高三物理寒假作业(一)

准兑市爱憎阳光实验学校高三物理寒假作业〔一〕
一、选择题
1.如图，当平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线．那么〔〕
A．空气对风筝的作用力方向水平向右
B．地面对人的摩擦力方向水平向左
C．地面对人的支持力大小于人和风筝的总重力
D．风筝处于稳状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面
2.北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主开展、运行的卫星导航系统，卫星分布在绕地球的几个轨道上运行，其中的北斗﹣2A距地面的高度约为万千米，地球同步卫星离地面的高度约为万千米，地球半径约为6400km，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，那么北斗﹣2A卫星的运行速度约为〔〕
A．3.0km/s B．4.0km/s C．7.9km/s D．2.5km/s
3.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，以下用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的选项是〔〕
A．B．C．D．
所示，在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点以与x轴正方向成α=60°角在图示的平面内射入x轴上方时，发现质量为m1的粒子从a点射出磁场，质量为m2的粒子从b点射出磁场．假设另一与a、b带电量相同而质量不同的粒子以相同速率与x轴正方向成
α=30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，那么该粒子的质
量为〔不计所有粒子重力作用〕〔〕
A．〔m1+m2〕B．〔m
1+m2〕
C．〔m
1+m2〕
D．〔m
1+m2〕
5.如下图，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过滑轮且不可伸
长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与滑轮间的绳水平，t=t1
时刻P离开传送带．不计滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度
随时间变化的图象可能是〔〕
A B C D
6.如图，倾斜固的气垫导轨底端固有滑块P，滑块Q可在导轨上无摩擦滑动，
两滑块上分别固有同名磁极相对的条形磁铁．将Q在导轨上方某一位置由静止
释放，由于磁力作用，Q下滑过程中并未与P相碰．不考虑磁铁因相互作用而
影响磁性，且不计空气阻力，那么在Q下滑过程中〔〕
A．滑块Q的机械能守恒
B．滑块Q和滑块P间的最近距离与初始释放位置的高度有关
C．滑块Q所能到达最大速度与初始释放位置的高度有关
D．滑块Q到达最大速度时的位置与初始释放位置的高度无关
二、题
7.(1)小叶同学利用图甲装置探究加速度与质量之间的性关系。

根据图片信息，
他安装仪器后，准备开始测量数据时的状态如图甲所示，从图片上看，你觉得
他在开始正确测量前必须得修正哪几方面的问题？(请写出三点) 〔2〕修正后，小叶同学就开始测量，如以下图乙所示。

他所接的打点计时器的
电档位如右图示，那么他所选的打点计时器是哪种常用的打点计时器？
8.一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测其电阻值，室中有如下器材：
电压表V1〔量程3V、内阻约为3kΩ〕电压表V2〔量程15V、内阻约为15kΩ〕
电流表A1〔量程200μA、内阻约为100Ω〕电流表A2〔量程0.6A、内阻约为1Ω〕
电源E〔电动势为3V〕滑动变阻器R〔最大阻值为20Ω〕开关S
〔1〕在中电压表选，电流表选．〔填V1、V2，A1、A2〕
〔2〕为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本的电路图．
〔3〕测得电阻值与真实值相比〔填偏大偏小相〕
三、计算题
9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a，经过一段时间当速度为v时，将加速度反向、大小改变。

