河北省定州中学高三物理下学期周练试题(四)

河北定州中学2015—2016学年度第二学期物理周练试题（三）
第I卷（选择题）
一．选择题（共44分，本大题共11小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1至7
题只有一项符合题目要求，第8至11题有多项符合题目要求. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的有（）
A．伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推
B ．根据速度定义式，当△t 非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法。

C ．由可知，物体的加速度又叫做速度的变化率，其值由比值决定。

D．在推导匀变速运动位移公式时，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，这里采用了微元法
2．如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O
两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为v0，粒子重力不计
A．粒子在A、B间是做圆周运动
B．粒子从A到B的运动过程中，动能先增大后减小
C．匀强电场的电场强度E
D．圆周上电势最高的点与O
3．如图所示为一半径为R的均匀带电细环，其上单位长度带电量为η，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴．设轴上任意点P到原点O的距离为x，以无限远处为零电势点，P点的电势 ．则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的，这个合理的表达式是（式中k为静电力常量）为
ϕ＝B．ϕ＝
A．
ϕ＝．ϕ＝
C．
4．在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法说法错误的是
A．质点和点电荷是同一种思想方法
B．重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想
C．加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量
D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证
5．一汽车在平直公路上行驶。

从某时刻开始计时，其v-t图像如图所示，则可能的原因是
A．踏下制动踏板，即俗称“踩刹车”
B．放松了加速踏板，即俗称“减油门”
C．汽车由粗糙程度较小的水平路面进入粗糙程度较大的水平路面
D．汽车由粗糙程度较大的水平路面进入粗糙程度较小的水平路面
6．如图所示，小王在探究影响通电导线受力的因素中，将一根直导线水平悬挂在三块蹄形磁铁间，发现在直导线静止后悬线与竖直方向产生一个较小的偏角，如图，通过进一步改变实验条件，得到实验结果如图甲：
由表中结果可知通电导线在磁场中受力
A．与电流无关 B．与磁铁的数量成反比
C．与磁场中的通电导线长度无关 D．与磁场中的通电导线长度可能成正比
7．设地球半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则正确的是
A
C．卫星的加速度为g/2 D．卫星的周期为
评卷人得分
二、多选题（题型注释）
8．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下能使电流表指针偏转的是（）
A．将磁铁插入螺线管的过程中
B．磁铁放在螺线管中不动时
C．将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中
D．线圈不动，磁铁插在线圈内也不动
9．如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角为30°的斜面上，B被悬挂着。

已知质量m A=2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30°增大到50°，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的（）
A．绳子的张力将不变
B．绳子的张力将增大
C．物体A对斜面的压力将减小
D．物体A受到的静摩擦力先增大后减小
10．在发射某载人飞船过程中，运载火箭在上升的前一分钟内v-t图像如图所示。

下列说法正确的是( )
A．在前30s内宇航员处于超重状态
B．在前30s内宇航员的加速度恒为2m/s2
C．在60s内宇航员的平均速度小于100m/s
D．在60s时宇航员离地面高度等于6000m
11．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P 为MN的中点，OM＝ON，OM∥AB，则下列判断正确的是( )
A．小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力
B．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
C．小物体静止在P点时受到的支持力最大
D．小物体静止在M、N点时受到的支持力相等
第II卷（非选择题）
二、计算题：共6题共66分
12
道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1．5kg和0．5 kg．现让A以6 m／s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0．3s，碰后的速度大小变为4 m／s．当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m／s2，求：
①在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。

13．如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30°角。

①若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O，由AB面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O 点最远?（已
知玻璃砖对该光的折射率为n
②若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光?若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失?
14．如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝1m，导轨ac间横跨一质量为m＝1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r＝2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R＝2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B＝2T 匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t＝1s时间棒达到稳定时速度3m／s．试求：
（1）金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?
（2）金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?
（3）此过程中灯泡产生的热量是多少?
15．如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态。

可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回。

已知R＝0．4 m，l＝2．5m，v0＝6m／s，物块质量m＝1kg，与PQ段间的动摩擦因数μ＝0．4，轨道其它部分摩擦不计。

取g＝10m／s2．
求：
（1）物块第一次经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；
（2）物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度l，当l长度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动．
16．近年来全国多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注，在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大。

