发点在B 点上游距B 点距离为12
1d υυ B.
战士驾艇的出发点在B 点下游距B 点距离为12
1d υυ C. 救人后船头应指向上游与上游方向所成夹角的余弦值为12υυ P
M
D. 救人后船头应指向下游与下游方向所成夹角的余弦值为2
1υυ 5、如图所示，质量相同的木块A 、B ，用轻弹簧连接置于光滑水平面上，开始弹簧处于自然状态，现用水平恒力F 推木块A ，则弹簧在第一次被压缩到最短的过程中( )
A ．当A 、
B 速度相同时，加速度a A = a B B ．当A 、B 速度相同时，加速度a A ＞ a B
C ．当A 、B 加速度相同时，速度v A ＞v B
D ．当A 、B 加速度相同时，速度v A ＜v B
6、在稳定轨道上的空间站中，物体处于完全失重状态．有如图（2）所示的装置，半径分别为
r 和R （R>r ）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD 相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD 段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是：（ ） A ．小球在CD 间由于摩擦力而做减速运动
B ．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C ．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D ．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压
力
7、电场强度方向与x 轴平行的静电场，其电势ϕ随x 的分布如图所示，一质量为m 、带电量
为＋q 的粒子（不计重力），以初速度0v 从O 点（0=x ）沿经轴正方向进入电场。

下列叙述正确的是 （ ）
A 、粒子从O 点运动到3x 点的过程中，在2x 点速度最大
B 、粒子从1x 点运动到3x 点的过程中，电势能先减小后增大
C 、要使粒子能运动到4x 处，粒子的初速度0v 至少为m
q 02ϕ D 、若m
q v 002ϕ=，则粒子在运动过程中的最大动能为03ϕq 8、如图所示，开始时A L 、B L 两灯均正常发光，突然B L 因故障短路，随后调节2R 使A L 再次正常发光，则在整个过程中，以下有关判断正确的是（ ）
A ．调节2R 时，P 应向b 端滑动
B ．1R 的电流先增大后减小
C ．电压表示数一直增大
D ．电源的输出功率一直减小
9、光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在电场强度为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。

一质量为m 、带电量为q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平速度V 0进入该正方形区域。

当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（ ） A 、 B 、 C 、 D 、 10、如图所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E ．从两板左侧中点C 处射入一束正离子(不计重力)
，这些
mv 02 2121mv 02+
qEL 2132mv 02+ qEL 2141 C D B mv 02- qEL
正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是（ ）
A ．这三束正离子的速度一定不相同
B ．这三束正离子的比荷一定不相同
C ．a 、b 两扳间的匀强电场方向一定由a 指向b
D ．若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d 孔射出
11、物体沿直线运动的v －t 关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功
为W ，则（ ） A ．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W B ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W C ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W
二、实验题：（共2小题，14分）
12、如图甲所示，2013年6月13日，我国“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量.某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B 能够接受光A 发出的细激光束，若B 被挡光就将一个电信号发给与它连接的电脑.将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON 上，N 处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O 点为圆心做匀速圆周运动. (1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n 次通过最高点的总时间t 和测力计示数F ，除此之外，还需要测量的物理量是：_______________________（文字描述和对应字母）。

(2)被测小球质量的表达式为 m =____________________________〔用(1)中的物理量的符号表示〕.
13、（6分）某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值．实验器材有：待测电源E （不计内阻），待测电阻R 1，待测电阻R 2，电压表V （量程为3．0V ，内阻很大），电阻箱R （0-99．99Ω），单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2，
导线若干．
⑴先测电阻R 1的阻值．先闭合S 1，将S 2切换到a ，调节电阻
箱，读出其示数r 和对应的电压表示数U 1，保持电阻箱示数不
变，再将S 2切换到b ,读出电压表的示数U
2．则电阻
R
1的表达
式为R 1＝________．
⑵甲同学已经测得电阻R 1＝1.8Ω，继续测电源电动势E 和电
阻R 2的阻值．该同学的做法是：闭合S 1，将S 2切换到a ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ，由测得的
数据，绘出了如图所示的
R U 11 图线，则电源电动势E ＝ V ，
电阻R 2＝ Ω．
三、 计算题:( 共4小题，52分,每小题必须写出必要的文字说明)
14、一平板车，质量M =100kg ，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h
=1.25m 。

一质量m =50kg 的滑块置于车的平板上，它到车板末端的距离b=1.00m ，与车板间的动摩擦因素μ=0.20，如图所示，今对平板车施一水平方向的恒力，使车向前行驶，结果滑块从车板上滑落，滑块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离s .=2.00m 。

求滑块落地时，落地
点到车尾的距离s 。

（不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦，g=10m/s 2）
15、如图所示,a 做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L 的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,
则:
(1) 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?
(2) 小孩的最小助跑位移多大?
（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。

16、多米诺骨牌是一种文化，它起源于中国，有着上千年的历史。

码牌时，骨牌会因意外一次次倒下，参与者时刻面临和经受着失败的打击。

遇到挫折不气馁，鼓起勇气，重新再来，人只有经过无数这样的经历，才会变得成熟，最终走向成功。

如图为骨牌中的一小段情景，光滑斜面轨道AB 、粗糙水平轨道CE 与半径r=0.5m 的光滑圆轨道相切于B 、C 两点，D 点为圆轨道最高点，水平轨道末端E 离水平地面高h =0.8m ，骨牌触碰机关F 在水平地面上，E 、F 两点间的距离s =1m 。

