湖北省黄冈市黄冈中学2017届高三上学期限时训练（八）物理试题 12页

www.ks5u.com 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1、下列各叙述中，正确的是（ ）‎ A、用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法 B、库仑提出了用电场线描述电场的方法 C、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D、用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容，加速度都是采用了比值法定义的 ‎【答案】A ‎ 考点：物理学史。‎ ‎【名师点睛】掌握物理规律的发现过程及物理的研究方法，能够加深对规律的理解，以便灵活应用，学会研究物理问题的方法，能拓宽认识问题的思路。‎ ‎2、竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，则（ ）‎ A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功 C．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率 D．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 ‎【答案】C ‎ 【解析】 试题分析：重力做功的大小只与物体的初末的位置有关，与物体的路径无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，A错误；B错误；物体在上升的过程中，受到的阻力向下，在下降的过程中受到的阻力向上，所以在上升时物体受到的合力大，加速度大，此过程物体运动的时间短，在上升和下降的过程中物体重力做功的大小是相同的，由 可知，上升的过程中的重力的平均功率较大，所以C正确；D错误；故选C。‎ 考点：功和功率。‎ ‎【名师点睛】重力做功只与初末位置有关，与路径、运动状态、是否受其它力无关，由于空气阻力作用，上升过程和下降过程时间不同，由，即可判断平均功率的大小。‎ 3、 某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道2上后，动能比在轨 道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎ 考点：万有引力定律在天体运动中的应用。‎ ‎【名师点睛】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，表示出在不同轨道时对应的动能，根据动能差确定半径的表达式。‎ ‎4、“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ A．摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大 ‎ B．摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大 ‎ C．摩托车做圆周运动的H越高，向心力做功越多 ‎ D．摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小 ‎【答案】B 考点：向心力、牛顿第二定律。‎ ‎【名师点睛】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变．H越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小。‎ ‎5、一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O（圆环质量忽略不计），系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β。当缓慢拉动圆环使α（）增大时（ ）‎ A．F变大，β变大 B．F变大，β变小 C．F变小，β变大 D．F变小，β变小 ‎【答案】B ‎ 【解析】 试题分析：圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力FT，三力平衡，故两个绳子的拉力与拉力F始终等值、反向、共线，由于两个绳子的拉力等于mg，夹角越小，合力越大，且合力在角平分线上，故拉力F逐渐变大，由于始终与两细线拉力的合力反向，故拉力F逐渐竖直，逐渐变小，故选B。‎ 考点：共点力平衡的条件及其应用。‎ ‎【名师点睛】圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力FT，根据三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线进行判断。‎ ‎6、如图所示，半径为R的光滑竖直半圆弧与粗糙水平面平滑连接，轻弹簧一端与墙壁连接，另一端与可视为质点、质量为m的小滑块接触但不连接，小滑块在水平向右的外力作用下静止于P点，P点与圆弧最低点A的间距为R。某时刻将小滑块由静止释放，小滑块到达A点之前已与弹簧分离，此后恰好能到达圆弧最高点C。已知小滑块和水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。上述过程中弹簧对小滑块做的功为（ ）‎ A．2mgR B．2.5 mgR C．3 mgR D．3.5 mgR ‎ ‎【答案】C ‎ 考点：向心力、动能定理。‎ ‎【名师点睛】对小滑块在轨道最高点时受力分析，根据牛顿第二定律列方程求出小球在最高点时的速度；再利用动能定理列出自释放到C点的功能关系表达式，求解弹簧对小滑块做的功；本题是应用能量守恒与牛顿运动定律来处理圆周运动问题，利用功能关系解题的优点在于不用分析复杂的运动过程，只关心初末状态即可。‎ ‎7、如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子。沙粒之间的动摩擦因数为μ1‎ ‎，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1)，下列说法正确的是（ ） ‎ ‎ A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ>μ2‎ ‎ B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2‎ ‎ C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1‎ ‎ D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tanθ ‎【答案】AC ‎ 考点：共点力平衡的条件及其应用、滑动摩擦力。‎ ‎【名师点睛】当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，此时沙子所受的重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力．当与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，根据重力的分力与最大静摩擦力的关系，求出满足的条件。‎ ‎8、如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知力F和AB间夹角为θ，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是（ ）‎ ‎ A．电场强度的大小为E=Fcosθ/q ‎ ‎ B．AB两点的电势差为UAB=-Fdcosθ/q ‎ C．带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fdcosθ ‎ D．带电小球若由B匀速运动至A，则恒力F必须反向 ‎【答案】C ‎ 考点：带电粒子在匀强电场中的运动、电势能。‎ ‎【名师点睛】本题要根据小球的运动状态分析受力情况、确定外力做功、判断电势能变化，考查将力学知识运动到电场中的能力。‎ ‎9、如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量 为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mg/q ，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．