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周末测试题


高三年级物理周末测试 高三年级物理周末测试 时间:110 分钟 2011.10.22
时间:100 分钟 2 11.7.16

地点之间的距离为 3L . 已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为 R ,求该星球的质量是 ( A. )

全力以赴,用你的细心和坚持创造新的奇迹
一、选择题(本题共 12 小题。在每小题给出

的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选 项正确,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、如图所示,一物块受到一个水平力 F 作用静止于斜面上,此力 F 的方向与斜面平行,如果将力 F 撤除,下列对物块的描述正确的是 ( ) A.物块将沿斜面下滑 B.物块受到的摩擦力变大 C.物块立即获得加速度 D.物块所受的摩擦力方向改变 2、如图所示,为一质点运动的位移—时间图象,曲线为一段圆弧, 则下列说法中正确的是 A.质点可能做圆周运动 B.质点一定做直线运动 C.t1 时刻质点离开出发点一定最远 D.质点运动的速率选减小后增大 3、 如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为 M 的竖直竹竿,当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( ) A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g ( )

4LR 2 3Gt 2

B.

2LR 2 3Gt 2

C.

3LR 2 2Gt 2

D.

3LR 2 4Gt 2

6、 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。 它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化, 在如图 所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与 一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。有一 种氧化锡传感器,其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比,那么,电压表示数 U 与一氧化碳浓度 C 之间的对应关系正确的是 ( ) A.U 越大,表示 C 越大,C 与 U 成正比 B.U 越大,表示 C 越小,C 与 U 成反比 C.U 越大,表示 C 越大,但是 C 与 U 不成正比 D.U 越大,表示 C 越小,但是 C 与 U 不成反比 7、如图所示,小球从 A 点以初速度 v0 沿粗糙斜面向上运动,到达最高点 B 后 返回 A,C 为 AB 的中点。下列说法中正确的是 ( ) A.小球从 A 出发到返回 A 的过程中,位移为零,外力做功为零 B.小球从 A 到 C 过程与从 C 到 B 过程,减少的动能相等 B C.小球从 A 到 C 过程与从 C 到 B 过程,速度的变化量相等 C D.小球从 A 到 C 过程与从 C 到 B 过程,损失的机械能相等 A 8、一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的 关系图象如图所示,其中 0~s1 过程的图象为曲线,s1~s2 过程的图象 为直线,根据该图象,下列说法正确的是 A. 0~s1 过程中物体所受拉力一定是变力,且不断减小 B. s1~s2 过程中物体可能在做匀变速直线运动 C. s1~s2 过程中物体可能在做变加速直线运动 D. 0~s2 过程中物体的动能可能在不断增大 9、如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小 球,P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q 小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打 在右极板上的同一点。则从开始释放到打到右极板的过程中 ( )

4、宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统, 通常可忽略其他星体对它们的引力作用, 已观测到稳定的三星系统存在形式之一 是:三颗星位于同一直线上,两颗环绕星围绕中央星在同一半径为 R 的圆形轨道 上运行,设每个星体的质量均为 M,则 A. 环绕星运动的线速度为 GM R B. 环绕星运动的线速度为 5GM 4R

R3 C.环绕星运动的周期为 T ? 4? 5GM
D.环绕星运动的周期为 T ? 2?

t A.它们的运行时间 P
B.它们的电荷量之比

? tQ

P

Q

q P : qQ ? 2 : 1
?E kP : ?E kQ ? 4 : 1
?E P : ?E Q ? 2 : 1

R GM

3

C.它们的动能增加量之比

5、宇航员站在星球表面上某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间 t 小球落回星球表面, 测得抛出点和落地点之间的距离为 L.若抛出时的速度增大为原来的 2 倍,则抛出点到落 衡水市第二中学

D.它们的电势能减少量之比

10、空间某一静电场的电势 ? 在 x 轴上分布如图所示, x 轴上两点 B、C 点电场强度在 x 方向上的分 高三物理教研组

量分别是 E Bk 、 ECk ,下列说法中正确的有 (



A. E Bk 的大小大于 ECk 的大小 B. E Bk 的方向沿 x 轴正方向 C.电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大 D.负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中,电场力先做正功,后做负功 11、如图所示的空间中存在着正交的匀强电场和匀强磁场,从 A 点沿 AB、AC 方向绝缘地抛出两带电 小球,关于小球的运动情况,下列说法中正确的是( ) A.从 AB、AC 抛出的小球都可能做直线运动 B.只有沿 AB 抛出的小球才可能做直线运动 C.做直线运动的小球带正电,而且一定是做匀速直线运动 D.做直线运动的小球机械能守恒 12、如图所示,带正电的物块 A 放在不带电的小车 B 上,开始时都静 止,处于垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0 时加一个水平恒力 F 向右拉小车 B,t=t1 时 A 相对于 B 开始滑动。已知地面是光滑的。 AB 间粗糙,A 带电量保持不变,小车足够长。从 t=0 开始 A、B 的速度—时间图象,下面哪个可能正确? v
B A

