精编word版福建省南安一中届高三上学期期中物理试卷Word版含答案

南安一中2013～2014学年度上学期期中考试卷
高三物理
本试卷考试内容分第I 卷（选择题）和第II 卷，共8页，满分100分，考试时间90分钟。

第I 卷（选择题 共48分）
一．选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个．．
选项符合题目要求。

1. 空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示，在相等的时间间隔内( ) A. 重力做的功相等 B. 电场力做的功相等
C. 电场力做的功大于重力做的功
D. 电场力做的功小于重力做的功
2. 民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则( ) Ks5u
A. 运动员放箭处离目标的距离为
1
2
v dv B. 运动员放箭处离目标的距离为2
2
2
21v v v d +
C. 箭射到靶的最短时间为
1
v d D. 箭射到靶的最短时间为
21
22
v
v d -
3. 如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A 、B 两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶.在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( )
A. A 镖掷出时的初速度比B 镖掷出时的初速度大Ks5u
B. B 镖插入靶时的末速度比A 镖插入靶时的末速度大
C. B 镖的运动时间与A 镖的运动时间相等
D. A 镖的质量一定比B 镖的质量大
4. 如图所示，小球以初速度为v 0从光滑斜面底部向上滑动，恰能到达最大高
度为h 的斜面顶部.图中A 是内轨半径大于h 的光滑轨道，B 是内轨半径小于h
的光滑轨道，
C是内轨直径等于h的光滑轨道，D是长为1／2h的轻杆(可绕固定点O转动，小球与杆的下端相碰后粘在一起).小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的是( ) Ks5u
A. ①③
B. ②④
C. ②③
D. ①④
5. 如图所示，在同一轨道平面上，绕地球做圆周运动的卫星A、B和C，某时
刻恰好在同一直线上，当卫星B运转一周时，下列说法正确的有( )
A. 因为各卫星的角速度ωA=ωB=ωC，所以各卫星仍在原位置上
B. 因为各卫星运转周期T A＜T B＜T C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于
卫星B
C. 因为各卫星运转频率f A＞f B＞f C,所以卫星A滞后于卫星B，卫星C超前于卫星B
D. 因为各卫星的线速度v A＜v B＜v C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星B
6. 2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞
行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343
km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343 km的圆轨道，在此圆轨
道上飞船运行周期约为90分钟.下列判断正确的是( )
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
7. 下面各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出，A球能保持静止的是（）
8. 如图所示，中子内有一个电荷量为+2/3e的上夸克和两个电荷
量为-1/3e的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，
则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( )
A. Ke/（9r2）
B. Ke/（3r2 ）
C. ke/r2
D. 2ke/（3r2）
9. 给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带
负电.板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示.小球静止时
与竖直方向的夹角为θ，则( )
A. 若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小
B. 若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小
C. 若将B板向上平移稍许，夹角θ将变小
D. 轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动
10. 如图所示，质子（11H）和α粒子（42He），以相同的初动能垂
直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧
位移y之比为( )
A. 1∶1
B. 1∶4
C. 2∶1
D. 1∶2
11. 如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑那么示波管中的( )
①极板X应带正电②极板X′应带正电
③极板Y应带正电④极板Y′应带正电
A. ②④
B. ①④
C. ②③
D.①③
12. 如图所示，两等量异号的点电荷相距为2a.M与两点电荷
共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到
M和N的距离都为L，且L>>a.
略去(a/L)n(n≥2)项的影响，则两点电荷的合电场在M和N点
的场强( )
A. 大小之比为2，方向相同
B. 大小之比为1，方向相反
C. 大小均与a成正比，方向相反
D. 大小均与L的平方成反比，方向相互垂直
第II卷（非选择题，共52分）
二.实验题（共11分）
13.探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，
转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能
Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示，先
让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由
于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动
的圈数n，通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm，
转轴间的摩擦力为10N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为.
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为 2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为rad/s
南安一中2013～2014学年度上学期期中考高三物理科
答题纸
一．选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个项中，只有一个选项符合题目要求。

