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江苏省海门中学2005-2006学年度第一学期10月份阶段性测试试卷


江苏省海门中学 2005-2006 学年度第一学期 10 月份阶段性测试试卷

高三物理
第 Ⅰ卷 (选择题共 40 分 )
小题, 在每小题给出的四个选项中, 一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一 个选项正确,有的小题有多个选项正确. 个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错 (请将正确选项涂在答题卡上 的或不答的得 0 分. 请将正确选项涂在答题卡上) (请将正确选项涂在答题卡上) 1. 加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了中微子失踪之谜, 即观测到的中微子数目比理论值少 是因为中微子在运动过程中转化成了一个 子和一个τ子.对上述转化过程的研究有下列说 法,其中正确的是 A.该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都依然适用 B.该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都不再适用 C.若发现 子与中微子的运动方向一致,则τ子与中微子的运动方向也可能一致 D.若发现 子与中微子的运动方向相反,则τ子与中微子的运动方向也可能相反 2.如图所示,质量为2kg的物体静止放在光滑的水平面上,用与水平方向成30°角的力F=4N 作用于物体10s,则 A.力F对物体的冲量大小为40Ns C.物体动量的变化为40kgm/s B.力F对物体的冲量大小为 20 3 Ns D.物体的动能增加了300J
5

F
30° m

3. 研究发现, 声音在气体中的传播速度仅仅取决于气体的压强和密度以及一些无单位的数字 常数. 某人根据单位制的知识推出了气体中声速的公式, 并计算出声音在压强为 1.00×10 Pa、 密度为 1.29kg/m 和压强为 1.29×10 Pa、密度为 1.44kg/m 的两种气体中的声速之比,正确 的结果是 A.100∶144 B.40∶43 C.1.29∶1.2 D.1.44∶1
3 5 3

4.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升飞机A,用悬索(重力可忽略不 计)救护困在湖水中的伤员B.在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索 将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离以 l = H t (式中H为直升飞机A离水面的高
2

度,各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化,则在这段 时间内 A.悬索的拉力等于伤员的重力 B.悬索是竖直的 C.伤员做加速度大小方向均不变的曲线运动 D.伤员做速度大小增加的曲线运动 5.如图所示为一质量分布均匀的光滑圆柱体的横截面,O 为圆心,半径为 R.圆柱体横卧在
-1l B v A

两个光滑台阶 A 和 B 上,A 和 B 分别为圆柱体和两个台阶的接触点,∠AOB=105°.若圆柱 体对台阶 A 的压力的大小正好等于圆柱体所受重力的大小,则 A、O 两点间的水平距离为 A.R B. 3 R 2 C. 2 R 2 D.
R O B

1 R 2

A

6.地面上放一斜面体 M,另一小滑块 m 可沿斜面体匀速下滑,设此时斜面体受到地面对它的 摩擦力为 f1,在小滑块沿斜面匀速下滑时对它施加一水平作用力 F,如图所示,使其减速下 滑,设此时斜面体受到地面对它的摩擦力为 f2。斜面体始终相对地面静止,则 A.f1=0;f2≠0 C.f1≠0;f2=0 B.f1≠0;f2≠0 D.f1=0;f2=0
F

7.质量为 m 的小球 A 以水平初速度 v0 与原来静止在光滑水平面上的质量为 3m 与 A 球等大的 小球 B 发生正碰。已知碰撞过程中 A 球的动能减少了 75%,则碰撞后 B 球的动能可能是
2 A. mv0

1 8

2 B. mv0

3 8

C.

1 2 mv0 16

D.

