潮阳一中2003年2004年学年度第一学期期中考试

潮阳一中2003年——2004年学年度第一学期期中考试高三级物理科试题第Ⅰ卷一、不定项选择题（本大题有10小题，共40分；全部选对的每题4分，答对但不全的得2分，选错或不答不得分）1．一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度. 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是15°30°45°60°A B C D2、两个作匀加速直线运动的物体在相等时间内，甲的位移比乙的大，则可知（）A、甲的初速度一定比乙的大B、甲的加速度一定比乙的大C、甲的中间时刻的瞬时速度一定比乙的大D、上述各量的大小，均无法确定3、如图两个宽度相同，但长度不同的台球桌，水平放置，从两个框的一个长边同时以相同速度发出球A和B，如图射球与框边无机械能损失，不计摩擦，则（）A、两球同时回最初出发的框边B、A球先回到最初出发的框边C、B球先回到最初出发的框边D、哪一球先回到初出发的框边与两框的具体尺寸有关 A B4、如图所示，是质点P 在0—4秒时间内的振动图象，下列叙述正确的是：A 、 再过1秒时，该质点的位移是正的最大 ；B 、再过1秒时，该质点的速度方向向上；C 、再过1秒时，该质点的加速度方向向上；D 、再过1秒时，该质点的加速度最大5、甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是P 甲=5kg ·m/s ， P 乙=7kg ·m/s ，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为P ´´´乙´´=10 kg ·m/s ，则两球质量m 甲、m 乙的关系可能是（ ）A 、m 甲 = m 乙B 、m 乙 = 2m 甲C 、m 乙= 4m 甲D 、m 乙= 6m 甲6、在某高处沿水平方向抛出一物体，不计空气阻力，经过一段时间后，该物体的动能增加20J ，动量增加2s m kg ⋅，且知此时动量方向与水平成45O 角，g 取102s m ，由此条件可知此时刻物体的（ ）A 、动量大小B 、动能大小C 、离地的高度D 、抛出物体时人所做的功7、如图所示，质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上，B 与弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上作简谐振动，振动过程中A 、B 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为K ，当物体离开平衡位置的位移为x 时，A 、B 间的摩擦力大小等于（ ） A 、0 B 、kxC 、kx M m )(D 、kx mM m )(+ 8、某人在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M ，枪内有n 颗子弹，每颗子弹的质量为m ，枪口到靶的距离为l ，子弹水平射出枪口相对于地的速度为v 0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，当射完n 颗子弹时，小船后退的距离为（ ） A 、0 B 、mn M nml)1(-+C 、nmM nml+D 、mn M nml)1(++9、一质量为m ，动能为E k 的子弹，沿水平方向射入一静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，并停留在木块中，打入木块的深度为d ，在进入的过程中，木块向前运动S ，并最终以某一速度匀速运动，则下列说法正确的是（ ） A 、子弹克服木块阻力所做功为K E m M Mm2)(+B 、子弹对木块所做的功为K E m M Mm2)(+ C 、转变成内能的功为k E mM M+D 、转变成内能的功为K E m M m M M 2)()2(++ 10.如下图所示，M 为固定在桌面上的木块，M 上有一个43圆弧的光滑轨道abcd ，a 为最高点，bd 为其水平直径，de 面水平且有足够的长度，将质量为m 的小球在d 点的正上方高h 处从静止释放，让它自由下落到d 点切入轨道内运动，则（ ）A 、在h 为一定值的情况下，释放后，小球的运动情况与其质量的大小无关。

B 、只要改变h 的大小，就能使小球通过a 点后，既可以使小球落到轨道内，也可以使小球落到de 面上。

C 、无论怎样改变h 的大小，都不能使小球通过a 点后又落回到轨道内。

D 、使小球通过a 点后飞出de 面之外（e 的右边）是可以通过改变h 的大小来实现的。

潮阳一中2003年——2004年学年度第一学期期中考试高三级物理科试题第Ⅱ卷班级 姓名 座号 成绩一、选择题答案二、实验题（11、12各6分，13题8分）11、如图所示，M 、N 和P 为《碰撞中动量守恒》实验中小球的落点，入射球、被碰球的质量分别为m 1、m 2，如果碰撞中动量守恒则有可能的是（ ） A 、OM > O /N B 、OP + OM > O /N C 、O /N – OM = OP D 、m 1OP = m 1O /M + m 2O /N/12、如图所示，为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端由静止开始匀加速下滑，他使用的实验器材仅限于：倾角固定的斜面（倾角未知）、木块、秒表和米尺。

