市北中学高三物理期中试卷正式加答案

市北中学高三物理期中试卷 2008-11
（本卷g 取10 m/s 2）
一、（20分）填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

） 1．如图所示，为一列自右向左传播的横波，A 、B 两个质点中，
质点 先开始振动，A 、B 两个质点刚开始振动时的运动方向均 （选填“向上”或“向下”）。

2．100个大小相同、质量均为m 且无摩擦的球体如图所示，静止
放置于两相互垂直且光滑的平面上，平面AB 与水平面夹角为300，则第二个小球共受到 个力的作用，第二个小球对第三个小球的作用力大小为 。

3.如图所示，一组平行的水平线为匀强电场的电场线（未画电场线方向），一质量为m ，带电量为q 的负点电荷，以初速度v 0从电场中的A 点竖直向上射入电场中，该点电荷通过电场中的B 点时，速度与水平方向成45°，不考虑重力对电荷运动的影响，则匀强电场的电场线方向向__________（填“左”或“右”），AB 两点的电势差为___________。

4．如图(a)所示是一台钢印机，它能在证件上盖出钢质印章的印痕。

它由偏心轮、手柄、钢印等部件构成。

手柄直接控制偏心轮转动，开始时钢印的上部顶在偏心轮的侧面，钢印的下部与证件有一定的距离。

当缓缓转动手柄时钢印被凸轮逐渐压下，当手柄转至图(b)水平位置时，凸轮的尖端恰到达最低点，证件在巨大的压力下压出深深的印痕。

设凸轮的最大半径a ＝0.05m ，手柄半径为b ＝0.3m(转轴与手距离)，凸轮与钢印上端的滑动摩擦因数是0.1。

若此时手竖直向下压手柄的力是10N ，则证件受到的压力是_______N 。

5．如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m 的质点在外
力F 作用下，从坐标原点O 由静止开始沿直线ON 斜向下运动，直线ON 与y 轴负方向成θ角（θ＜π/4）．则F 大小至少为__________；若F ＝mg tan θ，则质点机械能大小的变化情况是_______________． 二、（40分）选择题
I 、 单项选择题 （本题共5小题，每小题4分，共20分。

）
6.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为1 m ，D 为AB 的中点，如图所示。

已知电场线的方向平行于ΔABC 所在平面，A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V 。

设场强大小为E ，一电量为1×10－6
C 的正电荷从
D 点移到C 点电场力所做的功为W ，则 （ ）
A ．W ＝8×10－6 J ，E ＞8 V/m
B ．W ＝6×10－6 J ，E ＞6 V/m
C ．W ＝8×10－6 J ，E ≤8 V/m
D ．W ＝6×10－
6 J ，E ≤6 V/m
7.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t ＝0时刻的波形如图中实线所示，t ＝0.2s 时刻的波形如图中的虚线所示，则（ ） A ．质点P 的运动方向向右 B ．波的周期可能为0.27s C ．波的频率可能为1.25Hz D ．波的传播速度可能为20m/s
A D C
A
B
v
B
8．甲、乙两车以相同的速率v 0在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a 的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a 的加速度做匀减速运动。

为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为（ ）
A ．a v 220
B ． a v 20
C ． a v 2320
D ． a
v 2
2
9．如图所示，建筑工人要将建筑材料运送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮（图中未画出），用绳AB 通过滑轮将建筑材料提到某高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CD 拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L ，如图所示。

若不计两根绳的重力，在建筑材料提起的过程中，绳AB 和CD 的拉力F 1和F 2的大小变化情况是 （ ） A ．F 1增大，F 2增大 B ．F 1增大，F 2不变 C ．F 1增大，F 2减小 D ．F 1减小，F 2减小
10．有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．
举例如下：如图所示．质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上．把
质量为m 的滑块B 放在A 的斜面上．忽略一切摩擦，有人求得B 相对地面的加速度a ＝
2sin sin M m
g M m θθ
++，式中g 为重力加速度．
对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题．他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”．但是，其中有一项是错误．．的．请你指出该项 （ ） A ．当θ＝0°时，该解给出a ＝0，这符合常识，说明该解可能是对的 B ．当θ＝90°时，该解给出a ＝g ，这符合实验结论，说明该解可能是对的 C ．当M »m 时，该解给出a ＝gsin θ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 D ．当m »M 时，该解给出a ＝g/sin θ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
Ⅱ。

多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。

） 11．某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t 图象。

某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 （ ）
A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B ．在0-t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际 的大
C ．在t 1-t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大
D ．在t 3-t 4时间内，虚线反映的是匀速运动
12.. 据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km ，运用周期127分钟．若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件能求出的是（ ） A ．月球表面的重力加速度 B ．月球对卫星的吸引力 C ．卫星绕月球运行的速度 D ．卫星绕月运行的加速度
13．如右图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如右图(2)所示，则以下说法中正确的是（ ） A ．A 、B 两点的电场强度是B A E E < B ．A 、B 两点的电势是B A U U >
C ．负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是 B A εε>
D ．此电场一定是负电荷形成的电场 14．一有固定的光滑斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连。

