江苏省常州三中-高三物理上学期期中教学调研试卷

江苏省常州三中2011～2012学年第一学期高三年级期中教学调研物
理试卷
2011年11月
注意事项：
1．本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为简答题和计算题。

2．所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。

第Ⅰ卷（选择题 共31分）
一、单项选择题：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.下列说法中不正确．．．的是（ ） A ．根据速度定义式t x v ∆∆=
，当t ∆非常非常小时，t
x
∆∆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。

B ．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法。

C ．在推导匀变速直线运动的位移公式时，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。

D ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
2．如图所示，三根长度均为L 的轻绳分别连接于C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2L ，现在C 点上悬挂一个质量为M 的重物，为使CD 绳保持水平，
在D 点上可施加力的最小值为（ ） A.mg B.
mg 33 C.mg 21 D.mg 4
1
3．如图示为某点电荷电场中的一条电场线，A 、B 、C 是电场线上的三个点，
且AB =BC ，若在A 处由静止释放一带正电的试探电荷，只在电场力作用下开始运动，以下判断正确的是（ ）
A ．该试探电荷的加速度一定越来越小
B ．运动过程中，试探电荷的电势能一定逐渐增加
C ．若AB 两点间电势差为U ，则AC 两点间电势差为2U
D ．试探电荷的电势能与动能之和一定保持不变
4．2009年，欧洲航天局发射了两颗太空望远镜——天文卫星，它们飞往距离地球约160万公里的地点（图中L 2）. L 2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，从而不受太阳的干扰进行天文观测. 不考虑其它星球影响，下列关于工作在L 2点的天文卫
星的说法中正确的是（ ）
A ．它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小
B ．它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大
C ．它绕太阳运行的向心加速度比地球的向心加速度大
D ．它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等
5．如图，D 为一理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），平行板电容器通过二极管与电动势不变的电源相连，下列是有关极板上的电量 Q 、极板间的电场
强度E 随板间距离变化的说法：
①板间距离变小，Q 增大；②板间距离变小，E 增大； ③板间距离变大，Q 减小；④板间距离变大，E 不变。

其中正确的是（ ） A ．①② B ．①②③
C ．①②④
D ．①②③④
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
6．在空军演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v – t 图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．0~10s 内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力
B ．第10s 末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s 末
C ．10s~15s 空降兵竖直方向的加速度向上，加速度大小在逐渐减小
D ．15s 后空降兵保持匀速下落，此过程中机械能守恒
7．小船从A 码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若小河宽为d ，小船
渡河速度v 船恒定，河水中各点水流速大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v 水=kx ，x 是各点到近岸的距离（x ≤d/2，k 为常量），要使小船能够到达距A 正对岸为s 的B 码头。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．小船渡河的速度s kd v 42=船 B. 小船渡河的速度s
kd v 22
=船
C ．小船渡河的时间为
kd s 4 D ．小船渡河的时间为kd
s 2 8．如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R ，圆环上套有质量分别为m 和2m 的小球
A 、
B （均可看作质点），且小球A 、B 用一长为2R 的轻质细杆相连，在小球B 从最高点由静
止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g ），下列说法正确的是（ ）
A ．A 球增加的机械能等于
B 球减少的机械能 B ．A 球增加的重力势能等于B 球减少的重力势能
C ．A 球的最大速度为
3
2gR
D ．细杆对A 球做的功为
mgR 3
8
9．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的A 、B 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系图线如图所示，其中P 点电势最低，且AP ＞BP ，则
（ ）
A ．P 点的电场强度大小为零
B ．q 1的电荷量大于q 2的电荷量
C ．q 1和q 2是同种电荷，但不一定是正电荷
D ．负电荷从P 点左侧移到P 点右侧，电势能先减小后增大
第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
三、简答题：本题共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答。

10．某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B 处，调节气垫导轨水平后，用重力为F 的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A 由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t 。