二.实验题（共11分） 13.（1）（5分）
（2）（3分） （3）（3分）
三、计算题(本题共4小题，共41分，要有必要的文字说明和解题步骤，
有数值计算的要注明单位)
14.（ 8分）在一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升机载有足量的
水悬停在火场上空320 m 高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30 m/s ，不计空气阻力，取g=10 m/s 2，请估算能扑灭地面上火的面积.
)宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止m 的小球(可视为质点)，如图所示.当给小球一瞬间的速度v 时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，已知圆弧的轨道半径为r ，月球的半径为R 1，引力常量为
◆装
························订
·········线
·◆
G.求：
(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？
(2)轨道半径为2R1的环月卫星周期为多大？
16. （10分）如图所示，在绝缘水平面上相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷.O 为AB连线的中点，C、D是AB连线上两点，其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一质量为m电量为+q 的小滑块（可视为质点）以初动能E从C点出发，沿直线AB向D运动，滑块第一次经过O 点时的动能为kE（k＞1），到达D点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ. （2）OD 两点间的电势差U OD . （3）小滑块运动的总路程s.
17.（13分）有三根长度皆为L=2.00m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一
端固定在天花板上的O 点，另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2
Kg 的带电 小球A 和B
，它们的电量分别为+q 和-q ，q=1.00×10-7
C ．A 、B 之间用第三根 线连接起来．空间中存在大小为E=1.00×106
N/C 的匀强电场，场强方向沿水
·····装
··········
平向右，平衡时A、B球的位置如图所示．现将O、B之间的线烧断，由于有
空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置．（忽略电荷间相互作用力）
（1）在细线OB烧断前，AB间细绳中的张力大小．
（2）当细绳OB烧断后并重新达到平衡后细绳AB中张力大小？
（3）在重新达到平衡的过程中系统克服空气阻力做了多少的功？
南安一中2013～2014学年度上学期期中考高三物理科
参考答案及评分标准
一．选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个项中，只有一个选项符合题目要求。

二.实验题（共11分） 13.（1）（5分） 1 4 16 36 64
（2）（3分） 4ω2 （3）（3分） 2
14. 解析：已知h=320 m,v 0=30 m/s ，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落地点最远，扑灭地面上火的面积最大.由平抛物体的运动规律有x=v 0t,………………2 分 h=
2
1gt 2
, ………………2 分 联立以上两式并代入数据可得 x=v 0
g
h
2=240 m. ………………2 分 由于水管可从水平方向到竖直方向旋转90°，所以灭火面积是半径为x 的圆面积，其大小为
S=πx 2=3.14×2402 m 2≈1.81×105 m 2. ………………2 分 15. 解析：（1）设月球表面的重力加速度为g 1，小球在最高点的速度为v 1,小球从最低点到最高点的过程中机械能守恒,有
1/2mv 2=1/2mv 12+mg 1·2r………………2 分
小球刚好做完整的圆周运动，在最高点有 mg 1=mv 12/r………………2 分
由以上两式可得g 1=v 2/5r ………………1 分
若在月球表面发射一颗环月卫星，则重力必须提供向心力，则有mg 1=mv 22/R 1………………1 分 故最小发射速度
v 2=R g 1=r R v 52 =v r
R
5.………………1 分
(2)若卫星在半径为2R 1的轨道上，
GMm/(2R 1)2=m·2R4π2/T 2………………2 分
其中g 1=GM/R 2=v 2/5r Ks5u 由以上几式可得T=4π
Rr 10/v. ………………2 分
16. 解析：（1）因O 为AB 连线的中点，C 、D 是AB 连线上两点，其中AC=CO=OD=1/4L.知C 、D 关于O 点对称，则U CD =0. ………………1 分
设滑块与水平面间的摩擦力大小为f ，对滑块从C 到D 的过程中，由动能定理得：qU CD -fL/2=0-E ，………………1 分且f=μmg.
可得μ=2E/（mgL ）. ………………1 分
（2）对于滑块从O 到D 的过程中，由动能定理得qU OD -fL4=0-kE, . ………………2 分 可得U OD =(1-2k)E/(2q). . ………………1 分
（3）对于小滑块从C 开始运动最终在O 点停下的整个过程，由动能定理得qU CO -fs=0-E ，……………3 分 而U CO =-U OD =(2k-1)E/(2q)，
可得s=（2k+1）/4L. ………………1 分Ks5u Ks5u
17.解：（1）在细线OB 烧断前，受力分析如图所示：
竖直
方向上有：Tsin60°=mg ………………1 分 T=0.115N ………………1 分 水平方向上：F=qE-Tcos60°=0.043N ………………2 分 （2）平衡后的状态如图所示 F A B =
(qE )2+(mg )2
=0.14N ………………3 分
（3）AB 线与水平方向夹角θ，
则tan θ=＝1
所
以 θ=45°………………1 分
所以重力做功：W G =mgL （1-sin60°+1+sin45°-sin60°）=0.195J ……………2 分 电
场
力
做
功
：
W E =qEL
（
-sin30
°
+sin45
°
-sin30
°
）
=-0.0586J ……………2 分
所以克服阻力的功：W f =W G +W E =0.1364J ……………1 分
mg qE。