1、安平中学2019-2020学年上学期第一次月考高三实验部物理试题一、选择题（每题4分，共60分）1.（多选）如图，水平横杆上套有圆环A，A通过轻绳与重物B相连，轻绳绕过固定在横杆下的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C，并在某一位置达到平衡，现将圆环A缓慢向右移动一段距离，系统仍静止，则（ ）A. A环受到的摩擦力将变大B. A环受到的支持力保持不变C. C物体重力势能将不变D. C物体重力势能将减小2.如图，轨道AB为十二分之一光滑圆弧轨道（即），现让一质量为m小球从轨道A点由静止释放，则小球从A点运动到B点过程中（ ）A. 轨道对小球的支持力先增大后减小B. 小球运动到B点时对轨道的压力为
2、C. 小球运动到B点时对轨道的压力为D. 小球在B点的动能为3.一物块沿光滑水平面做直线运动，运动过程中受到一水平拉力F作用，如图所示是其速度位移图像，则在位移为x1的过程中，下列关于力F说法正确的是（ ）A. 力F是恒力B. 相等位移内力F冲量相等C. 力F逐渐增大D. 相等时间内力F做功相等4.（多选题）如图所示，光滑地面上有P、Q两个固定挡板，A、B是两挡板连线的三等分点A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m
3、2可能为（）A3：1B1：3C1：5D1：75.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）A. 平行板电容器的电容将变大B. 静电计指针张角变大C. 带电油滴的电势能将增大D. 若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动小段距离，则带电油滴所受电场力不变6让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初动能在同一位置垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，不计离子的重力和离子间的相互作用，离子束从进入到射出该偏转电场
4、的过程中，下列说法正确的是( )A偏转电场对每个离子做功相等B偏转电场对每个离子冲量相同C在偏转电场中它们形成两股离子束D在偏转电场中它们形成一股离子束7.研究发现，若某行星的自转角速度变为原来的2倍，则位于该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力，已知该行星的自转周期为，赤道半径为，引力常量为，则（ ）A. 该行星的质量为B. 该行星的质量为C. 质量为的物体对该行星赤道表面的压力为D. 环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为8.（多选）如图所示为平放于水平面上的“”型管俯视图，“”型管固定不动；内壁光滑的AB与DF两直管道长度均为2R，G为DF中点；内壁粗糙的半圆弧BCD半径为R。空
5、间存在水平向右电场强度E=的匀强电场。一电荷量为q的带正电绝缘小球(直径略小于管的直径，且可看做质点)从A位置由静止释放，第一次到达轨道最右端的C点时速率vc=，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A. 小球由A到B的时间为2 B. 小球第一次到C点时对轨道的弹力大小为mgC. 小球恰能运动到G点 D. 小球从开始运动到最后静止，克服摩擦力做功一定等于3mgR9.（多选）如图所示，直线和抛物线(开口向上)分别为汽车a和b的位移-时间图象，则（ ）A. 01 s时间内a车的平均速度大小比b车的小B. 03 s时间内a车的路程比b车的小C. 03 s时间内两车的平均速度大小均为1 m/sD.
6、 t2 s时a车的加速度大小比b车的大10.如图ABCD的矩形区域存在沿A至D方向的匀强电场，场强为E，边长AB2AD，质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域，粒子恰好从C点以速度v1射出电场，粒子在电场中运动时间为t，则（）A. 若电场强度变为2E，粒子从DC边中点射出B. 若电场强度变为2E，粒子射出电场的速度为2v1C. 若粒子入射速度变，则粒子从DC边中点射出电场D. 若粒子入射速度变为，则粒子射出电场时的速度为11.（多选）如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和
7、MN之间的夹角为45，MN之间的距离为d，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A. 电场方向可能水平向左 B. 电场强度E的最小值为C. 当qEmg时，小球从M运动到N时电势能变化量为零 D. F所做的功一定为12.如图所示，单匝正方形闭合线框abcd由粗细均匀的绝缘棒制成，每边长为A，P是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷现在线框下侧中点M处取下足够短的带电量为Q的一小段，将其沿PM连线向下移动的距离到N处，若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时P点的电场强度大小为（）ABCD13.（多选）如图，固定的光滑斜面倾角30，一质量1kg的小滑块静止在底端A点。在恒力F作用下从沿斜
8、面向上作匀加速运动，经过时间t2s，运动到B点，此时速度大小为v1。到B点时撤去F，再经过t2s的时间，物体运动到AB的中点C，此时速度大小为v2。则以下正确的是( )A.v22v1 B.B点到C点的过程中，物体动量改变量为2kgm/sC.F7N D.运动过程中F对小滑块做功28J14.如图所示，半径为R的光滑大圆环用一细杆固定在竖直平面内，质量为m的小球A套在大圆环上。上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B连接并一起套在杆上，小球A和滑块B之间用长为2R的轻杆分别通过铰链连接，当小球A位于圆环最高点时、弹簧处于原长；此时给A一个微小扰动（初速度视为0），使小球A沿环顺时针滑下，到达环最右
9、侧时小球A的速度为（g为重力加速度）。不计一切摩擦，AB均可视为质点，则下列说法正确的是( )A. 小球A、滑块B和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能守恒B. 小球A从圆环最高点到达环最右侧的过程中滑块B的重力势能减小C. 小球A从圆环最高点到达环最右侧的过程中小球A的重力势能小了D. 小球A从圆环最高点到达环最右侧的过程中弹簧的弹性势能增加了15.（多选）如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一个电荷量为、质量为m的小球与一根长为的轻绳一端相连，绳的另一端固定在P点，小球与P点的距离现施加一与PM夹角、水平向右且场强大小为E的匀强电场，并从静止释放带电小球，从释放小球到轻绳与电场方向平行的过程，下列
