【解析版】江苏省常州市2013届高三上学期期中考试物理试题

江苏省常州市2013届高三上学期期中考试物理试卷
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．
2．（3分）（2011•上海模拟）一小球在离地高H处从静止开始竖直下落，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，如图图象反映了小球的机械能E随下落高度h的变化规律（选地
D．
．B．．
3．（3分）（2012•徐州一模）如图所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于P、Q 两点，P处正点电荷的电荷量大于Q处点电荷的电荷量，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q 由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是（）
4．（3分）如图所示，闭合电键S后，A灯与B灯均发光，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，当滑动变阻器滑动片向下滑动一段后，电流表A1、A2读数变化的大小分别为△I1、△I2，则下列说法中错误的是（）
5．（3分）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，下列说法错误的是（）
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．（4分）如图所示，“嫦娥二号”探月卫星在月球引力的作用下，沿椭圆轨道向月球靠近，并在P处“刹车制动”后绕月球做匀速圆周运动，已知“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G．下列说法中正确的是（）
、根据万有引力提供向心力周期公式得：，故
，由于不知道嫦娥二号的质量，故无法求得、根据，
7．（4分）用一直流电池组给电阻为r的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两
8．（4分）如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，向前移动了一段距离．在此过程中（）
9．（4分）静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点进入电场，沿x轴正方向运动．下列叙述正确的是（）
至少为
，粒子在运动过程中的最大速度为
m，解得，
，粒子运动到
= m，
=
三、简答题（共计20分）：请将解答填写在答题卡相应的位置．
10．（8分）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图1所示．
①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀运速直线运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m远小于小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
0.343m/s2．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是A
A．改画a与的关系图线B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线．
图象，故选
11．（12分）（1）某同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）
B．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）
C．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
D．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
E．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学测量仪器上的电
①请在图1的方框中画出实验电路图，电学元件用R x表示；
②在图（a）中描出该电学元件的伏安特性曲线；
（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势，该同学利用如图2所示的电路进行实验，图中R0为已知阻值的定值电阻．
①用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系：E真＞E测，r真＞r测（填“＞”、“＜”或“=”）
②改变电阻箱阻值，取得多组数据．
为了便于用图象法求解电动势与内阻，需要建立合适的坐标系，纵坐标表示，横坐标表
示．
≈=≈，=9，，应采用电流表外
+1+
，考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示（1+
；
四、计算题（共计69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．（14分）（2011•南京一模）杂技演员在进行“顶杆”表演时，使用了一根质量可忽略不计的长竹竿．一质量为40kg的演员自杆顶由静止开始下滑，指到竹杆底端时速度刚好为零．已知杂技演员在下滑过程中其速度一时间图象如图所示（以向下的方向为速度的正方向）．求：
（1）在O～1s时间内杂技演员的加速度大小；
（2）长竹竿的长度；
（3）在O～1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小．（取g=10m/s2）
13．（11分）如图所示，直线A为某电源的U﹣I图线，直线B为电阻R的U﹣I 图线，求：（1）电源的电动势和内阻分别是多大？
（2）当用此电阻R和该电源组成的闭合电路时，该电源的输出功率为多少？
（3）若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是2Ω的滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值多大时，其消耗的功率最大．
14．（15分）如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，BC为其竖直直径，（sin53°=0.8 cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）求：
（1）小球经过C点的速度大小；
（2）小球运动到轨道最低点B 时小球对轨道的压力大小；
（3）v0的数值．
mg=m
m/s
的数值为
15．（14分）（2012•徐州一模）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=0.8m．有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处．（g=10m/s2）求：
（1）小环带何种电荷？离开直杆后运动的加速度大小和方向．
（2）小环从C运动到P过程中的动能增量．
（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小υ0．
垂直于杆方向做匀加速运动：
平行于杆方向做匀速运动：
16．（15分）如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：
（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）在铁块上加一个水平向右多大范围的力时，铁块和木板间存在相对运动？
（3）若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算，写出铁块受到木板的摩擦力f2与拉力F大小的关系式．（设木板足够长）
）铁块的加速度大小为：=4m/s
：；当。