鞏義五中2008-2009學(xué)年度上期高三期末測(cè)試
物 理 試 題
一、本題共12個(gè)小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的給4分,選不全的給2分,有錯(cuò)選和不選的得0分
1.一小球沿光滑的水平地面運(yùn)動(dòng),撞向豎直的墻壁,小球撞墻前后的動(dòng)量變化量Δp和動(dòng)能變化量ΔEk有多種可能值
A.若Δp最大,則ΔEk為最大 B.若Δp最大,則ΔEk為零
C.若Δp最小,則ΔEk為最小 D.若Δp最小,則ΔEk為最大
2.質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方L/2處有一釘子,把小球拉至與懸點(diǎn)成水平位置后由靜止釋放,當(dāng)細(xì)繩碰到釘子瞬間,以下說(shuō)法中正確的是
A.線(xiàn)速度突然增大為原來(lái)的2倍 B.角速度突然增大為原來(lái)的2倍
C.向心加速度突然增大為原來(lái)的2倍 D.繩的拉力突然增大為原來(lái)的2倍
3.關(guān)于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船,下列說(shuō)法中正確的是
A.如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期,再利用萬(wàn)有引力恒量,就可算出地球質(zhì)量
B.兩顆人造地球衛(wèi)星,只要他們的繞行速率相等,不管它們的質(zhì)量,形狀差別有多大,它們的繞行半徑和繞行周期就一定是相同的
C.原來(lái)在同一軌道上沿著同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后,若要后一衛(wèi)星追上前一衛(wèi)星并發(fā)生碰撞,只要將后者速率增大一些即可
D.一只繞行火星飛行的宇宙飛船,宇航員從艙內(nèi)慢慢走出,并離開(kāi)飛船,飛船因質(zhì)量減少所受萬(wàn)有引力減少故飛行速度減少
4.在光滑水平面上有同向運(yùn)動(dòng)的A、B 兩個(gè)小球發(fā)生正碰,碰撞前兩球的動(dòng)量分為PA=10kgms-1和PB=15kgms-1,VA>VB,經(jīng)碰撞,它們的動(dòng)量增量分別為△PA和△PB,問(wèn)下列哪幾個(gè)答案是正確的。
A.△PA=5 kgms-1 △PB= -5 kgms-1 B.△PA=5 kgms-1 △PB=5 kgms-1
C.△PA= -5 kgms-1 △PB=5 kgms-1 D.△PA= -20 kgms-1 △PB=20 kgms-1
5.如圖所示,在傾角為的斜面上,以速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球(斜面足夠長(zhǎng),重力加速度為g),則在小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球離開(kāi)斜面有最大距離的過(guò)程中,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間
B.動(dòng)量的變化
C.重力做功
D.重力的平均功率
6.如圖所示,子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊后不再穿出,此時(shí)木塊動(dòng)能增加了6J,那么此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為
A.4J B.6J C. 8J D.10 J
7.某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤(pán)A、B,A盤(pán)上有一個(gè)信號(hào)發(fā)射裝置P,能發(fā)射水平紅外線(xiàn),P到圓心的距離為
8.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔駛的馬背上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2,直線(xiàn)跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d,要想在最短的時(shí)間內(nèi)射中目標(biāo),則運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離應(yīng)該為
A. B. C. D.
9.如圖所示。小車(chē)的上面是中突的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的曲面組成,整個(gè)小車(chē)的質(zhì)量為m,原來(lái)靜止在光滑的水平面上。今有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球,質(zhì)量也為m,以水平速度v從左端滑上小車(chē),恰好到達(dá)小車(chē)的最高點(diǎn)后,又從另一個(gè)曲面滑下。關(guān)于這個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是
A.小球滑離小車(chē)時(shí),小車(chē)又回到了原來(lái)的位置
B.小球在滑上曲面的過(guò)程中,對(duì)小車(chē)壓力的沖量大小是
C.小球和小車(chē)作用前后,小車(chē)和小球的速度可能沒(méi)有變化
D.車(chē)上曲面的豎直高度不會(huì)大于
10.物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示,已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則
A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W。
B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W。
C.從第5秒末到第7秒末合外力做功為W。
D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W。
11.四個(gè)半徑相等的彈性小球A、B、C、D排成一條直線(xiàn)靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量分別為m,
A.1,2,2,1;
B.1,3,3,1;
C.2,4,3,1;
D.2,5,5,2。
12.如圖,長(zhǎng)為a的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn),一端懸掛在O點(diǎn),另一端接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,組成一個(gè)能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的振子,現(xiàn)有n個(gè)這樣的振子,以相等的間隔b(b>
