江苏省重点中学2012届高三练习试题(物理)

高三物理练习 2011.10.23
一、本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。

选对的得3分，选错或不答的得0分。

1．如图所示，质量为m 的物体静止于倾角为α的斜面体上，现对斜面体施加一水平向左的推力F ，使物体随斜面体一起沿水平面向左匀速移动x ，则在此匀速运动过程中斜面体对物体所做的功为
A ．Fx
B ．mgxcosαsinα
C ．mgxsinα
D ．0
2．如图所示，绝缘水平面上锁定着两个质量均为m ，电荷量分别为＋9q 、＋q ，体积
很小的物体A 和B ，它们间的距离为r ，与平面间的动摩擦因数均为μ．已知静电力常量为k ．如果解锁使它们开始运动，则当加速度为零时，它们相距的距离为
A ．3q
k μmg B ．9q2k μmg
C ．2r
D ．3r
3．将物体以60J 的初动能竖直向上抛出，当它上升到某点P 时，动能减为10J ，机械能损失10J ，若空气阻力大小不变，则物体落回到抛出点时的动能为 A ．36J B ．40J C ．48J D ．50J 4．如图所示，倾角为30°、高为L 的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m 、m 的两个小球A 、B 用一根长为L 的轻绳连接，A 球置于斜面顶端，现由静止释放A 、B 两球，球B 与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。

重力加速度为g ，不计一切摩擦。

则
A ．A 球刚滑至水平面时速度大小为5gL
B ．B 1
2gL
C ．小球A 、B 在水平面上不可能相撞
D ．在A 球沿斜面下滑过程中，轻绳对B 球的作用力始终大于mg
5．如图所示，一质量为m 的质点在半径为R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A 点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力为FN 重力加速度为g ，则质点自A 滑到B 的过程中，摩擦力对其所做的功为 A ．12R(FN －3mg) B ．1
2R(3mg －FN)
C ．12R(FN －mg)
D ．1
2
R(FN －2mg)
6．如图，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球。

一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为
A ．mgL ω B
．ω
L
A B
30°
C ．12mgL ω
D ．3ω
二、本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。

7．如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s 匀速运行，A 端上方靠近传送带料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量为Q=50kg/s 落到传送带上，煤与传送带达共同速度后被运至B 端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是 A ．电动机应增加的功率为100W B ．电动机应增加的功率为200W
C ．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×103J
D ．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×104J
8．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D ．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
9．如图所示，在光滑的绝缘水平面上，两个带等量正电荷的点电荷M 、N ，分别固定在A 、B 两点，O 为AB 连线的中点，C 、D 在AB 的垂直平分线上．在C 点处静止释放一个带负电的小球P （不改变原来电场的分布），此后P 在C 点和D 点之间来回运动，则下列说法中正确的是
A ．若小球P 在经过C 点时电荷量突然减小，则它将会运动到连线上的CD 段之外
B ．若小球P 的电荷量在经过CO 之间某处减小，则它将会运动到连线上的CD 段之外
C ．若小球P 在经过C 点时，点电荷M 、N 的电荷量同时等量增大，则它将会运动到连线上的C
D 段之外
D ．若小球P 在经过CO 之间某处时，点电荷M 、N 的电荷量同时等量增大，则它以后不可能再运动到C 点或D 点
10．如图所示，物体A 和B 的质量均为m ，它们通过一劲度系数为k 的轻弹簧相连，开始时B 放在地面上，A 、B 都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A 向上提升距离L1时，B 刚要离开地面，此过程手做功为W1 ；若将A 加速向上提起，A 上升的距离为L2时，B 刚要离开地面，此时A 的速度为v ，此过程手做功为W2 ，弹簧一直处于弹性限度内．则 A ．L1＝L2＝
mg k B ．W2>W1 C ．W1>mgL1 D ．W2＝mgL2＋1
2
mv2 11．如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q ，从M 点无初速释放一带有恒定负电
荷的小物块，小物块在Q 的电场中运动到N 点静止。

则从M 点运动到N 点的过程中，下列说法中正确的是
A. 小物块所受电场力逐渐减小
B. 小物块具有的电势能逐渐增大
C. Q 电场中M 点的电势高于N 点的电势
D. 小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功 三、简答题：本题共2小题，共32分。

12．（16分）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

（1）两种方案中，较理想的是 (填“甲”或“乙”)方案，理由是 ；
l
（2）图（丙）是实验中得到的一条纸带，图中所标的数据是相邻两计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s，则物体运动的加速度a= m/s2；经分析该纸
带是采用(填“甲”或“乙”)实验方案得到的。

13．（16分）如图为
利用气垫导轨（滑块
在该导轨上运动时
所受阻力可忽略）
“验证机械能守恒
定律”的实验装置，
完成以下填空。

实验步骤如下：
将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；
将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
测出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；
用天平秤出滑块和挡光条的总质量M，再秤出托盘和砝码的总质量m；
滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1= 和Ek2= ；
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔEp= 。

（重力加速度为g）；
⑧如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律。

（用Ek1、Ek2和ΔEp 表示）
四、本题共4小题，共50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。

