河北省高三物理寒假作业六

2013——2014学年度高三上学期物理寒假作业六
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

其中1——8题为单选， 9——12题为
多选）。

1、在牛顿第二定律公式F=kma 中，比例系数k 的数值（ ） A ．在任何情况下都等于1
B ．是由质量m 、加速度a 和力F 三者的大小所决定的
C ．与质量m 、加速度a 和力F 三者的单位无关
D ．在国际单位制中一定等于1
2、身高为2 m 的宇航员，用背越式跳高，在地球上能跳2 m ，在另一星球上能跳5 m ，若只考虑重力因素影响，地球表面重力加速度为g ，则该星球表面重力加速度约为 A ．5
2
g B ． 1
4
g
C ．1
5
g D ． 25
g
3、在如图所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3,则电容器极板a 上所带的电量为
( )
A.-8×10-6C
B.4×10-6C
C.-4×10-6C
D.8×10-6C
4、2013年12月2日凌晨1时30分，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。

嫦娥三号在接近月球时，主发动机点火减速，探测器被月球引力捕获进入椭圆形绕月轨道。

之后，嫦娥三号还要进行2次减速，精确进入h=100km 高度的圆形绕月轨道。

嫦娥三号在圆形轨道上做匀速圆周运动，待时机适合才能实施月球软着陆。

已知“嫦娥三号”在该轨道上运行的周期约为T=124分钟。

已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,月球半径约为R=1.74×103km，地球表面的重力加速度为g 。

利用以上数据估算月球质量的表达式正确的是( )
A. 2gR G
B. 2()g R h G +
C. 23
2
4h GT π D. 2324()R h GT π+
5、一物体由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t 后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,若再经时间2t 恰能回到出发点,则a1∶a2应为 ( )
A.1∶1
B.1∶3
C.3∶4
D.4∶5
6、如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB 边与竖直方向的夹角均为θ．P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O．将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1 : l2 = 2 : 3，则两绳受到的拉力之比F1 : F2等于( )
A．1︰1 B．2︰3 C．3︰2 D．4︰9
7、如图所示a，b为两点电荷连线的中垂线上的两点，且aO=bO。

c、d为两点电荷连线的三等分点，即Mc=cd=dN。

则下列说法中正确的是
A．a、b两点的电场强度和电势都相同
B．将带电量为q的正点电荷从c沿cd连线移到d的过程中，电场力一直做正功
C．将带电量为q的正点电荷从a沿ab连线移到O的过程中，电场力不做功
D．a、b、c、d四点中，电势最高的点是c点，电势最低的点是d点
8、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。

规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是
9、如图所示，a 为竖直平面内的半圆环acb 的水平直径，c 为环上最低点，环半径为R 。

将一个小球从a 点以初速度
v 沿ab 方向抛出，设重力加速度为g ，不计空气阻力。

A ．当小球的初速度
0v =
时，掉到环上时的竖直分速度最大
B ．当小球的初速度0v <
时，将撞击到环上的圆弧ac 段
C ．当
v 取适当值，小球可以垂直撞击圆环
D ．无论
v 取何值，小球都不可能垂直撞击圆环
10、如图所示，一台理想变压器的原副线圈的匝数比为n1:n2=40:1，在副线圈两端接 有“6V 40W ”的电灯泡。

若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是
A．在原副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同
B．通过原副线圈的交变电流的频率相同
C．变压器输入电压的最大值为240 V
D．变压器输入功率为40W
11、如图所示，一个质量为M的物体a放在光滑的水平桌面上，当在细绳下端挂上质量为m 的物体b时，物体a的加速度为a，绳中张力为T，则
A．a=g B．
mg a
M m =
+
C．T=mg D．
M
T mg
M m
=
+
12、光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个质量m＝1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q＝2C，其运动的v－t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1V／m
B．由C点到A点物块的电势能先减小后变大
C．由C点到A点，电势逐渐降低
D．B、A两点间的电势差为UBA＝8．
25V
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、本题共2小题，每题6分，共12分。

