辽宁省沈阳市东北育才学校2017届高三上学期第三次模拟考试(期中)物理试题(附答案)$745630

2016-2017东北育才高中部第三次模拟测试
物理科试卷
命题人：高三物理组满分：100分
一、选择题（本题共12小题，每小题4分。

1-7为单选，8-12为多选。

全部选对的得4分，
选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）
1．运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度
的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒
服，否则人感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（）
A．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是m2/s3
B．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
C．若加速度与速度同方向，如图所示的a﹣t图象，表示的是物体的速度在减小
D．若加速度与速度同方向，如图所示的a﹣t图象，已知物体在t=0时速度为5m/s，则2s 末的速度大小为8m/s
2．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏斗a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）
A．b对c的摩擦力一定减小
B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定水平向右
D．地面对c的摩擦力先减小后增大
3．如图所示，在穹形支架上，现将用一根不可伸长的光滑轻绳通过滑轮悬挂一个
重力为G的重物．将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢向C点靠近．则绳中拉力大小变化变化情况是（）
A．先变小后变大 B．先变小后不变 C．先变大后不变 D．先变大后变小
4．质量分别为m1、m2的小球在一直线上做弹性碰撞，它们在碰撞前后的位
移时间图象如图．如果m1=1kg则m2等于（）
A．1kg B．2kg C．3kg D．4kg
5. 如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。

运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（）
A．ωh
cos2(ωt)B．ωh
cos(ωt)C．ωh D．ωhtan（ωt）
6．如图所示，质量m=1kg的物块，以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带两滑轮A、B间的距离L=6m，已知传送带的速度v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2．关于物块在传送带上的运动，以下说法正确的是（）
A．物块滑离传送带时的速率为4m/s
B．物块在传送带上运动的时间为4s
C．皮带对物块的摩擦力对物块做功为6J
D．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J
7. 某卫星的发射过程如图所示，先将卫星从地面发射并从A点进入椭圆轨道I运行，然后在B点通过改变卫星的速度，让卫星进入预定圆形轨道II上运行。

则下列说法
正确的是( )
A．该卫星的发射速度一定要大于第二宇宙速度11.2km/s
B．该卫星沿椭圆轨道I从A点运动到B点过程中，速度减小，机械能也减小
C．该卫星在轨道I上运行的周期大于在轨道II上运行的周期
D．测量出该卫星在轨道II上运行的线速度和周期，即可计算地球的质量
8. 如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置．先将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质细线将小球与质量为M（M=3m）的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．（重力加速度
为g）（）
A．小球运动的整个过程中，小球与小物块的系统机械能守恒
B
C
D
9．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为
m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（）
A．在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态
B．从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为m1：m2=1：2
D．在t2时刻A与B的动能之比为E k1：E k2=1：8
10．如图所示：一轻弹簧左端固定在足够长的木板A的左端挡板上，右端与小物块B连接，A、B及A与地面间的接触面均光滑．开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加大小相等、方向相反的水平恒力F1和F2．则从两物体开始运动到以后的整个运动过程中（弹簧形变始终不超过其弹性限度），对A、B和弹簧组成的系统，正确的说法是（）
A．由于F1、F2大小相等、方向相反，故系统动量守恒
B．由于F1、F2大小相等、方向相反，故系统机械能守恒
C．当弹簧的弹力与F1、F2大小相等时，A、B的动能均达到最大值
D．当弹簧的形变量最大时，A、B均处于平衡状态
11.如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（）
A．物块a重力势能减少mgh
B．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加
C．摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和
D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
12.在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷Q A、Q B，两电荷的位置坐标如图甲所示。

图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=L点为
图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）
A．小球在L
x=处的速度最大
B．小球一定可以到达L
=点处
x2-
C．小球将以L
x=点为中心作往复运动
D．固定在AB处的电荷的电量之比为Q A︰Q B＝4︰1
二、实验题（共16分，13题5分，14题11分）
13．某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证力的平行四边形定
则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，
橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2．主要实验步骤如下：
ⅰ．弹簧秤挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧秤的示数F；
ⅱ．弹簧秤挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0o方向，绳套2沿120o方向，记下弹簧秤的示数F1；
ⅲ．根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′=①；
ⅳ．比较②，即可初步验证；
ⅴ．只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤．
回答下列问题：
（1）完成实验步骤：①；②；（2）将绳套1由0o方向缓慢转动到60o方向，同时绳套2由120o方向缓慢转动到180o方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120o不变．关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是（填选项前的序号）
A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大．
14．如图1所示，某学生小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究
合外力做功和动能变化的关系”的实
验：
（1）实验中使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．
①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图1所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有；
②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做运动．
③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是（填字母代号）．
A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时测得小车的质量为M=200g，小车所受细绳的拉力为F=0.2N．各计数点到O的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为△E k．请计算前补填表中空格（结果保留小数点后四位）．
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内．（3）这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列个些原因造成的（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近
C．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大（4）实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2﹣s图线来分析实验数据．分析△v2﹣s图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k=（用题目中相关物理量字母表示）．
三、计算题（共36分15题10分、16题12分、17题14分）
15.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。

