合肥一中2017—2018学年第一学期高三年级高三物理试卷.pdf
高三物理第 1 页 / 共 9 页 合肥一中 20172018学年第一学期高三年级段三考试 物理试卷 时长： 90 分钟分值： 100 分命题、审题：汪霞程梦辉 一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共 40 分 1 到 6 题单选， 7 到 10 题多 选题，选对得4 分，选不全得2 分，错选或不选的得 0 分。 1. 如右图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平 面做曲线运动，当物体从M 点运动到N 点时，其速度方 向恰好改变了90° 。物体在M 点到 N 点的运动过程中， 物体的速率 ( ) A.先减小后增大B.先增大后减小 C.一直增大D.一直减小 2.如图圆弧轨道AB 是竖直平面内的1/4 圆周，最低点B 处的 轨道切线是水平的。小球自 C 点从静止开始下滑，不计它与轨 道间的摩擦和空气阻力。小球在到达B 点前后瞬间加速度大小 比值是（） A.2：1 B.1：1 C.1：2 D1：3 3. 如图所示， 在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面， 一劲度系数为k 的轻质弹簧的一端固 定在斜面底端， 整根弹簧处于自然状态。质量为 m 的滑块从距离弹簧上端为 0 x处静止释放。设滑块 与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内。则（） A当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大 B当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最大 C当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最小 D当滑块的速度到达最大后，滑块机械能才开始减小 4理论研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强 电场。现有两块无限大的均匀绝缘带电平面，一块两面正电，一块两面负电。把 它们正交放置，如图所示，单位面积所带电荷量相等（设电荷在相互作用时不移 动）。图中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O 为两交线的交点，则图中能正确反映等势面分布情况的是（） 高三物理第 2 页 / 共 9 页 A B C D 5如图所示， 滑块 a、b 的质量均为m，a 套在固定竖直杆上， 与光滑水平地面相距h，b 放在地面上， a、b通过铰链用刚性 轻杆连接，由静止开始运动不计一切摩擦，a、b 可视为质 点，重力加速度大小为g.则() Aa 落地前，轻杆对a 先做正功后做负功 Ba 机械能先增大后减小，落地时速度大小2gh Ca 下落过程中，其加速度大小始终小于g Da 落地前，当b 对地面的压力大小为mg时，a 机械能最小 6. 设定地球是一个质量均匀分布的球体，已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的 引力为零。如图所示，有科学家设想在地球内部修建一条半径为r 的环形轨道，在 环形轨道内发射一颗人造“地星”A，人造“地星”仅在万有引力作用下做匀速圆 周运动。另在地球上空发射一颗轨道半径为R 的人造地球卫星B。已知地球半径为 R0，则“地星” A 与卫星B 运动的向心加速度大小、线速度大小、角速度、周期之 比正确的是（） A B C D 7.A、B两是个完全相同的小球，分别系在长L/2 和 L的两根绳子上， 绳平行、球心等高。将A 球向右拉至某一高度时，自由释放，发生弹 性的对心碰撞。关于A 球碰撞前、 B 球碰后瞬间说法正确的是（） A.A 球角速度大于B 球角速度B.A、 B球线速度相等 C. A球绳拉力大于B球绳拉力D.A、B 球加速度相等 2 )( r R a a B A 00 R R R r vB vA r R r R T T B A 高三物理第 3 页 / 共 9 页 8. 图中虚线是一簇未标明电势高低的等势线, 另一虚线是某一带电粒子通过该电场 区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上与等势线相交的两点。若带电粒子在运动中只受 电场力作用 ,根据此图可作出正确判断的是（） A. 带电粒子所带电荷的符号 B. 带电粒子在a、b 两点的受力方向 C. 带电粒子在a、b 两点的加速度何处较大 D. 