如果路上能见度小于200米，应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯，将车速控制在60km／h以下，并与同道前车保持50米的车距；当能见度小于100米时，驾驶员将车速控制在40km／h以下，车距控制在100米。

已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的0．1倍，刹车时受到地面的阻力为车重的0．5倍，重力加速度为g＝10m／s2（空气阻力忽略不计），则：
（1）若汽车在雾霾天行驶的速度为v＝54km／h，则刹车后经过多长时间才会停下来?
（2）若前车因故障停在车道上，当质量为m＝1300kg的后车距已经停止的前车为90m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大?
17．如图甲所示，长为L的平行金属板M、N水平放置，两板之间的距离为d，两板间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一个带正电的质点，沿水平方向从两板的正中央垂直于磁场方向进入两板之间，重力加速度为g。

（1）若M板接直流电源正极，N板接负极，电源电压恒为U，带电质点以恒定的速度v匀速通过两板之间的复合场（电场、磁场和重力场），求带电质点的电量与质量的比值。

（2）若M、N接如图乙所示的交变电流（M板电势高时U为正），L=0．5m，d=0．4m，B=0．1T，质量为m=1×10-4kg带电量为q=2×10-2C的带正电质点以水平速度v=1m/s，从t=0时刻开始进入复合场（g=10m/s2）试定性画出质点的运动轨迹
（3）在第（2）问的条件下求质点在复合场中的运动时间。

参考答案
1．C
【解析】
试题分析：加速度，又叫做速度的变化率，通过来定义，但其大小由物体的受力，及其质量来决定，C错。

考点:物理学方法、物理学史。

【名师点睛】两类比值法及特点：
一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量，如：电场强度E．磁感应强度B．电容C．电阻R等。

它们的共同特征是；属性由本身所决定。

定义时，需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。

另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义，如速度v、加速度A．角速度ω等。

这些物理量是通过简单的运动引入的，比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。

这些物理量定义的共同特征是：相等时间内，某物理量的变化量相等，用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。

【答案】D
【解析】
试题分析：带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在A、B两点动能相等，则电势能也相等．因为匀强电场，所以两点的连线AB即为等势面．根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO，由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向，因此粒子从A到B做抛体运动，故A错误；由A选项分析可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90︒后小于90︒，电场力对于运动来说先是阻
=式中的d是沿着电场力后是动力，所以动能先减小后增大，故B错误；匀强电场的电场强度U Ed
C错误；圆周上，电势最高的点与O D正确。

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系、动能定理的应用、电场强度
【名师点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系．并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置．再由曲线运动来确定电场力的方向．同时考查U=Ed中d的含义重要性。

【答案】A
【解析】
试题分析：电势的高低与圆环带电量的大小•2R
ηπ有关，B表达式显然与圆环的电量无关，因此B 错误；无论圆环带什么电荷，圆环中心处的电势均不为零，因此0
x=时，电势不为零，故D错误；同理x R
=处的电势为无穷大，也不可能，故C错误；故只有A正确。

考点：电势差与电场强度的关系、电势
【名师点睛】除点电荷的周围电势的公式外，我们没有学习其它带电体周围的电势公式，本题看似无从下手，实际上我们可以采取“特值法”，将一些特值如0
x=等代入公式，从而得出正确结果。

【答案】D
【解析】
试题分析：质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法，所以质点和点电荷是同一种思想方法，故A正确；重心、合力和分力、总电阻都采用了等效替代的思想，故B正确；加速度、电场强度、
电势的定义式分别为：
v
a
t
∆
∆
=、E
F
q
=、p
q
E
ϕ=，都是采取比值法定义的物理量，故C正确；牛顿
第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验直接验证，故D错误；
本题选错误的，故选D。

考点：物理学史
【名师点睛】质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法，合力与分力能够等效替代，采用了等效替代的思想；伽利略提出“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点．加速度、电场强度、电势都采取比值法定义；对于物理学上重要的实验和发现，可根据实验的原理、内容、结论及相应的物理学家等等一起记忆，不能混淆。