改变钩码个数，重复上述实验。

记录的数据及相关计算如下表。

⑴为便于分析F 与t 的关系，应作出2t
F -
的关系图象，请在坐标纸上作出该图线 ⑵由图线得出的实验结论是： ▲ ⑶设AB 间的距离为s ，遮光条的宽度为d ，请你由上述实验结论推导出物体的加速度a 与时间t 的关系式为 ▲
11．用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒。

m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

已知m 1= 50g 、m 2=150g ，则（结果保留三位有效数字）
⑴在纸带上打下记数点5时的速度v = ▲ m/s ；
滑块
⑵在0~5过程中系统动能的增量△E K = ▲ J ，系统势能的减少量△E P = ▲ J ；由此得出的结论是： ▲
⑶若某同学作出V 2/2—h 图像如图，则当地的重力加速度g = ▲ m/s 2。

四、计算题： 本题共5小题，共计71分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．
12．跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即2kv f =，已知比例系数22/·20m s N k =。

运动员和伞的总质量m=72kg ，设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞，取2s /m 10g =，求： ⑴跳伞员的下落速度达到3m/s 时，其加速度多大？
⑵跳伞员最后下落速度多大？ ⑶若跳伞塔高200m ，则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中，损失了多少机械能？13．神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为0g ，飞船在距月球表面高度为3R 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A 点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨
道的近月点B 再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动。

求：
⑴飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；
⑵飞船在A 点处点火时，动能如何变化； ⑶飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间。

14．如图所示，将一质量m=0.1kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出，小球恰好与斜面无碰撞的落到平台右侧一倾角为 =53°的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑，斜面底端B与光滑水平轨道平滑连接，小球以不变的速率过B点后进入BC部分，再进入竖直圆轨道内侧运动．已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2m，斜面顶端高H=15m，竖直圆轨道半径R=5m． g取10m/s2．试求：
v及斜面顶端与平台边缘的水平距离x；
⑴小球水平抛出的初速度
⑵小球离开平台后到达斜面底端的速度大小；
⑶若竖直圆轨道光滑，求小球运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力．
⑷若竖直圆轨道粗糙，小球运动到轨道最高点与轨道恰无作用力，求小球从圆轨道最低点运
动到最高点的过程中克服摩擦力所做的功。

15．如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d。

MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布。

），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。

已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。

求：
⑴C、O间的电势差U
CO
⑵小球p经过O点时的加速度
⑶小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度
v
16．如图所示，斜面倾角为θ，一块质量为m 、长为l 的匀质板放在很长的斜面上，板的左端有一质量为M 的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于斜面顶端的光滑定滑轮并与斜面平行，开始时板的右端距离斜面顶端足够远．试求：
⑴若板与斜面间光滑，某人以恒力F 竖直向下拉绳，使物块沿板面由静止上滑过程中，板静止不动，求物块与板间动摩擦因数0μ；
⑵在⑴情形下，求物块在板上滑行所经历的时间t 0；
⑶若板与物块和斜面间均有摩擦，且M =m
，某人以恒定速度v =，竖直向下拉绳，满足的关系．
常州三中2011～2012学年第一学期
高三期中教学调研物理答案 2011年11月
（考试时间：100分钟 总分120分）
第Ⅰ卷（选择题 共31分）
一、单项选择题：本题共5题，每题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意
二、多项选择题：本题共4题，每题4分，共
16分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的的得0分。

第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
三、简答题：本题共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答。

10．①如图所示（3分）
②F 与
21
t
成正比。

（2分） ③推导过程：2
22
21222t s d s t d s a ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==υ（3分）
11. （每空2分） （1）2.40
（2）0.576 ，0.600 ，在误差允许的范围内，m 1 、m 2组成的系统机械能守恒 （3）9.70
__ 班级________________ 姓名______________ 考试号_____________ 封………………线…
………内…………禁…………止…………答…………题………………………………
F /)]
242
10/-⨯ms t
四、本题共5小题，共71分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。

