2020-2021学年江苏省镇江中学高三（上）期中物理试卷公开课.pdf
2020-2021学年江苏省镇江中学高三（上）期中物理试卷一、单 选（共有8 小题，每题3 分，共计24分，每题只有一个选项符合题意）1.（3 分）下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.由 =工 知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比qB.由E=k多 知，电场中某点的电场强度仅与场源电荷所带的电荷量有关rC.由UAB=上知，带电荷量为1C的正电荷，从 A 点移动到B点克服电场力做功为Q1 J,则A、B两点间的电势差为-IVD.由 C=知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比U2.（3 分）如图所示，白板水平放置在地面上，在白板上用磁钉吸住一张彩纸，向右轻轻拉彩纸，未拉动，对这情景受力分析正确的是（）磁钉平视故而图A.磁钉受到向右的摩擦力B.磁钉受到向左的摩擦力C.彩纸受到白板向左的摩擦力D.白板受到地面向右的摩擦力3.（3 分）如图所示内壁光滑的环形槽，固定在竖直平面内，相同的小球A、B,以等大的速率vo从圆心等高处向上、向下滑入环形槽，若在运动过程中两球均未脱离环形槽，则下列叙述中正确的是（）A.A 球先到达虚线右端位置B.B球先到达虚线右端位置C.两球同时到达虚线右端位置D.条件不足，无法确定4.（3 分）如图所示，相距1的两小球A、B位于同一高度h（1、h 均为定值），将 A、B同时沿水平方向抛出。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（）A.若 A 向右、B向左抛出，A、B不一定会发生相撞B.若 A 向右、B向左抛出，A、B一定不会在h 高度发生相撞C.若 A、B都向右抛出，A、B必然相撞D.若 A、B都向右抛出，A、B可能在h 高处相撞5.（3 分）如图所示，质量为M 的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m 的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v o,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰 撞 后（）A.由于机械能损耗，最终两者的速度均为零B.两者的碰撞会永远进行下去，不会形成共同的速度C.盒 子 的 最 终 速 度 为 以，方向水平向右MD.盒子的最终速度为吧色,方向水平向右M+m6.（3 分）一物体所受的合外力F 随位移x 变化的图象如图所示，求在这一过程中，物体动能的变化量为（）A.6J B.3J C.7J D.8J7.（3 分）如图所示，弹簧p 和细绳q 的上端固定在天花板上，下端用小钩钩住质量为m 的小球C,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q 与竖直方向的夹角均为60 o下列判断正确的有（）A.若 p 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为返g2B.若 p 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q 对球的拉力大小为mgC.若 q 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为冬D.若 q 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p 对球的拉力大小为工mg28.（3 分）质量为m 的球从地面以初速度vo竖直向上抛出，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比，下列图象分别描述了球在空中运动的加速度a、速度v 随时间t 的变化关系和动能Ek、机械能E（选地面处重力势能为零）随球距离地面高度h 的变化关系，其中二、多 选（共有4小题，每题4分，共 计16分，每题都有多个选项符合题意）9.（4 分）如图所示，一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为24小时，A、C 两点分别为轨道上的远地点和近地点，B为椭圆短轴和轨道的交点。则下列说法正确的是（）A.卫星在A 点的机械能等于经过C 点时的机械能B.卫星从A 运动到B和从B运动到C 的时间相等C.卫星运动轨道上A、C 间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等D.卫星在C 点的加速度比地球同步卫星的加速度小10.（4 分）如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH,则下列说法正确的是（）A.若 A 点放置一正点电荷，则 B点的电场强度比H 点大B.若 A 点放置一正点电荷，则 C、F、H 点电势相等C.若在A、E 两点处放置等量异种点电荷，则 C、G 两点的电势相等D.若在A、E 两点处放置等量异种点电荷，则 D、F 两点的电场强度大小相等11.（4 分）一个电子经加速电压为U i的电场加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，两极板间电压为U 2,两极板间距为d,板长为L i,最终打在距离平行板右边缘L2的屏上，同等条件下，把电子换成氯离子C 1,下列说法正确的是（）A.如果把电子换成氯离子。.，其它条件不变，C穿过两极板时的偏移量y 更小B.如果把电子换成氯离子C，其它条件不变，。一穿过两极板时的偏移量y 不变C.同等条件下，氯离子C在整个运动过程中经历的时间更长D.同等条件下，氯离子C在整个运动过程中经历的时间和电子相同12.（4 分）如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道，外圆内表面光滑，内圆外表面粗糙。一质量为m 的小球从轨道的最低点以初速度vo向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R,不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.若使小球在最低点的速度vo大于J 面，则小球在整个运动过程中，机械能守恒B.若使小球在最低点的速度vo小 于 小 年，则小球在整个运动过程中，机械能守恒C.若 v o=J森，则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于mgRD.若小球第一次运动到最高点，内圆对小球的支持力为0.5m g,则小球在最低点对外圆的压力为5.5mg三、实 验 题（共有2 大题，每空2 分，共 14分）13.（6 分）某实验小组应用如图1 所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质 量 为 M,祛码及祛码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 H z.实验步骤如下：A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C.挂上祛码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D.