带电粒子在a、b 两点的动能何处较大 9从地面上以初速度v0竖直的上抛出一质量为m的 小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正 比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1 时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落 地前小球已经做匀速运动，则下列说法正确的是 （） A小球的加速度在运动全程中均逐渐减小 B小球抛出瞬间的加速度大小为g v v 1 0 1 C小球上升过程的平均速度小于 2 0 v D小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小 10如图所示，空间坐标系o-xyz 的 z 轴方向竖直向上， 所在空间存在沿x 轴负方向的匀强电场，电场场强 E=mg/q 。 一质量为m 、电荷量为 -q 的小球从z 轴上的 A 点以速度gLv2 0 沿y 轴正方向抛出，A 点坐标为 (0,0,L) ，重力加速度为g ，下列说法正确的是（） A小球运动中机械能增大 B小球运动轨迹所在的平面与xoy 平面的夹角为45° C小球的轨迹与xoy 平面交点的坐标为(L,2L,0) D小球到达xoy 平面时的速度大小为gLv2 2 0 二、实验题：本题共 2 小题，共14 分把答案填在答题卷中的横线上 11. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中, 某实验研究小组的实验装置如图甲 所示。木块从A点静止释放后 , 在 1 根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1 点停下 ,O点为弹簧原长时所处的位置, 测得OB1 的距离为L1, 并记录此过程中弹簧 对木块做的功为W. 用完全相同的弹簧2 根、 3根, 并列在一起进行第2 次、 第 3 次, 高三物理第 4 页 / 共 9 页 实验 , 每次实验木块均从A点释放 , 木块分别运动到B2、B3, 停下, 测得OB2、OB3, 的 距离分别为L2、L3, 作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图 象如图乙所示。 (1) 根据图线分析, 弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0 的_( 填“一次”或 “二次” ) 方成线性关系。 (2)W-L图线不通过原点是_. (3) 弹簧被压缩的长度LOA为_cm. 12. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示在 气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B， 滑块P上固定一遮光条， 若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算 机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通 过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象 高三物理第 5 页 / 共 9 页 (1) 实验前，接通气源，将滑块( 不挂钩码 ) 置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙 中的 t1_t2( 选填“ ”“”或“”) 时，说明气垫导轨已经水平 (2) 用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d_ mm. (3) 滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块 P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若t1、t2和d 已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_和 _( 写出物理量的名称及符号) (4) 若上述物理量间满足关系式_，则表明在上述过程中，滑 块和钩码组成的系统机械能守恒 三、计算题：本题共4 小题， 10+10+12+14 分，共46 分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得分 13.（10 分）一汽车质量m=2t ，额定功率P=80kw。在平直的公路上行驶时所受阻力 恒为其重力的0.1 倍。求（ 1）行驶的最大速度？（2）若汽车由静止出发以 2 /3sm 的加速度做匀加速运动，则维持该加速度的时间为多长？（3）在第（ 2）问的基础 上汽车达到最大功率后即以额定功率变加速行驶，又经过60s 后得到最大速度，求 此变加速过程中汽车行驶的路程是多少？ 14. （10 分）如图所示，倾角为的足够长光滑斜面与水平平台间平滑连接，一质 点 A从斜面某处由静止开始自由下滑，质点滑上光滑的水平平台后在平台上匀速前 进。已知平台长度为L，则质点释放点离平台的高度为多大时，质点在斜面和平台 上运动的总时间最短？其总时间最短为多少？ 