四川省广安市兴隆中学高三物理测试题含解析

四川省广安市兴隆中学高三物理测试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成角，上端用一电阻R 相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中。

质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端。

金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g。

则
A．金属杆加速运动过程中的平均速度为v/2
B．金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速
运动过程中克服安培力做功的功率
C．当金属杆的速度为v／2时，它的加速度大小为
D．整个运动过程中电阻R产生的焦耳热为
参考答案：
2. （单选）A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，运动周期T A：T B=2：1，则（）
A．轨道半径r A：r B=8：1 B．线速度v A：v B=1：
C．角速度ωA：ωB=4：1 D．向心加速度a A：a B=1：2
参考答案：
【考点】：线速度、角速度和周期、转速．
【专题】：匀速圆周运动专题．
【分析】：根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而求出大小之比．：解：A、根据万有引力提供向心力得：，
解得：，因为T A：T B=2：1，所以r A：r B=2：1，故A错误；
B、根据得：
v=
则v A：v B=1：，故B正确；
C、角速度，所以角速度ωA：ωB=：4，故C错误；
D、向心加速度a=，则向心加速度a A：a B=1：4，故D错误．
故选：B
【点评】：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系．
3. 一个做匀加速直线运动的物体，先后经过a、b两点时的速度分别是v和7v，a、b间的距离为x，经过ab段的时间是t，则下列判断正确的是()
A．经过ab段位移中点的速度是4v
B．经过ab段中间时刻的速度是4v
C．前t/2时间通过的位移比后t/2时间通过的位移小3vt/2
D．前x/2位移所需时间是后x/2位移所需时间的2倍
参考答案：
BCD
4. 如图所示的位移—时间(s—t)图象和速度—时间(v—t)图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）
A．图线1表示物体一定做曲线运动
B．s—t图象中t1时刻v1 > v2
C．v—t图象中0至t3时间内3和4两物体的平均速度大小相等
D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4物体开始反向运动
参考答案：
B
位移时间图线只能反映物体位移随时间的变化规律，其斜率表示速度的大小，图线1说明物体一定做直线运动，t1时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，故选项A错误B正确；v—t图象中图线与时间轴所围成的面积大小表示物体相应时间内的位移大小，由图线不难看出0至t3时间内图线4的位移大于图线3的位移大小，故3的平均速度大于4的平均速度，选项C错误；t2时刻表示2物体位移减小，做反向运动，t4时刻4物体的速度大小减小，但速度方向依然为正，选项D错误。

5. 如图所示，绘出了一辆电动汽车沿平直公路由静止启动后，在某一行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/V的关系图象，若电动汽车的质量为1×103kg，额定功率为2×104W，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是
A．AB段图象说明汽车做匀速直线运动
B．BC段图象说明汽车做匀加速直线运动
C．v2的大小为20m/s
D．汽车运动过程中的最大加速度为3 m/s2 参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间
△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：
（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的
螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝
码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果
滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑
行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．
（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是 _______．
A．m1=5g B．m2=15g
C．m3=40g D．m4=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．
参考答案：
（1）匀速（2）D（3）
（1）当滑行器获得一个初速度时，若能保持匀速直线运动，则说明气垫导轨是水平的，符合实验要求。

（2）牵引砝码的重力要远小于挡光片的重力，可使挡光片受到的合力近似等于牵引砝码的重力来测量．最不合适的应该是
D.
(3)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时
间内的平均速度代替瞬时速度,又，所以。

7. 质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则
S1 小于S2（填大于、小于、等于）
参考答案：
【考点】：带电粒子在混合场中的运动．
【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。

：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：
﹣=0﹣…①
若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，
根据动能定理，得：…②
比较①②得：s1＜s2
故答案为：小于
【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．
8. 如图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则在车速为15m/s时汽车发动机功率为
______W；该汽车作匀加速运动的时间为______s.参考答案：
答案：6×1045
9. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数
μ=0.3。