5．D
【解析】
试题分析：踏下制动踏板，相当于给车一个阻力，加上地面摩擦，车受向后合力，车应该减速，故A错。

车原来做匀速运动，牵引力等于地面阻力。

放松了加速踏板，相当于给车的向前的牵引力减小，小于地面阻力，车就减速，故B错。

汽车由粗糙程度较小的水平路面进入粗糙程度较大的水平路面后，地面阻力增大，而牵引力不变，即牵引力小于阻力，车就减速，故C错。

汽车由粗糙程度较大的水平路面进入粗糙程度较小的水平路面后，地面阻力减小，而牵引力不变，即牵引力大于阻力，车就加速。

车的输出功率一定，速度增大，牵引力变小，合外力减小，加速度减小，当牵引力减小到地面阻力大小的时候，合力为零，车又开始匀速运动，故D对。

故选D。

考点：牛顿运动定律和功率概念。

6．D
【解析】
试题分析：由1、2、3行数据可知，在通入电流相同的情况下，接入磁铁中的导线长度越大，悬线偏角越大，说明通电导线在磁场中的受力与磁场中的通电导线长度可能成正比。

由1、4、5行数据
可知，在接入磁铁中的导线长度相同的情况下，通入电流值越大，悬线偏角越大，说明通电导线在磁场中的受力与磁场中的通电电流大小有关。

故D 对，故选D 。

考点：控制变量法。

7．B
【解析】
，得2GM gR =，根据万有引力提供向心力
A 错。

B C 错。

D 错误。

故选B 。

考点：卫星规律。

8．AC
【解析】解：只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中有感应电流，指针便会偏转；只要是线圈中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流，指针便不会偏转．
A 、C 、在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，能产生感应电流，电流表指针偏转．故AC 正确；
B 、磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B 错误；
D 、线圈不动，磁铁插在线圈内也不动，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故D 错误．
故选：AC
【点评】本题比较简单，能根据题意得出指针发生的偏转的原因是由于电流计中有电流产生，然后想到感应电流产生的条件，即可正确解答该题．
9．AC
【解析】斜面倾角增大过程中，物体B 始终处于平衡状态，因此绳子上拉力大小始终等于物体B 的重力大小，保持不变，故A 正确，B 错误；物体A 对斜面的压力为：F N =m A gcos θ，随着θ的增大，cos θ减小，因此物体A 对斜面的压力将减小，故C 正确；由题可知，开始时A 重力沿斜面的分力恰好等于绳子的拉力，因此摩擦力为零，随着角度增大，重力沿斜面的分力逐渐增大，而绳子拉力不变，因此物体所受摩擦力逐渐增大，方向沿斜面向上，故D 错误。

10． AC
【解析】由图像可知，速度增加，图线的斜率减小即飞船做加速度减小的加速运动，加速度竖直向上，F N -mg=ma ，得F N =mg+ma ，物体处于超重状态，A 正确，B 错误；假设前60s 是匀加速运动，
100m/s ，C 正
确；假设前60s 匀加速直线运动的面积，即在60s 时宇航员离地面高度小于6000m ，D 错误。

11．CD 【解析】对小物体分别在三处静止时进行受力分析，如图。

结合平衡条件小物体在P 、N 两点时一定受四个力的作用，而在M 处不一定，故A 错误；小物体静止在P 点时，摩擦力F f ＝mgsin 30°，设小物体静止在M 、N 点时，库仑力为F ′，则小物体静止在N 点时F f ′＝ mgsin 30°＋F ′cos 30°，小物体静止在M 点时F f ″＝mgsin 30°－F ′cos 30°，可见小物体静止在N 点时所受摩擦力最大，故B 错误；小物体静止在P 点时，设库仑力为F ，受到的支持力F N ＝mgco s 30°＋F ，小物体静止在M 、N 点时：F N ′＝mgcos 30°＋F ′sin 30°，由库仑定律知 F ＞F ′，故F N ＞F N ′，即小物体静止在P 点时受到的支持力最大，静止在M 、N 点时受到的支持力相等，故C 、D 正确。