小球某时刻正处于图示状态。

设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是 （ ） A.若小车向左运动，N 可能为零 B.若小车向左运动，T 可能为零 C.若小车向右运动，N 不可能为零 D.若小车向右运动，T 不可能为零
三、实验题. （本题5小题，共30分。

） 15．（4分）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中S 为发光点，T 是望远镜，平面镜O
与凹面镜B 构成了反射系统。

八面镜距反射系统的距离为AB ＝L （L 可长达几十千米），且远大于OB 以及S 和
T 到八面镜的距离。

现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到f 0并可认为是匀速转动时，恰
能在望远镜中第一次看见发光点S ，由此迈克尔逊测出光速c 。

根据题中所测量的物理量得到光速c 的表达式正确的是 （ ）
A. c ＝4Lf 0
B. c ＝8Lf 0
C. c ＝16Lf 0
D. c ＝32Lf 0
16．（6分）在一个力矩盘中的A 点悬挂一组砝码。

不慎将悬挂线钩挂
在P 点的大头针上，另一组砝码跨过定滑轮悬挂在B 点，如图所示。

此时力矩盘平衡，若每个砝码重为1 N ，且O 点到B 点悬线的距离为2 cm ；AP 线与竖直方向夹角为37︒，且O 点和P 点处在同一水平线上。

则O 点到P 点竖直悬线的距离为__________cm ，此时力矩盘受到的顺时针转动力矩之和为__________N •m 。

17．（6分）学校决定在两幢房子之间的小空地上建一个新的篮球场，篮球场的设计既要做到按标准划定球场边线，又要使边线与房子之间留有足够的距离，而不至于在球员冲出边线时，因收不住脚而撞到墙上。

已知标准篮球场长28 m ，宽15 m 。

学校某志愿组的同学进行了如下可行性调查，他们计划对全班同学进行如下数据的采集工作：
A ．测量全班每位同学的反应时间，得到同学们的最慢反应时间t 1和最快反应时间t 2。

B ．测量全班每位同学从静止起跑完28 m 距离的时间（28 m 内不减速），得到同学们的最快速度v 1和最慢速度v 2。

C ．测量全班每位同学从最大速度减速到零所通过的距离，得到同学们的最长停稳距离s 1和最短停稳距离s 2。

（1）如果只有一把毫米刻度尺，可以通过测量________________________，快捷方便地测量同学的反应时间，反应时间t ＝___________。

(2)
图 1
图2
（2）收集完数据，着手估算时志愿组同学间的意见发生了分岐。

一部分同学认为应该对A 、B 、C 三组数据分别求取平均值得到t －、v －、s －，安全距离应为v －⨯t －＋s －；另一部分同学认为安全
距离应为t 2⨯v 1＋s 2；你认为安全距离应为___________。

18．（4分）利用如图18-a 所示的装置可以测量滑块和滑板 间的动摩擦因数。

将质量为M 的滑块A 放在倾斜滑板B 上，
C 为位移传感器，它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实
时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A 的
速率－时间（v-t ）图像。

（取重力加速度g ＝10m/s 2
）。

（1）先给滑块A 一个沿滑板B 向上的初速度，得到的v-t 图像如图18-b 所示。

利用该图像可算出滑块A 上滑时的加速度的大小为________m/s 2
； （2）从图线可得滑块与滑板之间的动摩擦因数μ＝_______。

19．（10分） 如图1所示是一个实验装置，光滑斜面上高为h 的A 处有一小球自静止开始滑下，抵达水平面时，立即遇到一系列条形面帘的阻挡，经过一定的位移x 后停下。

先保持高度不变，用大小相同、质量不同的球做实验得到数据，如表1所示。

再用质量一定的小球，从不同高处释放小球得到数据，如表2所示。

表1 表2
（1）在图2中画出m – x 和h – x 图象。

（2）联系有关物理知识，结合图像，判断小球所受阻力有何特点？
________________________
______________________。

（3）在h – x 图象中，若小球质量为0.2kg ，则布帘对小球的阻力F 阻 = ________N 。

由此可推算出m – x 图象中的h ≈ _________m 。

四．（60分）计算题 见答卷
图18-b
市北中学高三物理期中试卷答题纸2008-11 （g 取10 m/s 2）
一．填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

） 1．___________，____________。

2．____________，______________。

3．__________，____________。

4．___________ N 。

5．___________，____________。

二．选择题（本大题共9小题，共40分。

）
Ⅰ。

单项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

）
Ⅱ。

多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。

）
三．实验题（本题5小题，共30分。

）
15．（ ）； 16． cm ; N •m.
17．(1)__ __ __ __ __ ____; 。

(2)_____ ____________________。

18．（1）___________________ m/s 2； （2）____________________
19.（2）_________________________； （3）_________ N ；_______ m 。

四．计算题（本题5小题，共60分。

）
20.（8分）两个半径均为R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d ，极板间的电势差为U ，板间电场可以认为是均匀的。