10、说法正确的是（ ）A. 小球先做匀加速曲线运动后做圆周运动 B. 小球的运动时间为C. 此过程中电场力所做的功为 D. 轻绳与电场力方向平行时小球的速度大小为二、实验题（共18分）16.用如图1所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末段水平C挡板高度等间距变化D每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，
11、建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。b若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则_（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_
12、。A从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹17.某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：用游标卡尺测出钢球直径d；将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L； 将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2
13、；已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v_，向心力表达式 _； （2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合 _；三、计算题（共32分）18.（8分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上，轨道最低点B与桌面相切并平滑连接，桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态。已知a球的质量为m0，a、b两球质量比为23。固定小球b，释放小球a，a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A。现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球，重力加速度取g，求：a
14、球在半圆轨道上上升的最大高度H。19.（10分）如图所示，在光滑的水平面上有质量M2kg的木板A，其上表面Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间距离L2m，木板A右端挡板（挡板质量不计）上固定一根轻质弹簧，在木板左端的P处有一大小忽略不计、质量m2kg的滑块B。某时刻木板A以vA1ms的速度向左滑行，同时滑块B以vB5ms的速度向右滑行，当滑块B与P处相距时（还未经过Q处），二者刚好处于相对静止状态。（1）求B与A的粗糙面之间的动摩擦因数（2）若在二者处于相对静止状态时木板A遇到前方某一障碍物，木板A与它相碰后仍以原速率反弹（碰后立即撤去该障得物），求滑块B最终停在木板A上的位置。(g取10ms2
15、）20.（14分）如图所示，在竖直边界线 O1 O2 左侧空间存在一竖直向下的匀强电场电场强度E=100N/C，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB，其倾角为30，A点距水平地面的高度为h=4mBC段为一粗糙绝缘平面，其长度为L=m斜面AB与水平面BC由一段极短的光滑小圆弧连接（图中未标出），竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道，CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C、D两点紧贴竖直边界线O1O2，位于电场区域的外部（忽略电场对O1O2右侧空间的影响）现将一个质量为m=1kg，带电荷量为q=0.1C的带正电的小球（可视为质点）在A点由静止释放，且该小球与斜面AB和
16、水平BC间的动摩擦因数均为=（g取10m/s2）求：（1）小球到达C点时的速度大小；（2）小球到达D点时所受轨道的压力大小；（3）小球落地点距离C点的水平距离实验部物理答案1.BD 2.B 3.B 4.ABD 5.D 6.C 7.B 8.AB 9.ABC 10.C 11.BC 12.C 13. CD 14.D 15.CD16. (1). BD (2). 球心 需要 大于 (3). B 17. (1). (2). 18.解析：设a、b两球的质量为ma、mb，由已知得ma=m0，mb=1.5m0。a球在B点时的速度为vB，恰能通过半圆环轨道最高点A时的速度为vA，则有 轻弹簧具有的弹性势能释放时全
17、部转化成小球a的机械能，a球从释放到运动至A点过程中机械能守恒，则有Ep=以a、b、弹簧为研究对象，弹开时系统动量守恒、能量守恒，a、b的速度分别为va、vb， 则有 又 由解得 ，设a球上升至最大高度时速度为0，则有，解得R，可见a球会在某处脱离半圆轨道设脱离时a球速度为v，脱离位置半径与竖直方向的夹角为，如图所示根据圆周运动向心力公式有 根据几何关系有根据机械能守恒有 解得 19.（1）设M、m共同速度v，定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mvB-MvA=（M+m）vv2m/s由能量关系： 代入数据得：=0.6（2）木板A与障碍物发生碰撞后以原速率反弹，假设B向右滑行并与弹簧发生相互作
18、用，当A、B再次处于相对静止状态时，两者的共同速度为u，在此过程中，A、B和弹簧组成的系统动量守恒、能量守恒。由能量守恒定律得：mv-Mv=（M+m）u代入数据可得：u=0设B相对A的路程为S，由能量守恒得：(M+m) v2mgs代入数据得：sm由于s，所以B滑过Q点并与弹簧相互作用，然后相对A向左滑动到Q点左边，设离Q点距离为s1有：s1s0.17m20.（1）以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程中，根据动能定理可得： （mg+Eq）h（mg+Eq）cos30（mg+Eq）L=mvC20 则得：vC=m/s=2m/s （2）以小球为研究对象，在由C点至D点的运动过程中，根据机械能守恒定律可得：m=m+mg2R在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得： FN+mg=m联立解得：FN=m5mg=150=30NvD=m/s=2m/s（3）小球做类平抛运动的加速大小为a，根据牛顿第二定律可得：mg+qE=ma则得：a=g+=10+=20（m/s2）应用类平抛运动的规律列式可得： x=vDt，2R=at2联立得：x=vD=2m=m- 10 -
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