高三物理第 6 页 / 共 9 页 15（12 分）如图所示，水平面上OA部分粗糙，其他部分光滑。轻弹簧一端固定， 另一端与质量为M 的小滑块连接，开始时滑块静止在O 点，弹簧处于原长。一质 量为 m 的子弹以大小为v 的速度水平向右射入滑块，并留在滑块中， 子弹打击滑块 的时间极短，可忽略不计。之后，滑块向右运动并通过A 点，返回后恰好停在出发 点 O 处。求： （ 1）子弹打击滑块结束后的瞬间，滑块和子弹的共同速度大小； （ 2）滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值； （ 3）滑块第二次经过O 点恰好停下，此时另一颗质量也为m 的子弹以另一速 度水平向右射入滑块并停留在滑块中，此后滑块运动过程中第三次经过O点时停下， 求第二颗子弹的入射速度u 的大小。 16. （14 分）如图 (甲)所示，水平放置的 平行金属板A、B，两板的中央各有一小 孔 O1、O2，板间距离为d，开关 S 接 1。 当 t0 时，在 a、 b 两端加上如图(乙)所 示的电压， 同时在 c、 d 两端加上如图 (丙) 所示的电压此时，一质量为m 的带负 电微粒P 恰好静止于两孔连线的中点处 (P、O1、O2在同一竖直线上 )重力加速 度为 g，不计空气阻力 (1)若在 tT 4时刻将开关 S从 1 扳到 2，当 ucd2U0时，求微粒 P 的加速度大小和方向； (2)若要使微粒P以最大的动能从A板中 的 O1小孔射出，问在tT 2到 t T 之间的哪 个时刻，把开关S 从 1 扳到 2，ucd的周期 T 至少为多少？ 高三段三物理答案 1. A 2.B 3. B 4A 5 D 6. B 7.ABC 8. BCD 9ABC 10ABC 高三物理第 7 页 / 共 9 页 二、实验题：本题共 2 小题，共14 分把答案填在答题卷中的横线上 11.(1) 二次;(2) 未计木块通过AO段时, 摩擦力对木块所做的功;(3)3. 12.(1)(2)8.474(在 8.4738.477之间均算对 ) (3)滑块质量 M两光电门间距离 L (4)mgL1 2(Mm) d t2 21 2(Mm) d t1 2 三、计算题：本题共4 小题， 10+10+12+14 分，共46 分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得分 13.（10 分） （1）40m/s (3 分) (2)10/3s (3 分 ) (3)1650m(4 分) 14. （10 分） 解析 ： 2 11 sin 2 1 sin tg h x (3分) ， 1 2 sin tg L t，（ 2 分） gh L g h g h g L g h ttt 2 sin 2 sin 2 sin sin 2 2 2 2 21 ，（ 1 分） 解得：sin 2 L h（2 分） sin 2 g L t（2 分） 高三物理第 8 页 / 共 9 页 15（ 12 分） 解答：(1)设 OA 段的长度为l,与滑块间的动摩擦因数为 ,设第一颗子弹射入滑块后 滑块的速度为v1，由动量守恒定律得mv=(M+m)v1 （3 分） （2）滑块向右滑行至最 右端时， 弹簧弹性势能达 到最大，设为 EP ，由功 能关系得： 1/2(M+m)v21= (M+m)? gl +EP 滑块由最右端向左滑行至O 点，由功能关系得 EP= (M+m)gl 解得： EP= )(4 22 mM vm （4 分） (3)设第二颗子弹射入滑块后滑块的速度为v2， 由动量守恒定律得mu=(M+2m)v2 若滑块第一次返回O 点时就停下，则滑块的运动情况与前面的情况相同 12(M+2m)v22= (M+2m)g? 2l 解得 u=M+2mM+mv 若滑块第一次返回O 点后继续向左滑行 ,再向右滑行 ,且重复第一次滑行 过程,最后停在 O 点,则 12(M+2m)v22= (M+2m)g? 4l 解得 u=M+2mM+m2 v 第二颗子弹入射前的速度u 的大小在以下范围内 M+2mM+mvuM+2mM+m2 v（3 分）取最大值（ 2 分） 高三物理第 9 页 / 共 9 页 16. （14 分） 解析 (1)当 A、B 间加电压U0，微 粒 P 处于平衡状态，根据平衡条件，有 qU 0 d mg当 A、B 间电压为2U0时，根 据牛顿第二定律，有q2U 0 d mgma 由 得 a g，（3 分）加速度的方向竖 直向上（ 1 分） (2)依题意，为使微粒P 以最大的动能从小孔O1射出，应让微粒 P 能从 O2处 无初速向上一直做匀加速运动为此，微粒P 应先自由下落一段时间，然后加上电 压 2U0，使微粒 P 接着以大小为g的加速度向下减速到O2处再向上加速到O1孔射 出设向下加速和向下减速的时间分别为t1和 t2，则 gt1gt2 d 2 1 2gt 2 11 2gt 2 2，解得： t1 t2 d 2g 故应在 tT d 2g 时刻把开关S 从 1 扳到 2. 设电压 ucd的最小周期为T0，向上加速过程，有 d 1 2g T0 2 t2 2，解得： T 0 6 d 2g.