当车速为 v0 = 7 m／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。

那么，经过
t= s
物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s = m。

参考答案：
0.31 4.16
10. 如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数▲（填“变大”、“变小”或“不
变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为▲．
参考答案：
不变（2分）
11. （4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用
力N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm 长度受到的挤压力的大小约为
__________ N。

参考答案：
500π；25
12. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有４个点没有画出．打点计时器接频率为50HZ的交流电源．经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，
d3=13.20cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm.(结果取两位有效数字)
①打下F点时小车的速度为vF=___ __ m/s；②小车的加速度为a=__ _m/s2
参考答案：
①0.72② 0.80
13. 物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）
参考答案：
2 相反
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.
已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：
(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：
(1)1 (2) 0.5m（3）6.29N
牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
解析：(1)放上物块后，物体加速度板的加速
度
(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故∴t=1秒
1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m
（3）相对静止后，对整体，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N
（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．
（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．
（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．
15. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g 取10m/s2．求：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．
参考答案：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2
（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1
μmg=ma2
且：a1t1=a2t
可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t
（a1t12+a2t2）=x
解得：t=3s
（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12
x1=a1t12= =36 m
答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，质量M=3m可视为质点的木块置于水平平台上A点，用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接，平台上B点左侧光滑，AB两点距离是L，B点右侧粗糙且足够长，动摩擦力因数μ=0.4．木板从A点由静止开始释放，求：
（1）木块到达B点时速度；
（2）木块过B点后绳子的拉力；
（3）木板与平台间摩擦产生的总热量Q．
参考答案：
（3）先利用动能定理求出M向右滑行的距离，再由Q=μMgs
求出摩擦力产生的热量．
解答：
解：（1）木块移动到B，由机械能守恒mgL=
；
（2）木块左端过B点时，由牛顿第二定律可知
对m有mg﹣T=ma
对M由T﹣μMg=Ma
联立解得T=；
（3）设M过B点后有向右滑动s后停止运动
由能量关系，重力做功等于克服摩擦力所做的功
mg（L+s）=μMgs
解得s=5L
产生热量等于克服摩擦力做功Q=μMgs=6mgL
答：（1）木块到达B点时速度为；
（2）木块过B点后绳子的拉力；
（3）木板与平台间摩擦产生的总热量Q为6mgL．
点评：本题要分过程进行研究，运用牛顿第二定律、运动学公式和动能定理进行求解．17. 图（a）所示的xOy平面处于匀强磁场中，磁场方向与xOy平面（纸面）垂直，磁感应强度B随时间t变化的周期为T，变化图线如图（b）所示。

当B为+B0时，磁感应强度方向指向纸外。

在坐标原点O有一带正电的粒子P，其电荷量与质量之比恰好等于2π/(TB0)。

不计重力。

设P在某时刻t0以某一初速度沿y轴正向自O点开始运动，将它经过时间T到达的点记为A。

（1）若t0=0，则直线OA与x轴的夹角是多少？
（2）若t0=T/4，则直线OA与x轴的夹角时多少？
（3）为了使直线OA与x轴的夹角为π/4，在0<t0<T/4的范围内，t0应取何值？
参考答案：
(1) OA与x轴的夹角θ=0 (2) OA与x轴的夹角 (3)
18. 质量为4 kg的雪橇在倾角θ=37o的斜坡上向下滑动，所受的空气阻力与速度成正比，比例系数未知．今测得雪橇运动的v-t图象如图所示，且AB是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为(4，15)，CD线是曲线的渐近线．试问：
(1)物体开始时做什么运动？最后做什么运动？
(2)当v0=5m/s和v1=10 m/s时，物体的加速度各是多少？
(3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少？
参考答案：
（1）物体开始时做加速度减小的加速直线运动，
最后作匀速直线运动。

31.1（２分）（2）
，． 31.2（4分）
（3）
开始加速时：┅①， 31.3（２分）最后匀速时：┅②． 31.4（２分）
由上面二式，得
，
31.5（1分）
由②式，得。