把答案填在相应的横线上或按题目要求作答。

13、如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.1s ，其中
1
s =7.05cm ，
2
s =7.68cm ，
3
s =8.33cm ，
4
s =8.95cm ，
5
s =9.61cm ，
6
s =10.26 cm ，则打A 点时小车的瞬时速
度大小是________m/s ，计算小车运动的加速度的表达式为a=_________，加速度大小是
___________2
/m s 。

（计算结果保留两位有效数字）
14、给定以下实验器材,测量待测电阻RX 的阻值 A ．待测电阻RX ：阻值约为200Ω
B ．电源E ：电动势约为3.0V ，内阻可忽略不计
C ．电流表A1：量程为0～10mA ，内电阻r1=20Ω；
D ．电流表A2：量程为0～20mA ，内电阻约为r2≈8Ω；
E ．定值电阻R0：阻值R0=80Ω；
F ．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；
G ．滑动变阻器R2：最大阻值为200Ω；
H ．单刀单掷开关S ，导线若干；
（1）为了测量电阻RX ，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是 ；（填“甲”、“乙”或“丙”）
（2）滑动变阻器应该选 （填写元件的符号）；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片
P应置于端；（填“a”或“b”）
（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。

则RX的表达式为：RX=
三、本题共4小题，满分40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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。

，15、（8分）如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为
若要使物体沿着墙向下匀速运动，则外力F的大小为多少？
16、（10分）如图所示，弧形轨道的下端与半径为R的圆轨道平滑连接。

现在使小球从弧形轨道上端距地面2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计。

试求：
(1)小球到达圆轨道最低点B时的速度大小；
(2)小球在最低点B时对轨道的压力大小；
(3)小球在某高处脱离圆轨道后能到达的最大高度。

17、（10分）在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力。

求：
（1）小球水平位移x1与x2的比值。

（2）小球落到B点时的动能EkB。

（3）小球所受电场力与重力的大小之比。

18、（12分）如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角
a=，轨道上端接一只阻值为R=0.4Ω的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁53
场，磁场的磁感应强度B=0.5T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。

现将一质量为m=3g，有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：
(l)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率；
(2)金属杆ab达到最大速率以后，电阻器R每秒内产生的电热。

参考答案： 【答案】1、D 【答案】2、B 【答案】3、D 【答案】4、D 【答案】5、D 【答案】6、A 【答案】7、D 【答案】8、D 【答案】9、ABD 【答案】10、ABD 【答案】11、BD 【答案】12、ACD
【答案】13、vA=0.86 m/s (1分)，
23
216549T s s s s s s a ---++=
(1分) ,a=0.64 m/s2(1分)
【答案】14、（1）乙 （2）R1 ,b （3）RX=1
21100I I I -
【答案】15、
【答案】16、⑴小球从A 到B 的过程中，由动能定理得
2
212mv R mg =
⋅
gR v 2=
⑵在B 点，由牛顿第二定律得
R v m
mg N B 2
=- mg N B 5=
⑶设小球在C 点(OC 与竖直方向的夹角为θ)脱离圆轨道，则在C 点有
R v m
mg C
2cos =θ 小球从A 到C 的过程中，由机械能守恒定律得
2
21cos 2C
mv mgR mgR R mg ++=⋅θ
由③④得:
32
cos =
θ
32gR v C =
设小球离开圆轨道后能到达的最大高度h 处为D 点，从A 到D 点的过程中由机械能守恒定律得
mgh v m R mg C +=
⋅2)cos (21
2θ
解得:
R
h 2750=
【答案】17、
【答案】18、当达到最大速率vm 时，根据牛顿第二定律得 mgsin α=F 安 根据法拉第电磁感应定律，E=BLvm
根据闭合电路欧姆定律，
r R BLv I m
+=
根据安培力公式 F 安=BIL 解得 vm=0.84 m/s
根据能的转化和守恒定律，达到最大速度后，电路中每秒钟产生的热量为
α
sin m mgv Q ==2.01×10-2 J
金属杆每秒钟产生的热量为 Q
r R R
Q R +=
=5.76×10-3。