改变祛码盘中祛码的质量，重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度。图1 破的和硅用盘根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下 列 说 法 正 确 的 是。A.小车的加速度与祛码盘的加速度大小相等B.实验过程中祛码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D.弹簧测力计的读数应为祛码和祛码盘总重力的一半E.祛码和祛码盘的总质量应远小于小车的质量（2）实验中打出的其中一条纸带如图2 所示，由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象（如图3）,与本实验相符合的是。1 4.（8 分）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.（1）某 同 学 用 20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.5 5 m s、5.1 5 m s,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为V A、V B.其中VA=m/s.（2）用刻度尺测出光电门A、B 间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）.（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试 分 析 实 验 中 产 生 误 差 的 主 要 原 因 是.四、计 算 题（共有4 大题，共计46分）1 5.（8分）如图所示，水平转台上有一质量为m的小物块，用长为L的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上，细线与转轴间的夹角为9;系统静止时，细线绷直但绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中，求：（1）至转台对物块的支持力为零时，物块的角速度大小；（2）至转台对物块的支持力为零时，转台对物块做的功。1 6.（1 3 分）如图所示，煤矿有一传送带与地面夹角9=3 7 ,从 A 到 B 长度达到L=4 4 m,传送带以v o=1 0 m/s 的速率逆时针转动。在传送带上端A 无初速地放一个质量为m=0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为H=0.5煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知 s i n 3 7 =0.6,g=1 0 m/s2,求：(1)煤块从A 到 B 的时间；(2)煤块从A 到 B 的过程中传送带上形成痕迹的长度。1 7.(1 1 分)如图所示，在竖直平面内的直角坐标系x O y 中，x 轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m、电荷量为-q (-q 0)的带电绝缘小球，从 y 轴上的P (0,L)点由静止开始释放，运动至x 轴上的A (-L,0)点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x 轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管。细管的圆心O i 位于y 轴上，交 y 轴于点B,交 x 轴于A 点和C (L,0)点。该细管固定且紧贴x 轴，内径略大于小球直径。小球直径远小于细管半径O 1 B,不计一切阻力，重力加速度为g。求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球运动到B 点时对管的压力的大小和方向。1 8.(1 4 分)如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M=lkg 的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.2 m 的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2 k g 的滑块(可视为质点)以v o=6 m/s 的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数y=0.3,g取1 0 m/s2,求：(1)滑块与小车共速时的速度及小车的最小长度；(2)讨论小车的长度L在什么范围，滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道？精品物理教学资源群号：7730983252020-2021学年江苏省镇江中学高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单 选（共有8 小题，每题3 分，共 计 24分，每题只有一个选项符合题意）1.（3 分）下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.由E=E 知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比qB.由 =1 4 mm=1 0.2 0 mm=1.0 2 0 cm.d 1.02X 10 2vA=-ZotA 2.55X 10 sm/s=4.Om/s-（2）若动能的增加量和重力势能的减小量相等，机械能守恒，重力势能的减小量为mgh,2 2动能的增加量为，lm VA2 _ lm VB2,则验证gh和伊-沫是否相等.（3）由于受到阻力作用，小球通过光电门A 的时间越短，知速度越大，阻力越大.故答案为：（1）1.020,4.0（4 或 4.0 0 也算对）；2 2（2）gh 和4 _ 泣2 2（3）速度越大，所受阻力越大【点评】解决本题的关键知道实验的原理，掌握游标卡尺的读数方法，以及知道误差形成的原因.四、计 算 题（共有4 大题，共计46分）15.（8 分）如图所示，水平转台上有一质量为m 的小物块，用长为L 的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上，细线与转轴间的夹角为6；系统静止时，细线绷直但绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为4 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中，求：（1）至转台对物块的支持力为零时，物块的角速度大小；（2）至转台对物块的支持力为零时，转台对物块做的功。【分析】（1）对物体受力分析，当转台对物块的支持力为零时，摩擦力也为零，根据平衡条件和牛顿第二定律求得物块的角速度大小；（2）物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中，对物体由动能定理求得转台对物块做的功。【解答】解：（1）对物体受力分析，当转台对物块的支持力为零时，摩擦力也为零，对物体在竖直方向上，由平衡条件得：Fcos0=mg水平方向上，由牛顿第二定律得：Fsine=mw2Lsine联立解得物块的角速度大小为：s=J gVLcos6（2）当转台对物块的支持力为零时，根据线速度与角速度的关系式：v=3 Lsin0对物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中，根据动能定理得：W=1 2-0联立解得转台对物块做的功为：w=lirigt a ne.sine答：（1）至转台对物块的支持力为零时，物块的角速序大小为J g:VLcose（2）至转台对物块的支持力为零时，转台对物块做的功为呆t a n 8.s i n 8。