鞏義五中2008-2009學年度上期高三期末測試
物 理 試 題
一、本題共12個小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個正確選項,有的小題有多個選項正確。全部選對的給4分,選不全的給2分,有錯選和不選的得0分
1.一小球沿光滑的水平地面運動,撞向豎直的墻壁,小球撞墻前后的動量變化量Δp和動能變化量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.質量為m的小球用長為L的細繩懸于O點,在O點正下方L/2處有一釘子,把小球拉至與懸點成水平位置后由靜止釋放,當細繩碰到釘子瞬間,以下說法中正確的是
A.線速度突然增大為原來的2倍 B.角速度突然增大為原來的2倍
C.向心加速度突然增大為原來的2倍 D.繩的拉力突然增大為原來的2倍
3.關于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船,下列說法中正確的是
A.如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期,再利用萬有引力恒量,就可算出地球質量
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,宇航員從艙內慢慢走出,并離開飛船,飛船因質量減少所受萬有引力減少故飛行速度減少
4.在光滑水平面上有同向運動的A、B 兩個小球發(fā)生正碰,碰撞前兩球的動量分為PA=10kgms-1和PB=15kgms-1,VA>VB,經碰撞,它們的動量增量分別為△PA和△PB,問下列哪幾個答案是正確的。
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水平拋出一個質量為m的小球(斜面足夠長,重力加速度為g),則在小球從開始運動到小球離開斜面有最大距離的過程中,下列說法中錯誤的是
A.運動時間
B.動量的變化
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,此時木塊動能增加了6J,那么此過程產生的內能可能為
A.4J B.6J C. 8J D.10 J
7.某機器內有兩個圍繞各自的固定軸勻速轉動的鋁盤A、B,A盤上有一個信號發(fā)射裝置P,能發(fā)射水平紅外線,P到圓心的距離為
8.民族運動會上有一個騎射項目,運動員騎在奔駛的馬背上,彎弓放箭射擊側向的固定目標。假設運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為v2,直線跑道離固定目標的最近距離為d,要想在最短的時間內射中目標,則運動員放箭處離目標的距離應該為
A. B. C. D.
9.如圖所示。小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成,整個小車的質量為m,原來靜止在光滑的水平面上。今有一個可以看作質點的小球,質量也為m,以水平速度v從左端滑上小車,恰好到達小車的最高點后,又從另一個曲面滑下。關于這個過程,下列說法正確的是
A.小球滑離小車時,小車又回到了原來的位置
B.小球在滑上曲面的過程中,對小車壓力的沖量大小是
C.小球和小車作用前后,小車和小球的速度可能沒有變化
D.車上曲面的豎直高度不會大于
10.物體沿直線運動的v-t關系如圖所示,已知在第1秒內合外力對物體做的功為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。
11.四個半徑相等的彈性小球A、B、C、D排成一條直線靜止在光滑的水平面上,質量分別為m,
A.1,2,2,1;
B.1,3,3,1;
C.2,4,3,1;
D.2,5,5,2。
12.如圖,長為a的輕質細線,一端懸掛在O點,另一端接一個質量為m的小球,組成一個能繞O點自由轉動的振子,現(xiàn)有n個這樣的振子,以相等的間隔b(b>
A. B. C. D.
二、填空題:每空2分,共16分。請將答案填在答題卷相應的橫線上
13.光滑斜面上有一個小球自高為h的A處由靜止開始滾下,抵達光滑的水平面上的B點時速率為v0。光滑水平面上每隔相等的距離設置了一個與小球運動方向垂直的阻擋條,如圖所示,小球越過n條阻擋條后停下來.若讓小球從2h高處以初速度v0滾下,則小球能越過阻擋條的條數(shù)為 條(設小球每次越過阻擋條時損失的動能相等)。
14.物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能,轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關。為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度的關系,某同學采用了下述實驗方法進行探究:
先讓砂輪由動力帶動勻速轉動測得其角速度,然后讓砂輪脫離動力,由于克服軸間阻力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力后轉動的圈數(shù)n。通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結論。經實驗測得的幾組和n如下表所示。
(rad/s)
0.5
1
2
3
4
n
5
20
80
180
320
Ek(J)
另外已測得砂輪轉軸的直徑為
⑴計算出砂輪每次脫離動力時的轉動動能,并填入表中;
⑵由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉動動能E與角速度的關系式為_____________。(若關系式中有常數(shù)則用k表示,同時應在關系式后標出k值的大小和單位)
⑶若測得脫離動力時砂輪的角速度為2.5rad/s,則它轉過45圈時的角速度為_______rad/s
三、計算題:本題4個小題,共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式、重要的演算步驟和單位,只寫出最后答案的不得分
15、我國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實施,大約用十年左右時間完成,這極大地提高了同學們對月球的關注程度.以下是某同學就有關月球的知識設計的兩個問題,請你解答:
⑴若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運動的周期為T,且把月球繞地球的運動近似看做是勻速圓周運動。試求出月球繞地球運動的軌道半徑。
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,萬有引力常量為G。試求出月球的質量M月。
16、質量為m的小球由長為L的細線系住,細線的另一端固定在 A點,AB是過A的豎直線,且AB=L,E為AB的中點,過E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,如圖所示.現(xiàn)將小球懸線拉至水平,然后由靜止釋放,不計線與釘碰撞時的機械能損失.
(1)若釘子在E點位置,則小球經過B點前后瞬間,繩子拉力分別為多少?
(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內做圓周運動,求釘子D的位置離E點的距離x.
(3)保持小釘D的位置不變,讓小球從圖示的P點靜止釋放,當小球運動到最低點時,若細線剛好達到最大張力而斷開,最后小球運動的軌跡經過B點.試求細線能承受的最大張力T.
17、如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內存在著勻強電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場,不計重力。
(1)若粒子從c點離開電場,求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能;
(2)若粒子離開電場時動能為Ek’,則電場強度為多大?
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,其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個軌道處在水平向左的勻強電場中,電場強度為E,F(xiàn)有一質量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質點),從C點由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點時速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)滑塊通過B點時的速度大。
(2)滑塊經過圓弧軌道的B點時,所受軌道支持力的大;
(3)水平軌道上A、B兩點之間的距離。
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、計算題
16.(1)假設地球質量為M 有g=GM/R2
設月球繞地球運動的軌道半徑為r 有GMm月/r2=m月r(2π/T)2
由上面可得:r=
(2) 設下落到月面的時間為t 有h=g月t2/2 s= v0t
可得:g月=2h v02/s2 有g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做圓周運動,在最高點時有速度v1,此時做圓周運動的半徑為r,則mg(-r)= mv12 ① 1分 且mg=m ② 1分
由幾何關系: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)小球做圓周運動到達最低點時,速度設為v2 則
T-mg=m ⑥ 1分 以后小球做平拋運動過B點,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邊離開電場,L=v0t,vy==,2分
Ek’-Ek=mvy2==,2分
所以E=,1分
若粒子由cd邊離開電場,
qEL=Ek’-Ek,所以E=,2分
解得 (2分)
(2)根據(jù)牛頓運動定律有 (2分)
解得 NB=3mg-2qE (2分)
(3)小滑塊在AB軌道上運動時,所受摩擦力為 f=μmg (1分)
小滑塊從C經B到A的過程中,重力做正功,電場力和摩擦力做負功。設小滑塊在水平軌道上運動的距離(即A、B兩點之間的距離)為L,則根據(jù)動能定理有
mgR-qE(R+L)-μmgL=0 (2分)
解得 (2分)
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