1 2 mv0 24

8.水平推力 F1 和 F2 分别作用于水平面上原来静止的、等质量的 a、b 两物体上,作用一段时 间后撤去推力,物体将继续运动一段时间停下,两物体的 v-t 图象如图所示,已知图中线段 AB∥CD,则 A.F1 的冲量小于 F2 的冲量 B.F1 的冲量等于 F2 的冲量 C.两物体受到的摩擦力大小相等 D.两物体受到的摩擦力大小不等 O F2 F1 B D t v A C
v0 A B C

9.如图所示,AB 和 BC 是两段相切于 B 点顺连在一起的完全相同的粗糙的圆弧形路面,且 A、 B、C 在同一水平面上.质量为 m 的小物块以初速度 v0 从 A 端沿路面滑到 C 端时的速度大小为 v1;而以同样大小的初速度 v0 从 C 端沿路面滑到 A 端时的速度大小为 v2,则 A.v1>v2 B.v1<v2 C.v1=v2 D.无法比较 v1、v2 的大小

10.欧洲航天局用阿里亚娜火箭发射同步卫星,该卫星发射前在赤道附近(北纬 5°左右) 南美洲的法属圭亚那的库卢基地某个发射场上等待发射时为 1 状态,发射到近地轨道上做匀 速圆周运动时为 2 状态,最后通过转移、调试,定点在地球同步轨道上时为 3 状态。这三个 状态下卫星的线速度大小分别为 v1、v2、v3;向心加速度大小分别为 a1、a2、a3;做圆周运动 的周期大小分别为 T1、T2、T3,受到的万有引力大小分别为 F1、F2、F3,则 A.v1<v3<v2 B. a1<a3<a2 C. T1<T3<T2 D. F1<F3<F2

-2-

第Ⅱ卷(非选择题共 110 分)
小题, 把答案填在横线上或按题目要求作答. 二、本题共 2 小题,共 20 分.把答案填在横线上或按题目要求作答. 11. (10 分)如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道 相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP 是可绕 O 点转 动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球。现在 利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。 (1)还需要的器材是 、 。 能的测量,进而转化为对

(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 和 的直接测量。

12. (10 分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器, 其结构如图(1)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、 间通过时, b 光电计时器就 可以显示物体的挡光时间。 现利用图 (2) 所示装置测量滑块 和长 lm 左右的木块间的动摩擦因数, 图中 MN 是水平桌面,Q 是木板与桌 有画出。此外在木板顶端的 P 点还悬挂 着一个铅锤。 让滑块从木板的顶端滑下, 光电门 l、 各自连接的计时器显示的挡 2 光 时 间 分 别 为 5.0 × 10
2 2

显示屏

d

00.0

P

1

L

2
a 光电门 b 图(1) M

Q

N
图(2)b

面的接触点,1 和 2 是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没
5 cm 6 7

s



2.0 × 10 s。用游标卡尺测量小滑块的
宽度 d,卡尺数如图(3)所示。 (1)读出滑块的宽度 d = (2) 滑块通过光电门 1 的速度 v1 =

0

5

10

15

20

图 11 7-1-11 图(3) 图 cm。 m/s, 滑块通过光电门 2 的速度 v2 = m/s。

(3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为 g,为完成测量,除了研究 v1、v2 和两 个光电门之间的距离 L 外,还需测量的物理量是 。 (说明各量的物理意义, 同 时指明代表物理量的字母) 。 (4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ= (用字母表示) 。

-3-

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分. 三、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有 数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13. (14 分)小车上固定有位于竖直方向的细杆,杆上套有质量为 M 的小环,环通过细绳与 质量为 m 的小球连接,当车向右匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为

α,如图所示,求:
(1)小车运动的加速度; (2)杆对环弹力的大小; (3)杆对环作用力的大小及方向。 α

14、(14 分)在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高 处由静止开始滑下,滑到斜坡底端 B 点后沿水平的滑道再滑行一段距离到 C 点停下来。若某 人和滑板的总质量 m=60.0kg,滑板与斜坡滑道 和水平滑道间的动摩擦因数相同,大小为μ= 0.50,斜坡的倾角θ=37°。斜坡与水平滑道间 是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不 计,重力加速度 g 取 10m/s 。 (1)人从斜坡滑下的加速度为多大? (2)若出于场地的限制,水平滑道的最大距离为 L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离 AB 应不 超过多少? (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
2