电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。

闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。

若小球带电量为q=+1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力。

那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）
16.如图所示，半径R=0. 8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平面上，
轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块。

小物块
由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹，在该瞬间碰撞
过程中，小物块沿半径方向的分速度即刻减为零，而沿切线方向的分
速度不变，此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。

已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R，且AO连线与水平方向的夹角为30°，C点为圆弧轨道的末端，紧靠C点有一质量M=3kg 的长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数μ，g取10m/s2。

求：
3.0
=
（1）小物块刚到达B点时的速度v B；
（2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力F C的大小；
（3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板？
17.如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。

在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器外围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求：
（1）弹丸在电容器中受到的电场力的大小；
（2）x的值；
（3）电容器获得的最大速度。

第三次模拟测试物理科主观题答题纸
二、实验题（共16分，13题6分14题10分）
13.（6分）（1）完成实验步骤：
①；
②；
（2）下列结论正确的是（填选项前的序号）
14.(10分)
（1）①；；
②；
③；
（2）；；；（3）；
（4）。

三、计算题（共36分15题10分、16题12分、17题14分）
15、
16、
17、
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.C
5.A
6.D
7.D
8.BD
9. CD ．10. AC 11. ABD 12. AD 13.（1）①
，②F 1和F 1′；（2）A
14.（1）①刻度尺；天平（带砝码）；②匀速直线；③D ； （2）0.0915；0.0907；细绳拉力做的功等于小车动能的变化； （3）C ； （4）如图；．
15.解：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A 板时速度为零。

设两板间电压为U AB ，由动能定理得
滑动变阻器两端电压U 滑=U AB =8V
由欧姆定律得
滑动变阻器接入电路的电阻
电源的输出功率
16.解：（1）由几何关系可知，AB 间的距离为R (1分)
小物块从A 到B 做自由落体运动，根据运动学公式有gR v B 22
①
(2分) 代入数据解得v B =4m/s ，方向竖直向下
(2分)
（2）设小物块沿轨道切线方向的分速度为v Bx ，因OB 连线与竖直方向的夹角为60°，故v Bx =v B sin60°
② (2分)
从B 到C ，只有重力做功，根据机械能守恒定律有
2/2/)60cos 1(22Bx C mv mv mgR -=︒- ③
(2分) 代入数据解得52=C v m/s
(1分) 在C 点，根据牛顿第二定律有R mv mg c F C /2=-' ④
(2分) 代入数据解得35='c F N
(1分) 再根据牛顿第三定律可知小物块到达C 点时对轨道的压力F C =35N
(1分)
（3）小物块滑到长木板上后，它们组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的机械能转化为内能。

当物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最小长度。

根据动量守恒定律和能量守恒定律有
mv C =(m+M)v ⑤
(2分) 2/)(2/22
v M m mv mgL C +-=μ ⑥
(2分)
联立⑤、⑥式得)](2/[2M m g Mv L C +=μ ⑦
代入数据解得L=2.5m (2分)
解：（1）电容极板电压C
Q U = …………①
极板问场强 Cd Q E = …………② 则 Cd qQ qE F == …………③
（2）弹丸到达P 点时两者有共同速度，设为v ，由动量守恒有： v m M mv )(0+= …………④
对弹丸，由动能定理得：220)(2
12
1v m M mv F x +-= …………⑤，
解得 )
(22
m M q CdMmv x += …………⑥
（3）对电容器，由动能定理得：22
1
Mv F s =
…………⑦
解得 2
2
02)(2m M Q v C d M m s +=
…………⑧
（4）弹丸最终返回从右板小孔飞出，此时电容器速度最大，设电容器速度为v 1、弹丸
速度为v 2。

则由动量守恒有：210mv Mv mv -= …………⑨
在整个过程中由能量守恒，即22
21202
12
12
1mv Mv mv += …………⑩ 由⑨、⑩两式解得 m
M mv v +=
12 …………○
11。