若小球在竖直平面内绕O点做完整圆周运动，则它运动过程中的最小速度 ‎ B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 ‎ D．若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 ‎【答案】 【解析】 试题分析：由于电场强度，故，则等效最低点在BC 之间，重力和电场力的合力为 根据得，小球在等效最高点的最小速度为，A正确；除重力和弹力外其它力做功等于机械能的增加值，若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时，电场力做功最多，故到B点时的机械能最大，B正确；小球受合力方向与电场方向夹角45°斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动，C错误；若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，由于在沿AD弧线运动至半径OA转过45°过程中，重力的负功大于电场力的正功，故小球动能继续减小，由于小球在等效最高点的速度为，则小球将脱离圆周，故不可能到达B点，D错误；故选AB。‎ 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系。‎ ‎【名师点睛】掌握重力做功与重力势能变化的关系，掌握合外力做功与动能变化的关系，除重力和弹力外其它力做功与机械能变化的关系，注意将重力场和电场的总和等效成另一个“合场”，将重力场中的竖直面内的圆周运动与本题的圆周运动进行类比。‎ ‎10．一质点做匀加速直线运动，依次经过A、B、C、D四点，相邻两点间的距离分别为、、，已知质点通过AB段、BC段、CD段所用的时间均为T。关于质点在B点的速度表达式，正确的是（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】ABD ‎ 考点：匀变速直线运动规律的应用。‎ ‎【名师点睛】对于运动学问题，首先要明确物体的运动性质，其次在分析已知条件的基础上，灵活选择公式求解。‎ 二、实验题：本大题共1小题，每空6分，共18分。把答案写在答题卡指定的答题处。‎ ‎11．某实验小组利用如图1‎ 所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：‎ i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。‎ ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算加速度；‎ iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算加速度、、……‎ iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，每个钩码质量均为）。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是 ；‎ A．实验中必须平衡摩擦力 B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行 C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量 D．还需要测得小滑车的质量 ‎（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a= m/s2 （结果保留2位有效数字）；‎ ‎（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。‎ ‎【答案】（1）B （2）0.42 （3） 【解析】 试题分析：（1）实验原理是利用砝码牵引小滑车做加速运动，利用打出的纸带求出加速度，牵引绳的拉力必须与摩擦力在一条直线上，所以滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行，B正确；A、C、D错误。‎ 考点：探究影响摩擦力的大小的因素、牛顿第二定律。‎ ‎【名师点睛】要知道打点计时器的结构、工作原理、使用注意事项，正确选择研究对象，应用牛顿第二定律即可求出动摩擦因数．对于纸带问题的处理，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，提高应用基本规律解答实验问题的能力。‎ 三、计算题：本题共2小题，第12题16分，第13题19分共35分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎12、如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C 点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，求：‎ ‎（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道的压力；‎ ‎（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；‎ ‎（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。‎ ‎【答案】（1），方向竖直向下 （2）（3）‎ ‎ 【解析】 试题分析：（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，圆轨道C点对滑块的支持力为FN 由P到C的过程：‎ 在C点：                                                                                      解得：          由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力大小，方向竖直向下   ‎ 考点：动能定理、功能关系。‎ ‎【名师点睛】（1）由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度，根据牛顿第二定律求解（2）对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数μ（3）Q到C到A的过程根据能量守恒求解。.‎ ‎13、相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0，质量为m，电量为-e，在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0< k <1， ；紧靠B板的偏转电场电压也等于U0 ，板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端L/2处垂直放置很大的荧光屏PQ ‎。不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。‎ ‎（1）在0—T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果用L、d 表示）‎ ‎（2）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值，使在0—T 时间内通过电容器B 板的所有电子,能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ 根据偏转电场中的推论“似是中点来”其打在荧光屏上的坐标 在kT-T 时间内，穿出B板后速=度变为v2，同理可得:，‎ ‎,． 荧光屏上两个发光点之间的距离:‎ ‎（2）要求在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，前后两段电子束的长度必须相等（且刚好重叠），第一束长度：；第二束长度：； 当时，即， 解得 考点：带电粒子在匀强电场中的运动。‎ ‎【名师点睛】本题利用带电粒子在匀强电场中的类平抛运动及其相关知识列方程进行解答，关键要分析出临界条件和隐含的条件。‎ ‎ ‎ ‎ ‎