（重力加速度g 为已知，h d L 、、表示斜面截面的三个边的长度） （1）、实验中需要记录的数据是 。

（2）、用记录的数据计算动摩擦因数的表达式 。

（3）、为了减少测量的误差，在实验步骤中可采用的办法是 。

13、在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）现有器材是：打点计时器；低压电源；纸带；带夹子的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。

其中该实验不需要的器材是______。

（2）实验时，松开纸带与闭合电源开关的合理顺序是______。

（3）实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 _____mm 并且点迹清晰的纸带进行测量。

（4）某学生在实验中器材安装正确，操作规范，所用交流电的频率为50HZ ，但验证结果是重物增加的动能稍小于它减少的重力势能，其主要原因是_______。

三、计算题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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。

14、（12分）甲物体从某高楼离地31楼高出自由下落，最后ts 钟通过的位移是全程的95，令甲物体下落同时，从楼顶竖直向下抛乙物体，两物体恰好同时落地，不计空气阻力，g=10m/s 2，求：（1）竖直下抛的乙物体的初速度多大？（2）甲、乙两物体着地时的速度各多大?15、（12分）侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行时，它的运行轨道距地面高度为h ，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球的半径为R ，地面处的重力加速度为g ，地球自转的周期为T 。

16、（12分）在光滑的水平桌面上有质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有E p=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态，突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切，半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示，g取10m/s2，求（1）球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量。

（2）若要使球m从B点飞出后落到水平桌面上的水平距离最大，则圆形轨道的半径R应为多大？落地点到A点的最大距离为多少？17、（13分）如图所示，长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上，在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C（可视为质点），现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中。

已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数 =0.1。

（g取10m/s2）（1）求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2。

（2）若将小板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块C的质量），小木块C仍放在木板AB的A端，子弹以v0=76m/s的速度射向小木块C 并留在小木块中，求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s。

18（13分）．面积很大的水池，水深为H ，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a ，密度为水的21，质量为m 。

开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示，现用力F 将木块缓慢地压到池底，不计摩擦，求：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。

（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F 所做的功19、（14分）如图质量为m 的小球，由长为l 的细线系住，细线的另一端固定在A 点，AB 是过A 的竖直线，E 为AB 上的一点，且AE=l 21，过E 作水平线EF ，在EF 上钉铁钉D ，若线能承受的最大拉力是9mg ，现将小球悬线拉至水平，然后由静止释放，若小球能绕钉子在竖直面内作圆周运动，求钉子位置在水平线上的取值范围。

不计线与钉子碰撞时的能量损失。

20.（14分）如图所示，光滑水平面上的长木板，右端用细绳栓在墙上，左端上部固定一轻质弹簧，质量为m 的铁球以某一初速度（未知）在木板光滑的上表面上向左运动，压缩弹簧，当铁球速度减小到初速度的一半时，弹簧的弹性势能等于E. 此时细绳恰好被拉断，从而木板向左运动，为使木板获得的动能最大，木板质量应多大？木板动能的最大值是多少？高三物理科期中考试答案 一．选择题答案二．实验题11．B C 12。

