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哈尔滨市第六中学2010-2011学年度上学期期中考试
高三物理试题
考试时间:90分钟 满分:110分
一．选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分．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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.）
1． 在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，下面几个实例中应用该方法的是（ ） A．根据加速度的定义a??v?t，当△t非常小，?v?t就可以表示物体在某时刻的瞬时加速度
B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保
持力不变研究加速度与质量的关系
C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速
直线运动，然后把各小段的位移相加
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点
2．物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度．他们经多次实验和计算后发现：在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重垂线的投影在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可直观地得到小球做平抛运动的初速度．如下图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺(图中P为重垂线所指位置)，其中可能正确的是（不计空气阻力）（ ）
3．一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力），自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示，则（ ） A．行星表面重力加速度大小为8m/s2 B．行星表面重力加速度大小为10m/s2 C．物体落到行星表面时的速度大小为20m/s D．物体落到行星表面时的速度大小为25m/s
4．小球以初速度v0水平抛出，用vt表示小球某时刻的速度，△v表示小球速度的
改变量，s表示小球的位移，Ek表示小球某时刻的动能，不计空气阻力，则下列各图的关系正确
的
是
（ ）
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5．放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象分别如图（甲）、（乙）所示，则物体的质量为（取g=10 m／s2） A．5㎏ B．10㎏ C．3㎏ D．9㎏
395106．AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由
释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度时间图像如图所示，则A、B两点的电势高低和场强的大小关系是（ ）
A．?A＞?B ，EA＞EB B．?A＞?B ，EA＜EB
C．?A＜?B ，EA＞EB D．?A＜?B ，EA＜EB
7．两个异号点电荷的质量分别为m1、m2，电荷量分别为Q1、Q2，相距为d，在库仑力作用下（不计万有引力）各自绕它们连线上的某一点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知静电力常量k，则它们的总动能为（ ）
A. kQ1Q2 B. kQ1Q2 C. km1Q1Q2 D. km2Q1Q2
d2dm2d2m1d8．一个带电量为－q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则（ ） A．小球能过B点，且小球在B点时的动能最大 B．小球不可能过B点
C．小球能过B点，且在B点与轨道之间压力不为0 D．小球在运动过程中，机械能一定不守恒
9．如图甲所示，在倾角为30o的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m／s2）（ ）
10．如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上. 突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开
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始运动，在以后的运动过程中，对两小球A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）（ ） A. 由于电场力对球A和球B做功为零，故小球电势能总和始终不变 B. 由于两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒 C. 当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大
D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，系统动能最大
二．填空题（本题共2个小题，共20分）
11（8分）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________________m/s(保留两位有效数字)．? （2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔEP=___________J，动能的增加量
ΔEk=_________________J（保留两位有效数字）．?
（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因______________________________________________________________________________________
12（12分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
b
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度为d（已知l ? d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2，则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=____________ （2）用米尺测量两光电门间距为l，则小车的加速度表达式a=___________
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是：在__________________________________的情况下，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至________________________________；
（4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a—F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_____________________；曲线上部弯曲的原因是_________________________．
三．计算题（本题包括4个小题，共50分）
13（10分）一物体在某一行星表面上做自由落体运动，在连续的两个1s内，下降的高度分别为12m和20m，若该星球的半径为180km，则环绕该行星的卫星的最小周期为多少？（不计空
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气阻力）
14（10分）如图甲所示，水平传送带的长度L=6 m，皮带轮以速度v顺时针匀速转动，现在一质量为1 kg的小物体（可视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为s，保持物块的初速度v0不变，多次改变皮带轮的速度v依次测量水平位移s，得到如图乙所示的s-v图象．
（1）当0 （2）物块的初速度v0多大? 15（14分）如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度。求： （1）斜面倾角α （2）B的最大速度vBm 16 （16分）如图所示，在方向水平向右、大小为E＝6×103 N／C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面. 一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1＝2×104 kg，带电量为 － q1＝2×109 C，乙的质量为m2＝1×104 kg，带电量为q2＝－1×109 C. 开始时细绳处于拉直状 － － － 态．由静止释放两滑块，t＝3 s时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力，试求∶ （1）细绳断裂前，两滑块的加速度； （2）在整个运动过程中，乙的电势能增量的最大值； （3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量. 高三物理答案 1．C 2．A 3．AC 4．B 5．B 6．C 7．B 8．D 9．C 10．CD 11．（1）0.97m/s （2）0．48J （3）0．47J?（3）重锤下落过程中受到阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤的机械能减小．? 2d1112．（1）d（2）(2?2) t12lt2t1 (3) 不挂砂和砂桶，与两个光电门相连的计时器读数相等为止 - 4 -- www.yidijiajiao.com 北大清华状元、一线名师 真人在线互动家教平台 (4)平衡摩擦力时木板倾角太大 没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 13．解析：设行星表面的重力加速度为g， 由自由落体得：△h=gt2 （1） 2分 在行星表面： （2） 3分 绕行星表面运行的卫星的周期最小，设为T,则 （3） 3分 代入数据，解得 T= 942s 2分 14．（1）当0 v≥7 m／s时，物块在A、B之间做匀加速直线运动。（2分） （2）v12222?v0?2?gL （1分） v2?v0?2?gL （1分） 依题可知：v1?1m/s （1分） ； v2?7m/s （1分） 故可解得v0?5m/s （2分） ?mg ① （1分） 15．（1）A刚离开地面时，对A有：kx2 此时B有最大速度，即aB 则对B有：T?aC?0 ?kx2?mg?0 ② （2分） 对C有：4mgsin??T?0 ③ （2分） 以上方程联立可解得：sin??1,??30? （1分） 2（2）初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1由上问知x1?x2??mg ④ （1分） mg，则从释放至A刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；（1分） k此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即： 124mg(x1?x2)sin??mg(x1?x2)?(4m?m)vBm ⑤（4分） 2 以上方程联立可解得：vBm?2gm （2分） 5k?Eq2?(m1?m2)a（2分） 16．（1）绳断前，对甲和乙整体分析有：Eq1- 5 --