一个α粒子（α粒子即氦核He 4
2）从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。

已知质子电荷为e ，质子和中子的质量均视为m ，忽略重力和空气阻力的影响，求： （1）极板间的电场强度E ；
（2）α粒子在极板间运动的加速度a ； （3）α粒子的初速度v 0。

21.（12分）滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力F N垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=54 kg/m，人和
滑板的总质量为108 kg,试求（sin 37°取3
5
，
忽略空气阻力）：
（1）水平牵引力的大小；
（2）滑板的速率；
（3）水平牵引力的功率.
22.（12分）塔式起重机的结构如图所示，设机架重P＝400 kN，悬臂长度为L＝10 m，平衡块重W＝200 kN，平衡块与中心线OO/的距离可在1 m到6 m间变化，轨道A、B间的距离为4 m。

⑴当平衡块离中心线1 m，右侧轨道对轮子的作用力f B是左侧轨道对轮子作用力f A的2倍，
问机架重心离中心线的距离是多少？
⑵当起重机挂钩在离中心线OO/10 m处吊起重为G＝
100 kN的重物时，平衡块离OO/的距离为6 m，问此时轨道
B对轮子的作用力F B是多少？
B
A
23．(14分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动。

现讨论乒乓球发球问题．设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1点(如图实线所示)，求：P1点距O点的距离x.
(2)若球在0点正上方以速度v2水平发出后．恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示)．求：V2的大小.
(3)若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，
求：发球点距0点的高度h3
24．（14分）如图所示，一木块(可视为质点)沿倾角为37°的斜面从斜面底端以4.2m/s 的
初速度滑上斜面．已知斜面与小块间的动摩擦因数为0.25，规定木块初始位置重力势能为零，试求木块的重力势能等于动能时距斜面底端的高度.
某同学是这样解的：设木块的重力势能等于动能时距斜面底端
的高度为h ，重力势能为P E ，动能为k E . 则有：P k K E E E +=0…① 其中：2
002
1mv E K =，mgh E E P K ==，
代入①式即可求出高度h .
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
市北中学高三物理期中试卷答案 2008-11
一．填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

） 1．_____ A ___，_____向上______。

2．___4 ___ ， ____49mg _____
3．____左____，____q
m v 22
______。

4．_____600N ____。

5．___ mg sin θ____，_____增大或减小_____。

二．选择题（本大题共9小题，共40分。

）
Ⅰ。

单项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。

）
Ⅱ。

多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。

）
15. ( C )
16.（6分） 3 cm ， 0.108 Nm 17．（6分）（1）在同学反应时间内，直尺自由下落的高度H （2分），t ＝2H /g （1分），
（2）v 1⨯t 1＋s 1（3分），
18．（4分） （1）8 m/s 2 （2）0.25
19．(10分)（1）在图2中画出m – x 和h – x 图象 （2） F 阻 =
mgh
x
与图比较可知比值是恒定的。

。

（3） 1.33N 、 0.11m 。

四．计算题（本题5小题，共60分。

） 20.（1）极间场强U
E d
=
； （2）α粒子在极板间运动的加速度 42F eU a m md
=
= （3）由212d at =，得： 2t == 0R v t ==
21.解：
（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡
条件可得
cos N F mg θ= ① sin N F F θ=
②
由①、②联立，得 F =810N (2)/cos N F mg =θ
2N F kv =
得5v =
=m/s
(3)水平牵引力的功率 P =Fv=4050 W 22解：⑴空载时合力为零：600 kN A B f f P W +=+=
已知：f B ＝2f A
求得：f A ＝200 kN f B ＝400 kN
设机架重心在中心线右侧，离中心线的距离为x ，以A 为转轴，力矩平衡
4(21)(2)B f W P x ⨯=⨯-+⨯+
求得：x ＝1.5 m
⑵以A 为转轴，力矩平衡
(62)4(2 1.5)(102)B W F P G ⨯-+⨯=⨯++⨯+
求得：F B ＝450 kN 23：
24．（14分）解：
不合理。

(2分)
因为根据题意：斜面与小滑块间有摩擦，所以小滑块在运动过程中要克服摩擦力做功， 在小滑块向上滑的过程中有：f P k K W E E E ++=0…① (1分) 其中：20021mv E K =，mgh E E P K ==，θ
θμsin cos mgh W f = (２分) 代入①式即可求出高度h =0.38m ；(1分)
又在小滑块向上滑到最高点时有：f Pm K W E E `0+=…② (1分) 其中：20021mv E K =，m Pm mgh E =，θ
θμsin cos `m f m gh W = (2分) 代入②式即可求出最高高度h m =0.66m ；(1分)
在小滑块向下滑的过程中有：f P k pm W E E E ````++=…③ (1分)
其中：m Pm mgh E =，```mgh
E E P K ==，θθμsin cos `)(``h h mg W m f -= (2分), 代入③式即可求出高度h `= 0.26m(1分)。