质量m =0.2kg 的小钢球（可视为质点）从A 点自由释放，到达D 点时对轨道压力为
其重力的0.5倍，从E 点抛出后刚好触动机关F 。

重力加速度g =10m/s 2，
不计圆轨道在B 、C 间交错的影响，不计空气阻力。

求：
（1）小钢球在水平轨道上克服阻力做的功；
（2）A 点离水平地面的高度。

17、如图（a ）所示，在直角坐标系0≤x ≤L 区域内有沿y 轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L ，0）为圆心，半径为L 的圆形区域，圆形区域与x 轴的交点分别为M 、N 。

现有一质量为m ，带电量为e 的电子（不计重力．．．．
），从y 轴上的A 点以速度v 0沿x 轴正方向射入电场，飞出电场后恰能从M 点进入圆形区域，速度方向与x 轴夹角30°，此时圆形区域加如图（b ）所示周期性变化的磁场（磁场从t=0时刻开始变化，且以垂直于纸面向外为正方向），最后电子运动一段时间后从N 点飞出，速度方向与x 轴夹角也为30°。

求：
（1）电子进入圆形区域时的速度大小；
（2）0≤x ≤L 区域内匀强电场的场强大小；
（3）写出圆形区域磁场的变化周期T 、磁感应强度B 0的大小各应满足的表达式。

A
高三第五次三周考物理试卷答案
1、D
2、B
3、B
4、A
5、C
6、D
7、D
8、AB
9、ABD 10、BCD 11、CD 12、
13、
14、解：对滑块：21)(21t m mg b s o μ=- （2分）， 对车：21)(21t M
mg F s o μ-=，（2分） 解得F=500N ， t 1=1s ，（1分） a 1=μg=2m/s 2，（1分）
a 2= )2/(4s m M
mg F =-μ（1分）。

滑块离开车后，对车)2/(52s m M F a =='，（1分）滑块平抛落地时间).(5.022s g h t ==
（1分） 从离开小车至滑块落地，对滑块s 1=v 1t 2=a 1t 1t 2=1(m) （1分） 对车)(6.22
12122'221222'2222m t a t t a t a t v S =+=+=（2分） 故s=s 2 - s 1=1.6(m) （1分）
15、(1)小孩能完成竖直面内的圆周运动，则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力。

设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v 2.，依据牛顿第二定律小孩在最高点有: mg=m 22v L
, …………………………..（2分 ） 设小孩在最低点运动的速度为v 1，小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F ，
依据牛顿第二定律小孩在最低点有：F —mg=m 21v L
,:……………………（2分 ） 小孩在竖直面内做圆周运动，依据机械能守恒定律可得， 12mv 22+2mgL =12
mv 12，…………………………..（3分 ） 联立以上三式解得： v 12=5gL ……………………（1分 ）
F =6mg ……………………（1分 ）
依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线的拉力至少为6mg 。

…………（1分 ）
(2)小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据题意，小孩运动的加速度为a ，末速度为v 1,，根据匀变速直线运动规律，v 12
=2ax ，………（2分 ） 解得：x =212v a =52gL a
…………………………..（1分 ） （3）由牛顿运动定律可知摩擦力大小f=ma ；……………………（1分 ）
由于地面对小孩的摩擦力位移为零，所以摩擦力对小孩做功为零W f =0 .（1分 ）
16、解：（1）设小钢球过E 点时的速度为v E ，从E 点到F 点的水平距离为x ，则
2
2h s x -= ………（1分）
t x E υ= ………（1分） 22
1gt h = ………（1分） 设小球运动到D 点时速度为v D ，轨道对小球作用力为N ，则
r
m mg N D 2υ=+ ………（2分） 由牛顿第三定律得 mg N N 5.0='= ………（1分）
解得 5.1=E υm/s ，2
30D =
υm/s 设小球从D 点运动到E 点过程中，在水平轨道上克服阻力做功为f W ，则 222
1212D E f m m W r mg υυ-=
-⋅ ………（3分） 解得 525.2=f W J ………（2分） （2）设A 点离水平地面高度为H ，小球从A 点运动到D 点过程中有
22
1)2(D m r h H mg υ=
-- ………（4分） 解得 H =2.175m ………（2分）
17、（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1 由速度关系：
0cos30v v =︒ （2分）
解得0v = （2分） （2）由速度关系得
00tan 30y v v =⋅︒=
（2分） 在竖直方向 eE a m =
（2分） 0
y eE L v at m v ==⋅ （2分） 解得
E =（2分）
（3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为600（如图）所以，在磁场变化的半个周期内，粒子在x 轴方向上的位移等于R 。

粒子到达N 点而且速度符合要求的空间条件是： 2MN n R L =⋅= （2
分） 电子在磁场作圆周运动的轨道半径0mv R eB =
= （1
分） 得 01,2,3)B n == （1分） 若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过6
1圆周，同时MN 间运动时间是磁场变化半周期的整数倍时，可使粒子到达N 点并且速度满足题设要求。

应满足的时间条件： 62运T T = 01233m T T B e
π==运 （2分）
T 的表达式得：1,2,3)T n == （1分）。