物理卷·2017届河北省正定中学高三上学期第三次月考（期中）（2016-11）

物理卷·2017届河北省正定中学高三上学期第三次月考（期中）（2016-11）

河北省正定中学2017届高三上学期第三次月考（期中）‎ 物理试题 一、选择题：（1-8题为单选；9-12为多选）‎ ‎1、当新的实验提供了新的视角，或有了新的观测发现时，原有的理论就会被修改，下列关于各个理论的修正中正确的是（　　）‎ A．伽利略修正了亚里士多德的落体理论，证明了物体下落的速度取决于下落时间的长短和物体的质量 ‎ B．牛顿修正了伽利略关于力是维持物体运动原因的理论，提出了力是改变物体运动状态的原因 ‎ C．牛顿认为开普勒第三定律是正确的，并修正了其决定因素，即是由太阳的质量和万有引力常量决定 ‎ D．库伦提出库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 ‎2、一个质点在三个共点力F1F2F3的作用下处于平衡状态，如图所示，则三个力的大小关系是：‎ A．F1＞F2＞F3 B．F1＞F3＞F2 C．F2＞F1＞F3 D．F3＞F1＞F2‎ ‎3、图甲中的直线为一静电场中哦电场线（方向未标出），现一不计重力的带负电粒子从电场线上的M点沿电场线运动至N点，假设粒子仅受电场力作用，图乙描述了该粒子速度的平方随其位移的变化规律．则（　　）‎ A．粒子在M点所受的电场力小于在N点所受的电场力 ‎ B．该电场线上的电场方向由N点指向M点 ‎ C．粒子由M点向N点运动的过程中，电场力做负功 ‎ D．粒子在N点的电势能大于在M点的电势能 ‎4、如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平向左射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，重力加速度为g, 则v0的大小是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5、如图所示，曲线表示固定在x轴上ab两点的两个点电荷产生的电势与位置之间的对应关系，两个点电荷所带电荷量分别为q1和q2，a、p间距离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是（　　）‎ A．两点电荷均为负电荷，且q1一定大于q2 ‎ B．电势最低的p点的电场强度不一定为零 ‎ C．将一负的检验电荷从b处左侧附近移到p处，检验电荷的电势能增加 ‎ D．a、p间的电场方向都指向a点 ‎6、如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，则下列说法正确的是（　　）‎ A．若hA=hB=2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点 ‎ B．若hA=hB= ，由于机械能守恒，两小球在轨道上升的最大高度为3R ‎ C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 ‎ D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为，B小球最小高度为2R ‎7、如图所示，一质量为m，带电量+q的物块（可视为质点）静止于A点，粗糙水平轨道AB与BC斜面平滑连接，现在整个空间加一上水平向右的匀强电场，使小物块刚好运动到C点，物块与轨道间的动摩擦因数都为μ，已知AC间的水平距离为S，竖直高度差为H，则下列法正确的是（　　）‎ A．电场强度 ‎ B．全程电势能减少mgH+μmgs ‎ C．全程摩擦力做功大小为μmgs ‎ D．若不改变H和S的大小，只改变斜面的倾角，则须改变电场强度大小才能到达C点 ‎8、如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为β，且θ＜β，则滑块的运动情况是（　　）‎ A．沿着杆加速下滑 B．沿着杆加速上滑 ‎ C．沿着杆减速下滑 D．沿着杆减速上滑 ‎9、我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于‎2013年12月1日发射成功，并成功在月球表面实现软着陆；探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动，之后在轨道上的A点实施变轨，使探测器绕月球做椭圆运动，当运动到B点时继续运动，探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列正确的是（　　）‎ A．“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度 ‎ B．探测器在近月轨道和椭圆轨道上的周期相等 ‎ C．“嫦娥三号”在A点变轨时，需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道 ‎ D．月球的平均密度为 ‎10、如图，斜面上有一轻弹簧，弹簧下端固定，上端自由，匀强电场沿斜面向下，一带正电的物块从图中位置由静止释放，从物块开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，重力做功W1，电场力做功W2，克服弹簧弹力做功W3，克服摩擦力做功W4，不计空气阻力，物块带电量保持不变，弹簧在弹性限度内，则该过程系统的（　　）‎ A．动能变化量为W1+W2-W3-W4 ‎ B．机械能变化量为W2-W3-W4 ‎ C．电势能增加了W2 ‎ D．弹性势能增加了W3‎ ‎11、在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA、QB，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法正确的是（　　）‎ A．如果q在C点受力为零，则QA和QB一定是等量异种电荷 ‎ B．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则QA和QB一定是异种电荷，且电量大小QA＞QB ‎ C．如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，且电量大小QA＜QB ‎ D．