为使这物体再经过与加速过程所用时间的N倍时间恰能回到原出发点，那么反向后的加速度是多大？回到原出发点时的速度为多大？
10.如下图，一个学生坐在小车上做推球游戏，学生和不车的总质量为M=100kg，小球的质量为m=2kg．开始时小车、学生和小球均静止不动．水平地面光滑．现该学生以v=2m/s的水平速度〔相对地面〕将小球推向右方的竖直固挡板．设小球每次与挡板碰撞后均以同样大小的速度返回．学生接住小球后，再以相同的速度大小v〔相对地面〕将小球水平向右推向挡板，这样不断往复进行，此过程学生始终相对小车静止．求：〔1〕学生第一次推出小球后，小车的速度大小；
〔2〕从学生第一次推出小球算起，学生第几次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球．
11.如下图，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷．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，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、电荷量为q的带正电的微粒(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C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小满足什么条件？
(3)从释放微粒开始，求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间？
高三物理寒假作业〔一〕参考答案
1.解：A、D、设细线与水平面的夹角为α，风力大小为F．先研究风筝，分析受力如图，
空气对风筝的作用力方向垂直于风筝的平面，风筝处于稳状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面．故A错误，D正确；
根据平衡条件得：
B、对该同学分析受力可知，人受到重力、地面的支持力、绳子向右上的拉力和地面对人的摩擦力方向水平向左，故B正确．
C、对人和风筝整体研究，竖直方向上有：〔M+m〕g=N+Fcosβ，β是风筝与水平面之间的夹角；那么得：N=〔M+m〕g﹣Fcosβ＜〔M+m〕g．故C错误．2.解：设M为地球质量，m1为同步卫星，m2为北斗﹣2A卫星质量，R为地球半径，R1为地球同步卫星离地面的高度，R2为北斗﹣2A卫星距地面的高度，v1为同步卫星的速度，v2为北斗﹣2A卫星速度．
研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出式：
①
根据圆周运动知识得：②
T=24×3600s，
研究北斗﹣2A卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出式：③
由①②③解得：
v2=4km/s 故B正确、ACD错误．
3.解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v﹣t图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二律，有：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；
有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二律，有：mg﹣f=ma，故a=g﹣，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；
v﹣t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对时刻的加速度为g，切线与虚线平行；
应选：D
4.解：粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：
故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：
=
=2L+d
故：①
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：
②
③
④
联立①②③④解得：m3=〔m1+m2〕
应选：C．
5.ABC解：1．假设v1=v2，小物体P可能受到的静摩擦力于绳的拉力，一直相对传送带静止匀速向右运动，假设最大静摩擦力小于绳的拉力，那么小物体P先向右匀减速运动，减速到零后反向匀加速直到离开传送带，由牛顿第二律知m Q g ﹣μm P g=〔m Q+m P〕a，加速度不变，故A正确；
2．假设v1＞v2，小物体P先向右匀加速直线运动，由牛顿第二律知μm P g﹣m Q g=〔m Q+m P〕a，到小物体P加速到与传送带速度v1相后匀速，故B选项可能；3．假设v1＜v2，小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二律知m Q g﹣μm P g=〔m Q+m P〕a1，到小物体P减速到与传送带速度v1相后，假设最大静摩擦力大于或于绳的拉力，继续向右匀速运动，A选项正确，假设最大静摩擦力小于绳的拉力，继续向右减速但滑动摩擦力方向改向，此时匀减速运动的加速度为
m Q g+μm P g=〔m Q+m P〕a2，到减速为零后，又反向以a2加速度匀加速向左运动，而a2＞a1，故C选项正确，D选项错误．
应选：ABC
6.解：A、滑块Q下滑的过程中，受到P的排斥力作用，此排斥力对Q做负功，所以Q的机械能减小，故A错误．
B、滑块Q在下滑过程中，沿轨道方向受到重力的分力和磁场斥力，先做加速运动后做减速运动，当速度减至零时，与P的距离最近．根据能量守恒得知，Q 初始释放位置的高度越大，相对于P位置具有的重力势能越大，当P运动到最低点时，其重力势能转化为磁场能，那么知磁场能越大，PQ的距离越近，故B 正确．
CD、当滑块所受的磁场力与重力沿轨道向下的分力二力平衡时，Q的速度最大，重力的分力一，根据平衡条件得知，速度最大时磁场力的大小也一，那么Q速度最大的位置一，与Q初始释放位置的高度无关．
根据能量守恒得知，滑块Q释放的位置越高，具有的重力势能越大，速度最大时磁场能一，那么Q所能到达的最大动能越大，最大速度也越大，故知滑块Q 所能到达最大速度与初始释放位置的高度有关．故CD正确．
应选：BCD
7.a、长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；b、小车和打点计时器的距离太开了； c、细线没套在滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；〔2〕电磁打点计时器。

解析：〔1〕长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；小车和打点计时器的距离太远了，细线没套在滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；
〔2〕电磁打点计时器使用4-6V交流电压，电火花打点计时器直接接在220V 交流电压上，所以他所选的打点计时器是电磁打点计时器．
8.
9.2
21
N
a
N
+
,
v
N
N1
+
解析：取加速度a的方向为正方向
以加速度a加速运动时有：
2
2
1
at
x=
以加速度a'反向运动到原出发点时，位移为x-
有：
2
)
(
2
1
Nt
a
Nt
v
x'
-
•
=
-
解得：
a
N
N
a
2
1
2+
='
回到原出发点时的速度Nt
a
v
v•'
-
='
解得：
v
N
N
v
1
+
-
='
负号说明，回到原出发点时速度的大小为v N N 1
+，方向与原的运动方向相反
10.解：〔1〕学生推小球过程：设学生第一次推出小球后，学生所乘坐小车的速度大小为v 1，学生和他的小车及小球组成的系统动量守恒，取向右的方向为正方向，由动量守恒律得： mv+Mv 1=0…①，
代入数据解得：v 1=﹣0.04m/s ，负号表示车的方向向左；
〔2〕学生每向右推一次小球，根据方程①可知，学生和小车的动量向左增加mv ，同理，学生每接一次小球，学生和小车的动量向左再增加mv ，设学生第n 次推出小球后，小车的速度大小为v n ，由动量守恒律得： 〔2n ﹣1〕mv ﹣Mv n =0，
要使学生不能再接到挡板反弹回来的小球， 有：v n ≥2 m/s， 解得：n≥2，
即学生推出第26次后，再也不能接到挡板反弹回来的小球． 答：〔1〕学生第一次推出小球后，小车的速度大小为0.04m/s ；
〔2〕从学生第一次推出小球算起，学生第26次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球． 11.
(3)微粒从释放开始经1t 射入B 板的小孔，d ＝v
21t ，
那么1t ＝2d
v
＝2d
m 2qU
， 设微粒在半圆形金属板间运动经过2t 第一次到达最低点P 点，那么2t ＝πL 4v ＝πL
4
m
2qU
， 所以从释放微粒开始，经过1t ＋2t ＝⎝
⎛⎭⎪⎫
2d ＋πL 4
m
2qU
微粒第一次到达P 点；根据运动的对称性，易知再经过2(1t ＋2t )微粒再一次经过P 点…… 所以经过时间
t ＝(2k ＋1)⎝
⎛⎭⎪⎫
2d ＋πL 4
m
2qU
，(k ＝0,1，2，…)微粒经过P 点．。