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

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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

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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

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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

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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

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A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間        

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B.動(dòng)量的變化

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C.重力做功

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D.重力的平均功率

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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

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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28cm。B盤(pán)上有一個(gè)帶窗口的紅外線(xiàn)信號(hào)接受裝置Q,Q到圓心的距離為16cm。P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)速度相同,都是4πm/s。當(dāng)P、Q正對(duì)時(shí),P發(fā)出的紅外線(xiàn)恰好進(jìn)入Q的接受窗口,如圖所示,則Q接受到的紅外線(xiàn)信號(hào)的周期是

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A.0.56s    B. 0.28s    C.0.16s    D. 0.07s

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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

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A.    B.     C.      D.

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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

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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

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D.車(chē)上曲面的豎直高度不會(huì)大于

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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

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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。

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D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W。

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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,2m,2m,3m; 現(xiàn)給A球一個(gè)沿四球連線(xiàn)方向的初速V0向B球運(yùn)動(dòng),如圖所示,則A、B、C、D四個(gè)小球最終被碰撞的次數(shù)分別為(光滑水平面足夠長(zhǎng),小球之間的碰撞是完全彈性的):

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A.1,2,2,1;     

B.1,3,3,1;

C.2,4,3,1;     

D.2,5,5,2。

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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>2a),成一直線(xiàn)懸于光滑的平臺(tái)上,懸點(diǎn)距臺(tái)面高均為a,今有一質(zhì)量也為m的小球以水平速度v沿臺(tái)面射向振子,且與振子碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,為使每個(gè)振子被小球碰撞后,都能在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)一周,則射入的小球的速度不能小于:

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A.  B.    C.   D.

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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)。

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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:

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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。

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(rad/s)

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   0.5

    1

    2

    3

    4

    n

    5

    20

    80

   180

   320

Ek(J)

 

 

 

 

 

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另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm,砂輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為N。

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;

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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)

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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

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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,萬(wàn)有引力常量為G。試求出月球的質(zhì)量M。

 

 

 

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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?

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(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.

 

 

 

 

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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?

 

 

 

 

 

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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。

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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/r2=mr(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=gt2/2    s= v0t  

          可得:g=2h v02/s2       有g(shù)=G M/R2

M=2h R2 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   

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)Lv0t,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),Lv0t,vy==,2分

Ek’-Ekmvy2==,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

 

19A、解:(1)小滑塊從C到B的過(guò)程中,只有重力和電場(chǎng)力對(duì)它做功,設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)動(dòng)能定理有                       (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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