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则QA和QB一定是等量异种电荷 ‎12、如图所示，与水平面夹角为锐角的斜面底端A向上有三个等距点B、C和D，即AB=BC=CD，D点距水平面高为h．小滑块以初速从A点出发，沿斜面向上运动．若斜面光滑，则滑块到达D位置时速度为零；若斜面AB部分与滑块有处处相同的摩擦，其余部分光滑，则滑块上滑到C位置时速度为零，然后下滑．已知重力加速度为g，则在AB有摩擦的情况下（　　）‎ A．从C位置返回到A位置的过程中，克服阻力做功为 ‎ B．滑块从B位置返回到A位置的过程中，动能变化为零 ‎ C．滑块从C位置返回到B位置时的动能为 ‎ D．滑块从B位置返回到A位置时的动能为 二、实验题：‎ ‎13、某研究小组的同学在水平放置的方木板上做“探究共点力的合成规律”实验时：‎ ‎（1）利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向，如图（a）所示，图中每一小格长度均代表0.5N，则F1与F2的合力大小为 N．‎ ‎（2）关于此实验，下列叙述中正确的是 ‎ A．弹簧秤应先在竖直方向进行调零 B．橡皮筋对结点O的拉力就是两弹簧秤对结点O的拉力F1与F2的合力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同 D．若要改变弹簧秤的拉力大小而又要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整两只弹簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只减小即可 ‎（3）图（b）所示是甲、乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中力F′是用一只弹簧秤拉橡皮筋时的图示，则哪一位同学的实验结果一定存在问题？请简单说明理由．‎ 答： 。‎ ‎14、为了探究加速度与力、质量的关系，甲乙丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置已平衡摩擦力，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．‎ （1） 图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示． ‎ 则OD间的距离为1.20 cm．图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a= 0.933 m/s2（保留三位有效数字） （2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 ；‎ ‎1：2‎ 三、计算题：‎ ‎15、如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角θ=370‎ ‎，A点距水平轨道的高度为H=1.8m；一无动力小滑车质量为m=1.0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0.5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1.25m，水平距离s=2.6m．不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；‎ ‎（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；‎ ‎（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下？‎ ‎16、如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直面的夹角为600；在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数 的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点．已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能EP=kx2，重力加速度为g，不计一切摩擦．将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求：‎ ‎（1）圆环的速率v；‎ ‎（2）导轨对圆环的作用力F的大小； ‎ ‎17、如图所示，质量M=2kg，长L=4.8m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动时，箱内质量m=1kg的物块恰好能静止在木箱后壁上；若此物块贴近木箱后壁放于底板上，木箱在水平拉力F=9N的作用下由静止向右做匀加速直线运动，运动时间t后撒去拉力，则物块恰好能运动到木箱前壁．已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ1‎ ‎=0.2，物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2是物块与木箱后壁间的动摩擦因数μ0的，不计木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2； ‎ ‎（2）拉力F的作用时间t；‎ ‎（3）第二种情况下，整个过程中因摩擦产生的热量Q。‎ ‎18、如图所示，一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.4，开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反．平板车足够长，以至滑块不会滑到平板车右端．（取g=10m/s2）求：‎ ‎（1）平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离．‎ ‎（2）平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v．‎ ‎（3）为使滑块始终不会滑到平板车右端，平板车至少多长？