(1) L 、d 、h 、t （L 、d 、h 中只测两个也可以）（2）222gdtL d h - （也可以只用h 、d 、L 中的两个量导出其他形式公式） （3） 多次测量取平均值 13．（1）天平 （2） 2（3）纸带受到的摩擦阻力做负功 三．14．（1） 设甲物体运动总时间为t ，楼高h ，则有22)1(2121953--=⨯t g gt h ……① 又2213gt h =……②解得 t ＝3s （t ＝53s 不合题意），h ＝135m ， 设乙物体以初速度v 0下抛，则有 v h gt t =+2021 解得v s m /300= （2）v s m gt /30==甲v s m s m gt v o /60/)31030(=⨯+=+=乙15.解：设卫星周期T 1 ，有G r T m r Mm ⋅=21224π （1）地面处重力加速度为g ，有G=g m RMm '2'= （2） 又 r=h+R （3） 设地球自转周期T ，在卫星绕行地球一周时，地球自转角度θ=2πTT 1，弧长s=R θ （4）解得s=gR h T 32)(4+π 16．解：（1）弹解释放，由动量定理有 M 021=+mv v （1） 由机械能守恒有EP=22212121mv Mv + （2）解（1）（2）得v s m /92=，方向向右，球m 由A 到B 过程中机械能守恒有22221221B mv mgR mv += 解得 v ,/8s m B =方向向左，则合外力冲量△ I=mv s N v v m mv B B ⋅=-=-4.3)(22，方向向左（2） 设半径为r 时，飞出B 后水平位移最大，由A 到B 机械能守恒，有2'2221221B mv mgr mv += (1 )在最高点由牛顿第二定律有 mg ＋N=m rv B 2' (2 ) 且 N 0≥ （3 ） 若能飞出，飞出后以v 'B 为初速度作平抛运动，则有s ＝t v B ' （ 4 ）2r ＝221gt （5） 解（1）（2）（3）得 r m 51.8≤ 解（1）（4）（5）得s ＝r r 4)41.8(⋅-当 8.1－4r ＝4r 时，即 r ＝m m 0125.181.8=时，s 为最大，即 m m s m 05.421.8== ，而1.0125<51.8成立 17．（1） 用1v 表示子弹射入木块C 后两者的共同速度，系统动量守恒有 m 10)(v M m v +=故有 s m Mm m v v /301=+= 子弹和木块C 在AB 木板上滑动，由动量定理得gl M m v M m v M m )()(21)(212122+-=+-+μ 解得s m gl v v /223212=-=μ （2） 用'v 表示子弹射入木块C 后两者的共同速度，由动量守恒有m '10)(v M m Mu v +=+ 解得 s m v /4'1= （1）木块C 及子弹在AB 木板表面上做匀减速运动，a=g μ， 设木块C 和子弹 的位移2'1121at t v s -= （2） 由于车m >>( m + M ),故小车及木板AB 仍做匀速直线运动，小车及木板AB 的位移s ＝utL s s +=1 （3）由上面各式并代入数据得 0162=+-t t解得 t ＝（3－22）s ， t ＝（3＋22）s 舍去故 s ＝ut ＝0.18m18． （ 1 ）池水势能改变量 ∆E ＝2mg （H －2a ）－2mg 2a ＝2mg （H －a ）（ 2 ） 因池水面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，图中原来处于划斜线区或的水被排开，后果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m ，其势能改变量为m g a a H mg mgH E 4343=--=∆）（水 （ 2 ） 木块势能的改变量为 mga mgH a H mg E 212-=--=∆）（水 （ 3 ） 根据功能原理，力F 所做的功 W=mga E E 41=∆+∆木水 （4） 19．设在D 点绳刚好承受最大拉力，DE=χ，则AD=22)21(l +χ 悬线碰到钉子后，绕钉作圆周运动的半径为：r ＝-l AD=22)2(ll +-χ （1） 当小球落到D 点正下方时，绳受的拉力为F,此时小球的速度为v ，由牛顿第二定律有：F －mg ＝m rv 2故 F mg 9≤m m g rv 82≥ （2） 由机械能守恒定律得 ：mg （221)2mv r l =+ 即 )2(22r lg v += （3） 由（1）（2）（3）式联立解得 ：l 32≤χ 设在'D 点,小球刚能绕钉子做圆周运动到达圆周的最高点，设E ''χ=D , 则 A 2')2(2'l D +=χ故 2''')2(2l l AD l r +-=-=χ （4） 在最高点：mg ''2rv m ≤ （5） 由机械能守恒定律得：mg （2'221)2mv r l =- （6） 由（4）（5）（6）联立解得：,672'l ≥χ 在水平线上EF 钉子的位置范围是： l 3267≤≤χ 20．解：设球的初速度为,0v 对球、弹簧，由机械能守恒定律有E v m mv +=2020)2(2121 为使木板获得的动能最大，须使铁球与弹簧分离后（即弹簧恢复到原长）的速度为零，对木板、铁球，由动量守恒定律有m Mv v =20 对木板、 铁球，由机械能守恒定律有2202121Mv mv = 联立以上三式，解得：M=,4m 最大动能为 E Mv 34212=。