-4-

15. (14 分)2005 年 10 月 12 日,我国“神舟”六号载人飞船成功发射,这标志着我国的航天 事业发展到了更高的水平。为了使飞船顺利升空,飞船需要一个加速过程,在加速过程中,宇 航员处于超重状态。 人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比 值,称为耐受力值,用 k 表示.在选拔宇航员时,要求他的状态的耐受力值为 4≤k≤12。宇航 员费俊龙和聂海胜的 k 值都约为 10。 神舟六号发射后经变轨以 7.8×10 m/s 的速度沿圆形轨道 环绕地球运行。已知地球半径 R=6.4×10 km,地球表面重力加速 g=10m/s .求: (1)当飞船沿 竖直方向加速升空时,费俊龙和聂海胜承受了巨大的压力,在他们能够承受的最大压力的情况 下,飞船的加速度是多大?(2)飞船在上述圆形轨道上运行时距地面的高度 h.
3 2 3

16. (16 分)如图所示,半径为 R 的光滑半圆轨道 ABC 固定在竖直平面内,它的底端与光滑 水平轨道相切于 A 点.质量为 m 的小球以某一初速度在水平轨道上向半圆轨道滑行,到达最 高点 C 离开半圆轨道后,落在水平轨道的 P 点,

PA=4R.求: (1)小球在 C 点对半圆轨道的压力. (2)小球通过 C 点前、后瞬间的加速度之比. (3)小球在水平轨道上的初速度 v0.
P

C

O

B

A

-5-

17. (16 分)如图所示,在光滑水平面上放有长为 L 的长木板 C,在 C 上面的左端以及距左端

s 处各放有小物块 A 和 B,A、B 的体积大小可忽略不计,A、B 与长木板 C 间的动摩擦因数均 为 μ,A、B、C 的质量均为 m,开始时,B、C 静止,A 以某一初速度 v0 向右做匀减速运动, 设物体 B 与板 C 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求: (1)物体 A 运动过程中,物块 B 受到的木板 C 的摩擦力. (2)要使物块 A、B 相碰,物块 A 的初速度 v0 应满足的条件?
A v0 B C

18. (16 分)如图所示,两个相同的小球质量均为 m=0.2kg,用长 L=0.22m 的细绳连接,放 在倾角为 30°的足够长的光滑斜面上,初始时刻,细绳拉直,且与斜面底边平行.在绳的中 点 O 作用一个垂直于绳、沿斜面向上的恒力,大小 F=2.2N.在 F 的作用下两小球沿斜面向 上运动,经过一段时间两小球第一次碰撞,又经过一段时间第二次发生碰撞…….每一次碰 撞后,小球垂直于 F 方向的速度都比碰撞前减小.当力 F 作用了 2s 时,两小球发生最后一次 碰撞,且碰后不再分开.取 g=10m/s ,求: (1)最后一次碰撞后,小球的加速度. (2)最 后一次碰撞后,小球的速度. (3)整个过程中,系统由于碰撞而损失的机械能.
2

F m m 30°

-6-

江苏省海门中学 2005-2006 学年度第一学期 10 月份阶段性测试试卷

高三物理参考答案
1.C 2.AD 3.B 4.BCD 5.D 6.D 7.B 8.C 9.A 10.AB 11. (1)天平、刻度尺(2)重力势、质量、上升高度 12. (1)5.015 (2)1.0 (4) 2.5(3)P 点到桌面高度 h;重锤在桌面上所指的点与 Q
2 2 h (v 2 v1 )b a 2 Lga

点的距离 a;斜面的长度 b

13.解: (1)对于小球: mg tan α = ma (2 分) (2)对球和环: N = ( M + m) g tan α (2 分)

∴ a = g tan α

水平向右(2)

f = ( M + m) g (2)
(3)所杆对环的作用力大小为: F = ( M + m) g / cos α (2 分) 与杆成 α 角斜向右上(2 分) 14.解:根据牛顿第二定律: mg sin α mg cos α = ma (3 分)

a = g (sin α cos α ) = 2m / s 2
根据动能定理:

(2 分)

mg sin α S AB mg cos α S AB mgS BC = 0 0 S AB =

(5 分)

S BC = 50m sin α cos α

(3 分)