12．（12分）（1）由牛顿第二定律：
22
s /m 5.7m
kv g a ma f mg =-==-， (4分)
（2）跳伞员最后匀速运动：s /m 6 v kv mg m 2m == (4分) 损失机械能：J 1043.1J )362
120010(72mv 21mgH E 52
1⨯=⨯-⨯=-
=∆ (4分) 13．（12分）解：⑴设月球的质量为M ，飞船的质量为m ，则
R v m R Mm G 4)4(2
2
= （2分）
02
mg R Mm
G
= （1分）
解得
R g v 02
1
=
（2分）
⑵动能减
小 （3分）
⑶设飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T ，则
R T
m mg 2
0)2(
π= （2分）
∴
2g R
T π
= （2分）
14．（16分）解：（1）研究小球作平抛运动，小球落至A 点时，由平抛运动速度分解图可得： v
0= v y cot α
v A =
α
sin y v
v y 2
=2gh h =
2
2
1gt x = v 0t
由上式解得：v 0=6m/s x =4.8m v A =10m/s （4分） (2)由动能定理可得小球到达斜面底端时的速度v B
mgH =
2
22
121A B mv mv - v B =20m/s （2分） (3)竖直圆轨道光滑，研究小球从C 点到D 点，设小球到达D 点时的速度为v D
由动能定理可得 —2mgR =
2
22
121C D mv mv - （2分） 在D 点由牛顿第二定律可得： N +mg =R
v
m D 2
（1分）
由上面两式可得：N =3N （1分）
由牛顿第三定律可得：小球在D 点对轨道的压力N ’=3N ，方向竖直向上．（1分） （4）若竖直圆轨道粗糙，小球在最高点与环作用力恰为0时，速度为v D ’
则R
v m mg D 2
'=
gR v D =' (2分)
从最低点最高点：2
22
1'212C D f mv mv W R mg -=
+- (2分) W f =－7.5J 克服摩擦力所做的功7.5J (1分)
15．（16分）（1）小球p 由C 运动到O 时，由动能定理，
得：02
12-=+mv qU mgd CO ① 3分
∴ q
mgd mv U CO 222
-= ② 2分
(2) 小球p 经过O 点时受力如图：由库仑定律得：
2
21)2(d Qq k
F F ==
它们的合力为：2
02012245cos 45cos d kQq F F F =+= ③ 3分
由牛顿第二定律得：
ma qE mg =+ ④ 1分 ∴2
22md kQq g a += ⑤ 2分
(3)小球p 由O 运动到D 的过程，由动能定理得： 222
121mv mv qU mgd D OD -=
+ ⑥ 2分 由电场特点可知：OD CO U U = ⑦ 2分 联立①⑦⑧解得：v v D 2=
⑧ 1分
16．（15分）（1）对板m ：由1sin cos mg Mg θμθ= （2分）
得：0tan m M μθ=⋅ （2分）
（2）设物块的加速度为a 0
对物块有：00sin cos F Mg Mg Ma θμθ--= （1分）
又：2
0012
l a t = （1分）
联立解得：0t =
（2分） （3）设物块在板上滑行的时间为t 1，板的加速度为a ，
对板有 12cos sin ()cos Mg mg M m g ma μθθμθ--+= （1分）
且 1v at = 解得 112cos sin ()cos mv t Mg mg M m g μθθμθ
=
--+ （1分）
又设物块从板的左端运动到右端的时间为t 2，则
2212
vt vt l -=
22l t v
= （1分）
为使物块最终不滑离板的右端，必须满足 12t t ≤ 即
122cos sin ()cos mv l Mg mg M m g v
μθθμθ≤--+
代入v =解得：1222tan μμθ-≥ （3分）
所以要使物块最终不滑离板的右端，μ1与μ2必须满足1222tan μμθ-≥ （1分）。