‎ 河北省正定中学2017届高三上学期第三次月考（期中）物理试题答案：‎ 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D B A C D A D ACD AD BCD ‎ BC 二、实验 ‎13、【参考答案】：（1）3.0；（2分）（2）C；（2分）‎ ‎（3）乙同学，因为乙同学实验的结果F′的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上，只用一个弹簧秤拉橡皮筋，拉力方向应和橡皮筋在一条直线上 ‎【解析】以F1 和F2为邻边作平行四边形，通过0点的对角线表示合力F，据此可正确画出F1 和F2的合力图示 ；明确实验理论值和实验值之间的关系即可正确解答 ；该实验采用了“等效替代”法，要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置。‎ ‎（1）以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头．如图所示 则F1与F2的合力大小为3.0N．‎ ‎（2）A、弹簧秤应先在水平方向进行调零，故A错误；‎ B、橡皮筋对结点0拉力与两弹簧秤对结点0的拉力F1和F2的合力是一对平衡力，故B错误；‎ C、两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置0,这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C正确；‎ D、根据平行四边形定则可知，合力不变，只增大一个分力的大小时，另一个分力的大小和方向都变化，故D错误。‎ 故选：C ‎（3）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，所以乙同学的实验结果存在问题，因为乙同学实验的结果F′的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上．‎ ‎14. 答案：（1）1.20（2分）  0.933 （2分）（2）1:2 （2分）‎ ‎【解析】（1）刻度尺读数要估读到分度值的下一位，读数为2.20cm－1.00cm=1.20cm；小车做初速度为零的匀加速直线运动，则，由图示图象可知，则;‎ ‎（2）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，做实验的装置都平衡过摩擦力，根据牛顿第二定律，则有：，，因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1：2； 由牛顿第二定律，对砝码研究，则有，而，解得。‎ ‎15、（12分）【答案】：（1）1s  （2）22N  （3）1.35m ‎【解析】‎ ‎（1）（1分）     （1分）                  得t=1s（1分） （2）小滑车由A到D过程： （1分） 在D点： （1分）  得（1分） 由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力为22N （3）小滑车要能安全通过圆形轨道，在平台上速度至少为v1，‎ 则 （1分）‎ ‎（1分） 小滑车要能越过壕沟，在平台上速度至少为v2，则 ‎（1分）  （1分） 因为，所以只要（1分） 得H=1.35m（1分） ‎ ‎16、（12分）答案：（1）圆环的速率为；‎ ‎（2）导轨对圆环的作用力F的大小为mg．‎ ‎【解析】（1）如图所示，由几何知识得，圆环在C点、D点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等．‎ 圆环从C到D过程中，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，（2分）‎ 由几何关系可知：h=，（2分）‎ 解得：v=；（2分）‎ ‎（2）圆环在D点受力如图，弹性绳的弹力：‎ f=kx，其中：x=（﹣1）R，（2分）‎ 在D点，由牛顿第二定律得：‎ FN+fcos60°+fsin60°﹣mg=m，（2分）‎ 解得：FN=mg；（2分）‎ ‎17、（16分）‎ ‎【解析】（1）水平拉力F0=66N拉木箱时，由牛顿第二定律得：‎ F0﹣μ1（m+M）g=（m+M）a，（1分）‎ 求得共同的加速度：a=20m/s2，‎ 物块与木箱之间的作用力：N=ma=1×20=20N，（1分）‎ 恰好能静止在箱的后壁，知木块在竖直方向上受重力和滑动摩擦力平衡，‎ 即：μ0N=mg，（1分）‎ 所以： =0.5，（1分）‎ 所以： =×0.5=0.1，（1分）‎ ‎（2）木箱与地面之间的摩擦力：，‎ 物块与木箱之间的滑动摩擦力：，‎ 由题意，当撤去拉力后，物块相对于木箱向前运动，所以物块受到的摩擦力的方向向后，加速度：（1分）‎ 木箱受到地面对木箱的向后的摩擦力和物块对木箱的向前的摩擦力，加速度：‎ ‎（1分）‎ 由于木箱的加速度大于物块的加速度，可知木箱先停止运动，当木箱停止运动后，由于物块与木箱之间的摩擦力小于木箱与地面之间的最大静摩擦力，所以木箱相对于地面静止，物块继续在木箱内滑动，直到停止．‎ 设撤去拉力时木箱的速度为v，则撤去拉力后木箱的位移：‎ ‎；（1分）‎ 滑块的位移：（1分）‎ 由x2﹣x1=L 联立得：v=4m/s，x1=3.2m，x2=8m（1分）‎ 撤去拉力前木箱与物块整体受到水平拉力和地面的摩擦力的作用，由动量定理得：‎ ‎（F﹣f1）t=（M+m）v （1分）‎ 所以：s （1分）‎ ‎（3）木箱与物块整体的加速度：（1分）‎ 整体的位移：（1分）‎ 根据功能关系，在整个的过程中产生的热量：（1分）‎ 代入数据得：Q=72.0J　（1分） ‎ ‎18、（10分）【答案】（1）0.33m（2）0.4m/s（3）0.833m ‎【解析】（1）设第一次碰墙壁后，平板车向左移动s，速度为0．由于系统总动量向右，平板车速度为零时，滑块还在向右滑行．对平板车：‎ 由动能定理得①（1分）‎ ‎ ②（1分）‎ 代入数据得s=0.33m ③（1分）‎ ‎（2）假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止，那么其速度的大小肯定还是2m/s，滑块的速度则大于2m/s，方向均向右．这样就违反动量守恒．‎ 所以平板车在第二次碰撞前肯定已和滑块具有共同速度v．此即平板车碰墙前瞬间的速度．‎ Mv0-mv0=（m+M）v ④（2分）‎ ‎∴ ⑤ （1分）‎ 代入数据得 ⑥ （1分）‎ ‎（3）平板车与墙壁发生多次碰撞，最后停在墙边．设滑块相对平板车总位移为L，‎ 根据能量守恒则有： ⑦（2分）‎ ‎ 代入数据得L=0.83m（1分）‎