15.解: (1)N=kmg=10mg(2 分) N-mg=ma (2 分)

a=

N mg 10mg mg = = 9 g = 90m / s 2 (2 分) m m

(2) v =

GM (2 分) r
∴GM=gR
2

mg = G
∴v =

Mm R2 gR 2 r

(2 分)

r=

gR 2 v2

又 r=R+h (2 分)

∴h = r R =

gR 2 R v2

h = 3.32 × 10 5 (m) (2 分)

-7-

16. 解: 设小球在 C 点的速度为 v, 对半圆轨道的压力为 F, 小球离开 C 点后作平抛运动:

2R =

1 2 gt , 4 R = vt ,解得 v = 2 gR 2
v2 R

(3 分) (2 分) (2 分)

在 C 点,根据牛顿运动定律: F + mg = m 解得

F = 3mg
v2 = 4g R

(2)小球通过 C 点前瞬间的加速度为 a1 =

(2 分)

小球通过 C 点后瞬间的加速度为 a 2 = g 则

a1∶a2=4∶1 (3)从 A 点到 C 点,根据机械能守恒定律:
1 1 2 mv 0 = mg 2 R + mv 2 2 2
解得

(2 分)

(3 分) (2 分)

v0 = 2 2 gR

17.解: (1)设 A 在 C 板上滑动时,B 相对于 C 板不动,对 BC 有

mg=2ma,则 a=

g
2

(2 分)

又 B 依靠摩擦力能获得的最大加速度为 am= 因为 am>a,

mg
m

=μg,

所以 B 未相对 C 滑动,而是随木板 C 一起向右做加速运动,假设成立. 分) (2 物块 B 受到的木板 C 的摩擦力为

fCB=ma=

1 μmg,方向向右 2

(2 分)

(2)若物块 A 与物块 B 恰好不发生碰撞,物块 A 运动到物块 B 处时,A、B 的速度必相 等,根据动量守恒定律有

mv0=(m+2m)v1 (2 分) 设木板 C 在此过程中的位移为 s1,则物块 A 的位移为 s1+s,由动能定理
对 A: 对 B 、 C: -μmg(s1+s)=

1 2 1 2 mv1 - mv0 2 2

(2 分) (2 分) (2 分) (2 分)

μmgs1=

1 2 2mv1 2

联立上述各式解得 v0= 3gs 要使物块 A、B 发生碰撞的条件是 v0> 3gs
-8-

18.解: (1)设沿斜面向上为正方向. 由牛顿第二定律: F 2mg sin 30° = 2ma 解得 a = (2 分) (2 分)

F 2 .2 g sin 30° = ( 10 × 0.5)m / s 2 = 0.5m / s 2 2m 2 × 0 .2
2

(2)小球沿斜面向上的方向作加速度为 a=0.5m/s 的匀加速运动 最后一次碰撞后,小球的最小速度为 v=at=0.5×2m/s=1m/s (3)解法一: 2s 内,小球沿斜面向上的位移为 s = (4 分)

v 1 t = × 1 × 2m = 1m 2 2

(2 分)

设整个过程中,系统由于碰撞而损失的机械能为 E, 由功能关系: F ( s + 解得

1 L ) = 2mgs sin 30° + 2m v 2 + E 2 2

(4 分)

L 1 E = F ( s + ) 2mgs sin 30° 2m v 2 2 2 0.22 1 = 2.2 × (1 + ) J 2 × 0.2 × 10 × 1 × 0.5 J × 2 × 0.2 × 12 J 2 2 = 0.242 J (2分)
解法二: 整个过程中,拉力 F 的作用点 O 相对于小球沿拉力方向的位移为

L ,与两小球间不 2

发生相对运动(例如两小球用轻细杆连接)的情况相比较,拉力 F 要对系统多做功 W=

F

L . 2

(4 分)

根据功能关系,系统由于碰撞而损失的机械能 E 等于拉力 F 因为这个相对位移而多 做的功,即:

E=F

L 0.22 = 2 .2 × J = 0.242 J 2 2

(4 分)

-9-


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