14．（10分）半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内，从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h＝3R处，先后释放A、B两小球，A球的质量为2m，B球的质量为m，当A球运动到圆环最高点时，B球恰好运动到圆环最低点，如图所示．求：
(1)此时A、B球的速度大小vA、vB；
(2)这时A、B两球对圆环作用力的合力大小和方向．
15．（10分）一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，
处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：
(1)AB两点的电势差UAB；
(2)匀强电场的场强大小；
(3)小球到达B 点时，细线对小球的拉力大小．
16．（15分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB 是一长为2R 的竖直细管，上半部BC 是半径为R 的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB 管内有一原长为R 、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m 的鱼饵到达管口C 时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g.求： (1) 质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小v1； (2) 弹簧压缩到0.5R 时的弹性势能Ep ；
(3) 已知地面与水面相距1.5R ，若使该投饵管绕AB 管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在23m 到m 之间变化，且均能落到水面．持
续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S 是多少？
17．（15分）如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A 与斜面之间的动摩擦因数为μ=23
，
轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C 点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A 和B ，滑轮右侧绳子与斜面平行，A 的质量为2m ，B 的质量为m ，初始时物体A 到C 点的距离为L.现给A 、B 一初速度v0使A 开始沿斜面向
下运动，B 向上运动，物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点．已知重力加速度为g ，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中： (1)物体A 向下运动刚到C 点时的速度； (2)弹簧的最大压缩量； (3)弹簧中的最大弹性势能．
高三物理练习答卷纸 2011.10.23 一、单项选择题（3×6＝18分） 二、多项选择题（4×5＝20分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案
12．（1）_________________ ______________________________________
（2）_________________ _________________ 13．（1）_________________ _________________
（2）_________________
（3）_________________
四、计算题（共50分）14．（10分）
15．（10分）
16．（15分）
17．（15分）
高三物理练习参考答案 2011.10.23 一、单项选择题（3×6＝18分） 二、多项选择题（4×5＝20分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
9
10 11 答案
D
A
A
A
A
C
BC
ABC BD
BD
AD
三、简答题（共32分） 12．（1）甲，因为这个方案摩擦阻力较小(误差小，操作方便，实验器材少) （2）8.4=a m/s2 乙 ( 原因:物体运动加速度比重力加速度小很多)
13．（1）Ek1= 21))((2
1t l m M ∆+ Ek2= 2
2))((21t l
m M ∆+ （2）ΔEp= mgs
（3）ΔEp= Ek2－Ek1 四、计算题（共50分） 14．（10分）(1)对A 分析：从斜轨最高点到半圆环形轨道最高点，机械能守恒， 有2mg(3R －2R)＝12
×2mv2A . 解得vA ＝2gR.
对B 分析：从斜轨最高点到半圆环形轨道最低点，机械能守恒，有3mgR ＝1
2
mv2B ，解得vB
＝6gR.
(2)设半圆环形轨道对A 、B 的作用力分别为FNA 、FNB ，FNA 方向竖直向下，FNB 方向竖直向上．
根据牛顿第二定律得FNA ＋2mg ＝
2mv2A R ，FNB －mg ＝mv2B
R
. 解得FNA ＝2mg ，FNB ＝7mg.
根据牛顿第三定律， A 、B 对圆环的力分别为：FNA′＝2mg ，FNB′＝7mg ， FNA′方向竖直向上，FNB′方向竖直向下，所以合力F ＝5mg ，方向竖直向下
15． （10分）(1)小球由A 到B 过程中，由动能定理得 mgLsin 60°＋qUAB ＝0，所以UAB ＝－3mgL
2q
. (2)E ＝UAB L －Lcos 60°
＝3mg q .
(3)小球在AB 间摆动，由对称性知，B 处细线拉力与A 处细线拉力相等，而在A 处，由水平方向平衡有TA ＝Eq ＝3mg ，所以TB ＝TA ＝3mg
或在B 处，沿线方向合力为零，有TB ＝Eqcos 60°＋mgcos 30°＝3mg. 16．（15分）(1)质量为m 的鱼饵到在管口C 时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则 mg ＝m v21
R
① 由①式解得v1＝gR ②
(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有 Ep ＝mg(1.5R ＋R)＋1
2
mv21 ③
由②③式解得 Ep ＝3mgR ④
(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m 的鱼饵离开管口后做平抛运动，设经过t 时间落到水面上，离OO′的水平距离为x1，由平抛运动规律有 4.5R ＝1
2gt2 ⑤
x1＝v1t ＋R ⑥ 由⑤⑥式解得x1＝4R ⑦
当鱼饵的质量为2
3m 时，设其到达管口C 时速度大小为v2，由机械能守恒定律有
Ep ＝23mg(1.5R ＋R)＋12⎝⎛⎭⎫
23m v22 ⑧
由④⑧式解得v2＝2gR ⑨
质量为2
3m 的鱼饵落到水面上时，设离OO′的水平距离为x2，则x2＝v2t ＋R ⑩
由⑤⑨⑩式解得x2＝7R
鱼饵能够落到水面的最大面积S ＝14(πx 2－πx 21)＝33
4
πR2(或8.25πR2)
17．（15分）(1)A 和斜面间的滑动摩擦力f ＝2μmgcosθ，物体A 向下运动到C 点的过程中，根据能量关系有：
2mgLsinθ＋12·3mv02＝1
2
·3mv2＋mgL ＋fL ，
v ＝v02－23μgL 3
=gL
v 20.
(2)从物体A 接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C 点，对系统应用动能定理，
－f·2x ＝0－12×3mv2， x ＝3v024μg －L 2=g v 22
0－L
2
.
(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C 点的过程中，对系统根据能量关系有
Ep ＋mgx ＝2mgxsinθ＋fx 因为mgx ＝2mgxsinθ
所以Ep ＝fx ＝34mv02－32μmgL =34mv02－3
4μmgL.。