福建省泉州市第五中学2011?2012学年高三下学期第3次周考物理试卷
一、选择题(本题10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个正确答案,选对得6分,错选多选不得分)
1.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际制单位),则该质点( D )
A.第1 s内的位移是5
B.前2 s内的平均速度是6 /s
C. 任意相邻的1 s 内位移差都是1
D. 任意1 s内的速度增量都是2 /s
2.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧代替.如图甲所示,曲线上A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图1-8乙所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是( C )
A.v20 g B.v20 sin2αg
C.v20 cos2αg D.v20 cos2αgsinα
3.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( D )
A.卫星动能增大,引力势能减小
B.卫星动能增大,引力势能增大
C.卫星动能减小,引力势能减小
D.卫星动能减小,引力势能增大
4.如图1-6所示,在光滑水平面上有一质量为1的足够长的木板,其上叠放一质量为2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( A )
图1-6
5.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( D )
A.它的振动速度等于波的传播速度
B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D.它的振动频率等于波的振动频率
6.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能不可能( C )
A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
【解析】当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时,该力一直做正功,其动能一直增大,A正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时,物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动,其动能先逐渐减小至零,再逐渐增大,B正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时,其动能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,D正确;物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小的情况,C错误.
7.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中( B )
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框中感应电流方向保持不变
C.线框所受安培力的合力为零
D.线框的机械能不断增大
8.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有( B )
A.粒子带正电荷
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大
9.如图1-6所示,在两等量异种点电荷的电场中,N为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于N对称,b点位于N上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是( C )
A.b点场强大于d点场强
B.b点场强等于d点场强
C.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
10.两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37°,质量均为的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是( D )
A.ab杆所受拉力F的大小为gsin37°
B.回路中电流为g sin 37°BL
C.回路中电流的总功率为gv sin37°
D.与v大小的关系为=B2L2v2Rg tan37°
二、实验题(共15分)
11.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验,还需从下图中选取实验器材,其名称是________,并分别写出所选器材的作用________.
11.【答案】 学生电、电磁打点计时器(或电火花计时器)、钩码、砝码 学生电为打点计时器提供交流电;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可用于测量小车质量
12.为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路.图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池.完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.
12.【答案】 (1) R0 标准电流表(或A0) (2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值
三、计算题(25分)
13.如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为,滑板质量 = 2,两半圆半径均为R,板长l = 6.5R,板右端到C的距离L在R < L < 5R范围内取值。E距A为S = 5R,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ = 0.5,重力加速度取g.
⑴求物块滑到B点的速度大小;
⑵试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功 与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。
解析:
(1)μgs + g • 2R = 12 υB2 ①
所以υB = 3Rg
(2)设滑动x1,滑动x2二者达到共同速度υ,则
υB = ( + )υ ②
μgx1 = 12 υ2 ③
? μgx2 = 12 υ2 ? 12 υB2 ④
由②③④得υ = Rg,x1 = 2R,x2 = 8R
二者位移之差△x = xB ? x1 = 6R < 6.5R,即滑块未掉下滑板
讨论:
①R < L < 2R时,Wf = μg(l + L) = 12 g(6.5R + L).
②2R ≤ L < 5R时,Wf = μgx2 + μg(l ? △x) = 4.25R < 4.5gR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。
要使滑块滑到CD轨道中点,υC必须满足 12 υC2 ≥ gR ⑤
此时L应满足:μg(l + L) = 12 υB2 ? 12 υC2 ⑥
则L ≤ 12 R,不符合题意,滑块不能滑到CD轨道中点。
答案:(1)υB = 3Rg
(2)①R < L < 2R时,Wf = μg(l + L) = 12 g(6.5R + L).
②2R ≤ L < 5R时,Wf = μgx2 + μg(l ? △x) = 4.25R < 4.5gR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。
滑块不能滑到CD轨道中点
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