D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; E. 测量纸带上某些点间的距离; F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其 原因。 答:

②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度 a 的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上 的连续的五个点 A、B、C、D、E,测出 A 距起始点 O 的距离为 s0,点 AC 间的距离为 s1,点 CE 间的 距离为 s2,使用交流电的频率为 f,根据这些条件计算重锤下落的加速度 a=_________。 ③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主
O A B C D E

s0

s1

s2

要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力 加速度公认的较准确的值为 g,还需要测量的物理量是___ ____。试用这些物理量和上图纸 带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小 F=_ __ . 三、计算题(共54分) 14、 (12 分) 电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端 A 送往倾角 θ=30°的足够长 斜面上部.滚轮中心 B 与斜面底部 A 的距离为 L=6.5m,当金属杆的下端运动到 B 处时,滚轮提起, 与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动.此时滚轮 再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始.已知滚轮边缘线速度恒为 v=4m/s, 滚轮对杆的正压力 FN=2×104N,滚轮与杆间的动摩擦因数为 μ=0.35,杆的质量为 m=1×103Kg,不计杆 与斜面间的摩擦,取 g=10m/s2 。求: (1)在滚轮的作用下,杆加速上升的加速度; (2)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离; (3)每个周期中电动机对金属杆所做的功; (4)杆往复运动的周期.

A B

F

v
B A

v
B

v
B

A

B

O

t t1 A t2

A

B

O

t t1 t 2 t 3 B

A

B

A

O

t t1 C t
2

A

B

A

O

t t1 D t
2

二、实验题(每空2分,共8分) 13、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源, 输出电压为 6V 的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤 上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能 守恒定律。 ①下面列举了该实验的几个操作步骤: A. 按照图示的装置安装器件; B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上; C. 用天平测出重锤的质量;

打点 计时器

纸带

夹子 重物

15、 (13 分) 如图, 半径 R=0.4m 的圆盘水平放置, 绕竖直轴 OO′匀速转动, 在圆心 O 正上方 h=0.8m 高处固定一水平轨道 PQ, 转轴和水平轨道交于 O′点。 一质量 m=1kg 的小车 (可视为质点) , 在 F=4N

衡水市第二中学

高三物理教研组

的水平恒力作用下,从 O′左侧 x0=2m 处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到 O′点时,从小 车上自由释放一小球,此时圆盘半径 OA 与 x 轴重合。规定经过 O 点水平向右为 x 轴正方向。小车与 轨道间的动摩擦因数 μ=0.2,g 取 10m/s2。 ⑴若小球刚好落到 A 点,求小车运动到 O′点的速度; ⑵为使小球刚好落在 A 点,圆盘转动的角速度应为多大? ⑶为使小球能落到圆盘上,求水平拉力 F 作用的距离范围。
F P O′ h 圆盘 O 轨道 Q

(1)带电粒子能从 AB 边界飞出的最大速度? (2)若带电粒子能垂直 CD 边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所 示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板, 则极板间电压及整个过程 中粒子在磁场中运动的时间? (3)若带电粒子的速度是(2)中的 3 倍,并可以从 Q 点沿纸 面各个方向射入磁场,则粒子能打到 CD 边界的范围?

A

x

16、 (14 分)在 xoy 平面内,第Ⅲ象限的直线 OM 是电场与磁场的边界, OM 与 x 轴负方向成 45 0 角. 在 x ? 0 且 OM 的左侧空间存在着沿 x 轴负方向的匀强电场 E ,场强大小 0.32 N / C ,在 y ? 0 且 OM 的 右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场 B ,磁感应强度大小为 0.1T ,如图所示.一不计重力的带 负电微粒,从坐标原点 O 沿 y 轴负方向以 v0 ? 2 ? 10 3 m / s 的初速度进入磁场,已知微粒的电荷量
q ? 5 ? 10 ?18 C ,质量为 m ? 1 ? 10 ?24 kg , ? ? 3.14 求:

(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标. (2)带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间. (3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.

17、 (15 分)如图所示, 在空间中存在垂直纸面向里的场强为 B 匀强磁场,其边界 AB、CD 的宽度为 d, o 在左边界的 Q 点处有一质量为 m,带电量为负 q 的粒子沿与左边界成 30 的方向射入磁场,粒子重力 不计.求: 衡水市第二中学

周末测试题答案
1、D 2、BD 3、B 4、BC 5、B 6、C 7、BD 8、BD 9、B 10、AD 11、BC 12、C
高三物理教研组

13、答案:①步骤 B 是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤 D 是错误的,应该先 接通电源,待打点稳定后再释放纸带。步骤 C 不必要,因为根据测量原理,重锤的动能 和势能中都包含了质量 m,可以约去。 ②a ?
( s 2 ? s1 ) f 2 4

③重锤的质量 m , m[ g ? (1 分)