【点评】本题考查了牛顿运动定律和功能关系在圆周运动中的应用，注意临界条件的分析，转台对物块支持力为零时，摩擦力也为零。16.（13分）如图所示，煤矿有一传送带与地面夹角。=37,从 A 到 B长度达到L=44m,传送带以v（）=10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A 无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为n=0.5 煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知 sin37=0.6,g=10m/s2,求：（1）煤块从A 到 B的时间；（2）煤块从A 到 B的过程中传送带上形成痕迹的长度。【分析】（1）煤块放在传送带上后做初速度为零的匀加速直线运动，应用牛顿第二定律求出煤块的加速度，应用运动学公式求出煤块速度与传送带速度相等需要的时间与煤块的位移；由于utan。，煤块速度与传送带速度相等后，煤块继续向下做匀加速直线运动,应用牛顿第二定律与运动学公式求出煤块加速到B的时间，然后求出煤块从A 到 B的运动时间。（2）根据煤块与传送带运动过程求出它们的位移，然后求出煤块在传送带上形成痕迹的长度。【解答】解：（1）煤块刚放在传送带上时，对煤块，由牛顿第二定律得：mgsin0+|imgcos0=mai代入数据解得：ai=10m/s2煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间：ti=2 9=4=ls10煤块的位移：xi=A aiti2=X 10X l2m=5m L=44m,2 2由于|imgcos0 A xi,第二阶段煤块留下的痕迹覆盖在第一阶段的痕迹，覆 盖 的 痕 迹 长 度=5 m传送带表面留下黑色炭迹的长度L=4 x2=9 m答：(1)煤块从A到B的时间是4 s；(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度是9 mo【点评】本题是多体多过程问题，煤块与传送带的运动过程复杂，本题难道较大，根据题意分析清楚煤块与传送带的运动过程是解题的前提与关键，分析清楚运动过程后应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。1 7.(1 1分)如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xO y中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m、电荷量为-q(-q m g,方向竖直向上根据牛顿第三定律可得小球运动到B点时对管的压力的大小N，=3（V2+1）m g,方向竖直向下。答：(1)匀强电场的电场强度的大小为理；q(2)小球运动到B点时对管的压力的大小为3(&+1)m g和方向竖直向下。【点评】本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律的应用，在第二象限，粒子做匀变速直线运动，其实也可以认为是运动的合成与分解，到达A点时合速度方向己知，根据这个方向夹角求解电场力。18.(14分)如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质 量M=1k g的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.2 m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2 k g的滑块(可视为质点)以v o=6 m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数口=0.3,g取10 m/s2,求：(1)滑块与小车共速时的速度及小车的最小长度；(2)讨论小车的长度L在什么范围，滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道？【分析】(1)滑块在小车上滑行过程，系统动量守恒，应用动量守恒定律求出滑块与小车公式时的速度；当两者速度相同滑块刚好滑到小车的右端时，小车的长度最短，根据能量守恒求解小车的最小长度。(2)滑块不脱离圆轨道可能从Q点离开轨道，也可能滑到T点，应用动能定理与牛顿第二定律求出临界小车的长度，然后确定L的范围。【解答】解：(1)设滑块与小车的共同速度为V I,滑块在小车上滑动过程系统动量守恒,以向右为正方向，由动量守恒定律得：m v o=(m+M)v i代入数据解得：v i=4m/s滑块与车共速时滑块恰好到达车的右端此时车的长度最小，设小车的最小长度为L i.由能量守恒定律得：I m v o?1 (m+M)v i 2+u m g L i2 2代入数据解得：L i=2 m(2)设小车与墙壁碰撞时，滑块与P点的距离为L 2,若滑块m恰能滑过圆弧的最高点Q,设滑至最高点的速度为V,m恰好通过圆弧轨道最高点时重力提供向心力，由牛顿第二定律得：2m g=m R代入数据解得：v=J 5n/s小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到最高点Q,在这个过程中，对滑块，由动能定理得：-pm g L 2 -m g*2 R=1 m v 2-1 m v r22 2代入数据解得：L 2=l m所以此时小车的长度为：L=L i+L 2=2 m+l m=3m滑块要想运动到Q点，小车的长度L必须满足：2 m W L W 3m若滑块恰好滑至上圆弧到达T点时速度为零，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，4设小车与墙壁碰撞时，滑块与P点的距离为L 3时滑块恰好滑到T点，小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到T点，在这个过程，对滑块，由动能定理得：1 2-|i m g L 3-m g R=O -m v i2代入数据解得：L 3=2 m此时小车的长度为L =L i+L 3=2 m+2 m=4m,设小车与墙壁碰撞时，滑块与P点的距离为L 4时滑块恰好滑到P点，小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到P点，在这个过程，对滑块，由动能定理得：1 2-|i m g L 4=0 -m v i2代入数据解得：L 4=Bm3此时小车的长度：L =L 2+L 4=2 m+8 m=2 m3 3小车的长度满足：4 m W L 2 l m3答：(1)滑块与小车共速时的速度是4 m/s,小车的最小长度是2 m；(2)滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道，小车的长度L的范围是：2 mW LW3 m 或3【点评】本题是多体多过程问题，考查了动量守恒定律的应用，根据题意分析清楚滑块与小车的运动过程是解题的前提，知道滑块能滑上P点而不脱离圆轨道的临界条件是解题的关键；应用动量守恒定律、动能定理与牛顿第二定律即可解题。精品物理教学资源群号：773098325