A. B. C. D.
二、填空題:每空2分,共16分。請(qǐng)將答案填在答題卷相應(yīng)的橫線(xiàn)上
13.光滑斜面上有一個(gè)小球自高為h的A處由靜止開(kāi)始滾下,抵達(dá)光滑的水平面上的B點(diǎn)時(shí)速率為v0。光滑水平面上每隔相等的距離設(shè)置了一個(gè)與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直的阻擋條,如圖所示,小球越過(guò)n條阻擋條后停下來(lái).若讓小球從2h高處以初速度v0滾下,則小球能越過(guò)阻擋條的條數(shù)為 條(設(shè)小球每次越過(guò)阻擋條時(shí)損失的動(dòng)能相等)。
14.物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度的關(guān)系,某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究:
先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)得其角速度,然后讓砂輪脫離動(dòng)力,由于克服軸間阻力做功,砂輪最后停下,測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力后轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組和n如下表所示。
(rad/s)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
Ek(J)
另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為
⑴計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,并填入表中;
⑵由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E與角速度的關(guān)系式為_(kāi)____________。(若關(guān)系式中有常數(shù)則用k表示,同時(shí)應(yīng)在關(guān)系式后標(biāo)出k值的大小和單位)
⑶若測(cè)得脫離動(dòng)力時(shí)砂輪的角速度為2.5rad/s,則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈時(shí)的角速度為_(kāi)______rad/s
三、計(jì)算題:本題4個(gè)小題,共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式、重要的演算步驟和單位,只寫(xiě)出最后答案的不得分
15、我國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施,大約用十年左右時(shí)間完成,這極大地提高了同學(xué)們對(duì)月球的關(guān)注程度.以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)你解答:
⑴若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。
⑵若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個(gè)小球,小球落回到月球表面的水平距離為s。已知月球半徑為R月,萬(wàn)有引力常量為G。試求出月球的質(zhì)量M月。
16、質(zhì)量為m的小球由長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)系住,細(xì)線(xiàn)的另一端固定在 A點(diǎn),AB是過(guò)A的豎直線(xiàn),且AB=L,E為AB的中點(diǎn),過(guò)E作水平線(xiàn) EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖所示.現(xiàn)將小球懸線(xiàn)拉至水平,然后由靜止釋放,不計(jì)線(xiàn)與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失.
(1)若釘子在E點(diǎn)位置,則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后瞬間,繩子拉力分別為多少?
(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求釘子D的位置離E點(diǎn)的距離x.
(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),若細(xì)線(xiàn)剛好達(dá)到最大張力而斷開(kāi),最后小球運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過(guò)B點(diǎn).試求細(xì)線(xiàn)能承受的最大張力T.
17、如圖所示,邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)重力。
(1)若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;
(2)若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek’,則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?
18、如圖所示,BC是半徑為R的圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),所受軌道支持力的大。
(3)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。
一、選擇題
1.BD
2.BC
3.AB
4.C
5.A
6.CD
7.A
8.B
9. CD
10.CD
11.B
12.C
二、填空題
13.3n
14(1)如下表(3分)(2)Ek=kω k=2Js/rad(3分);(3)2rad/s(3分)
(rad/s)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
E(J)
0.5
2
8
18
32
三、計(jì)算題
16.(1)假設(shè)地球質(zhì)量為M 有g(shù)=GM/R2
設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r 有GMm月/r2=m月r(2π/T)2
由上面可得:r=
(2) 設(shè)下落到月面的時(shí)間為t 有h=g月t2/2 s= v0t
可得:g月=2h v02/s2 有g(shù)月=G M月/R月2
M月=2h R月2 v02/Gs2 (2分)
17、解:(1)mgl=mv2 1分 T1-mg=m 1分
T2-mg=m 1分 ∴T1=3mg 1分 T2=5mg 1分
(2)小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí)有速度v1,此時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則mg(-r)= mv12 ① 1分 且mg=m ② 1分
由幾何關(guān)系:X2=(L-r)2-()2 ③ 1分
由以上三式可得:r= L/3 ④ 1分 x=L ⑤ 1分
(3)小球做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度設(shè)為v2 則
T-mg=m ⑥ 1分 以后小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)B點(diǎn),在水平方向有x=v2t ⑦ 1分
在豎直方向有:L/2-r=gt2 ⑧ 1分 由④⑤⑥⑦⑧式可得T=mg 2分
18、(1)L=v0t,1分 L==,2分
所以E=,1分
qEL=Ekt-Ek,1分
所以Ekt=qEL+Ek=5Ek,1分
(2)若粒子由bc邊離開(kāi)電場(chǎng),L=v0t,vy==,2分
Ek’-Ek=mvy2==,2分
所以E=,1分
若粒子由cd邊離開(kāi)電場(chǎng),
qEL=Ek’-Ek,所以E=,2分
解得 (2分)
(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 (2分)
解得 NB=3mg-2qE (2分)
(3)小滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),所受摩擦力為 f=μmg (1分)
小滑塊從C經(jīng)B到A的過(guò)程中,重力做正功,電場(chǎng)力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離(即A、B兩點(diǎn)之間的距離)為L(zhǎng),則根據(jù)動(dòng)能定理有
mgR-qE(R+L)-μmgL=0 (2分)
解得 (2分)
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