( s 2 ? s1 ) f 2 ] 4

14、解:(1)f=μN=7×103N

a=f-mgsinθ/m=2m/s2???(2 分) ( 2 )s= v =4m???(2 分) 2a (3)∵s<L∴金属杆先匀加速 4 米,后匀速 2.5 米.
1 W1-mgsinθs= mv2 2
2

F ? ?mg x2 m ?mg V02 ? V 2 ? 2(? )( x0 ? x2 ) m 1 两式相加得 Fx2 ? ?mgx0 ? mV02 2 9 代入数据解得 x 2 ? 1.125 m 或 m 8 V2 ?2
则水平拉力 F 作用的距离范围 1m < x ≤1.125m (直接用功能关系计算同样给分) 16、 (1)带电粒子从 O 点射入磁场运动轨迹如图所示, 由 qv0 B ? m
2 v0 r

(1 分)

---------------1 分

W2- mgsinθs’=0???(2 分)
得r ?

W1=2.8×104J

W2=1.25×104J???(2 分) ???(1 分)

∴W= W1+W2=4.05×104J (4)t1=v/a=2s
1 L=v0t+ at2 2

mv 0 ? 4 ? 10 ?3 m ,---------------2 分 qB

由题意及几何关系可知带电粒子的运动轨迹在磁场中偏转的圆心角为

t2=L-s/v=0.625s 后做匀变速运动 a’=gsinθ???(2 分)
1 6.5=-4t3+ ×5t32 得 t3=2.6s 2

90 0 ,则 A 点位置坐标 (?4 ? 10 ?3 ,?4 ? 10 ?3 ) .---------------2 分
(2)设带点粒子在磁场中做圆周运动的周期为 T ,则

???(2 分)

∴T= t1+ t2+ t3=5.225s???(2 分)
15、 (1)小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度作平抛运动,

T?

2?r ? 1.256 ? 10 ?5 s ---------------2 分 v0

h?

1 2 gt 2 R ? 1 m/s t

R ? v0 t
(5 分)

由图可知粒子在磁场中运动时间 t1 ? t OA ? t AC ? 带电粒子第一次在电场中运动的时间 t 2 , t 2 ?

1 3 T ? T ? 1.256 ? 10 ?5 s -----------2 分 4 4

小车运动到 O ? 点的速度 v0 ?

(2)为使小球刚好落在 A 点,则小球下落的时间为圆盘转动周期 的整数倍,有 t ? kT ? 即 ? ? 2k?

2v0 2mv 0 ? ? 2.5 ? 10 ?3 s -------------2 分 a Eq

2k?

?

,其中 k = 1,2,3,??

(2 分) (2 分)

设粒子从 C 点沿 y 轴正方向进入电场,做类平抛运动,则 a ?

Eq 1 2 , ?x ? 2r ? at3 m 2

g ? 5k? rad/s,其中 k = 1,2,3?? 2h
'

t3 ?

2?x ? a

2?xm ? 10 ? 4 s -------------2 分 Eq
?3

(3)小球若能落到圆盘上,其在 O′点的速度范围是:0<v≤1m/s 设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为 x1、x2,对应到达 O 点的速度分别为 0、1m/s。

粒子在电磁场运动的总时间 t ? t1 ? t 2 ? t 3 ? 2.61256 ? 10 s -------------1 分 (3) ?y ? v0 t 3 ? 0.2m -------------1 分

F ? ?mg ?mg x1 ? V 2 ? 2(? )( x0 ? x1 ) m m 两式相加得 Fx1 ? ?mgx0 ? 0 代入数据解得 x1 ? 1 m V2 ?2
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y ? ?y ? 2r ? 0.192 m -------------1 分
带电粒子离开电磁场时的位置坐标为 (0,0.192 m) -------------2 分
A C

17、 (1)粒子能从左边界射出,临界情况有
vm Q

30°

vm

v R ? R cos30? ? d Bqv ? m R

2

Bqd 2(2 ? 3) Bqd v? ? m(1 ? cos 30?) m

O1

所以粒子能从左边界射出速度应满足 v ?

2(2 ? 3) Bqd m
v

B A

d C O
60°/
2

D

2 v2 d B q2 v ?m (2)粒子能从右边界射出 R ? R cos30 0 2 2 2 2 B qd 2 B qd 1 2 ? 解得 U ? mv2 ? qU 2 2m cos 30? 3m 2 2 B 2 qd 2 粒子不碰到右极板所加电压满足的条件 U? 3m 2?m T 因粒子转过的圆心角为 60? ,所用时间为 ,而 T ? Bq 6 T 2?m 因返回通过磁场所用时间相同,所以总时间 t ? 2 ? ? 6 3Bq

小孔
30°v

Q
60°



U



O
2

(3)当粒子速度为是(2)中的 3 倍时 由几何关系可得 l ? 2 ? 2d cos30 ? 2 3d
0

解得 R ? 2d 粒子,如图
/

B

d

D

A

C

v3

30°

Q

30°

O
/ 3

O
3

B

d

D v3

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