【答案】①50 F N ＝；
②0.45 h m =
【解析】
试题分析：①设水平向右为正方向，当A 与墙壁碰撞时根据动量定理有：
11()A A Ft m v m v '＝－－
解得50 F N ＝
②设碰撞后A 、B 的共同速度为v ，根据动量守恒定律有1()A A B m v m m v '＝＋
A 、
B 在光滑圆弧轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得
2()()A B A B m m v m m gh ＋＝＋
解得0.45 h m =。

考点：动量守恒定律
【名师点睛】本题考查了求作用力、高度问题，分析清楚物体运动过程，应用动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题。

【答案】①15︒；
②紫光
【解析】
试题分析：①如图所示，在O 点刚好发生全反射时，光在光屏PQ 上的落点距O '点最远 sin C ＝1
n ，解得45C ︒＝
，入射光与竖直方向的夹角为3015C θ︒︒＝－＝。

②由于介质中紫光的折射率最大，所以位于光带的最右侧．若使光线绕圆心O 逆时针转动，入射角增大，由于紫光的临界角最小，所以紫光最先消失． 考点：光的折射定律
【名师点睛】随入射角的增大，折射光线偏离OO '越远，此时光在光屏PQ 上的落点距O '点最远，光线在O 点刚好发生全反射；由于介质中紫光的折射率最大，所以位于光带的最右侧．由于紫光的临界角最小，所以紫光最先消失。

【答案】（1）4F N =， 12P FV W == （2）10U V =
（3）1
5Q J = 【解析】
试题分析：（1）当F F =安时，金属棒速度达到稳定，则d 安BI F =
2
r R BdV I +
=
，联立得4F N =， 12P FV W ==。

（2）设电压表的读数为U ，则有L U BdV U =+
R
R V
B U L 2
r
d +
=
，代入数据得 10U V =。

（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为12Q Q 、，根据焦耳定律得知：2
21r R
Q Q =
由功能关系得：2121
2
Pt m Q Q v =++，代入数据得1
5Q J =。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电功、电功率
【名师点睛】本题其他部分都是常规问题，只有要注意电压表的读数不等于灯泡的电压，而是金属棒上半部分产生的感应电动势与灯泡电压之和。

【答案】（1）N N 401=； （2）1L m = 【解析】
试题分析：（1）对物块，首次从A 到B ，有 2
022
1212mv mv R mg B -=
-
在B 点，有：R
mv mg N B
2
1=+
解得：N N 401=
根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为40N ，方向竖直向上。

（2）对物块，从A 点到第二次到达B 点：
2
022
12122mv mv R mg L f B -'=--
在B 点，有：R
mv mg B
2
'= 解得：1L m =
考点：动能定理、向心力
【名师点睛】本题综合考查了运动学公式、向心力公式、动能定理、牛顿第二定律，以及知道小球不脱离圆轨道的条件，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强训练。

【答案】（1）3t s =； （2）39kW 【解析】
试题分析：（1）汽车的初速度：54/15/v km h m s == 刹车后，由牛顿第二定律得：0.5mg ma -= 解得：2
0.55/a g m s ==-，
由匀变速直线运动的速度公式得：v v at '=+， 代入数据解得3t s =：。

（2）由动能定理得：2201
02
f s mv =－－
阻力：22f k mg =，
代入数据解得：030/v m s =，
正常行驶时，10F f -=，110.1f k mg mg ==，
功率：00.1130010303900039P Fv W kW ==⨯⨯⨯==
考点：动能定理的应用、牛顿第二定律
【名师点睛】本题主要考查了对汽车运动过程的分析，抓住临界条件刚好不相撞是正确解题的关键，应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题。

17．（1）//()q m g Bv E =- （2）如图所示 （3）0.814t s = 【解析】
试题分析：（1）/E U d =
由质点匀速直线运动可得:Bqv qE mg =+ 得：//()q m g Bv E =-
（2）
（3）运动时间：
0.814t s = 考点：带电粒子在复合场中运动规律的考查。