2011-2012学年浙江省宁波市慈溪中学高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一电量为q的点电荷，则它所受到的电场力的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定．已知此人过河最短时间为 T₁；若此人用最短的位移过河，则需时间为T₂；已知船的划行速度大于水速．则船的滑行速率与水流速率之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图甲，在圆柱体侧面放一物块P，圆柱体绕其水平中心轴O按图示方向缓慢转动，物块P在由A转至A′的过程的过程中始终与圆柱面保持相对静止．则图乙反映的是上述过程中哪个物理量的大小随转过角度变化的规律（ ）

A．物块P所受重力
B．物块P所受支持力
C．物块P所受摩擦力
D．物块P所合外力

4. 难度：中等

质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，物体受水平拉力和不 受水平拉力的速度-时间图象如图所示，则物体（ ）

A．不受水平拉力时的速度图象一定a
B．不受水平拉力时的速度图象一定是b
C．所受的摩擦力大小一定等于0.2N
D．所受的水平拉力大小一定等于0.1N

5. 难度：中等

在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（ ）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

6. 难度：中等

一个小球在竖直环内至少做N次圆周运动，当它第（N-2）次经过环的最低点时的速度是7m/s；第（N-1）次经过环的最低点时的速度是5m/s，则小球在第N次经过环的最低点时的速度v一定满足（ ）
A．v＞1m/s
B．v=1m/s
C．v＜1m/s
D．前面三种情况都有可能

7. 难度：中等

如图，将质量为m的物体B轻放于斜劈A表面，发现它由静止沿斜面下滑，而斜劈A始终静止在水平地面上．现在物体B下滑过程中，对B施加另外两个外力F₁和F₂，F₁和F₂大小之和小于物体B的重力．在物体B仍然沿原方向运动的阶段，关于斜劈A受到地面的摩擦力，以下正确的是（ ）

A．为零
B．方向向右
C．方向向左
D．以上三种情况均有可能

8. 难度：中等

如图所示，A、B是系在绝缘细线两端、带有同种电荷的小球，现将绝缘细线绕过光滑轻质定滑轮，将两球悬挂起来．滑轮固定于硬杆的一端，滑轮很小，可将滑轮看作O点．两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球靠在光滑绝缘竖直墙上，悬线OA竖直，悬线OB偏离竖直方向60°．则（ ）

A．硬杆对滑轮的作用力沿杆的方向
B．滑轮对的硬杆作用力沿∠AOB平分线方向
C．细线拉力与A球所受重力一样大
D．A、B两球分别受到的库仑斥力大小可能不同

9. 难度：中等

汽车沿平直公路做直线运动，当速度达到v后，保持牵引功率不变，经过时间t，前进了距离l，达到最大速度v_m，设发动机输出的牵引功率为P，汽车前进时受到的阻力大小为f，则此过程中发动机输出的机械能为（ ）
A．fv_maxt
B．Pt
C．f t
D．v_max+ft-

10. 难度：中等

如图所示，沿水平方向足够长的传送带以恒定的速率v₁沿顺时针方向传动，在右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v₂沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间返回到光滑水平面，速率为．用L表示物块向左减速运动的最大位移．下列说法正确的是（ ）

A．若v₁＞v₂，则随v₁增大而增大
B．若v₁＞v₂，则L随v₁增大而减小
C．若v₁＜v₂，则随v₁增大而增大
D．若v₁＜v₂，则L随v₁增大而减小

11. 难度：中等

2011年9月29日21时16分，在酒泉卫星发射中心我国首个空间实验室“天宫一号”顺利发射升空，卫星的发射轨道为一椭圆，如图甲所示，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点．若A点在地面附近，且卫星所受阻力可以忽略不计．“天宫一号”目标飞行器将和11月发射的“神舟八号”飞船实现对接，如乙图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由以上信息，可以判定（ ）

A．图甲中运动到A点时其速率一定大于7.9km/s
B．图甲中若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动，需在A点加速
C．图乙中“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
D．图乙中“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接

12. 难度：中等

在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，在顶点a、b、c、d处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，O点为正方形abcd两个对角线的交点，E、F、G、H点分别为ab、bc、cd、ad的中点．下列说法正确的是（ ）

A．O点的电场强度为零
B．E、F、G、H各点的电场强度相同
C．E、F、G、H各点的电势相等
D．若释放c处的电荷，它将沿ac所在直线来回运动

13. 难度：中等

某学习小组在研究作用力和反作用力做功的关系时，分析了这样一个过程：如图，水平支持面上静止一辆平板车，一个儿童站在平板车的一端．某一时刻起，儿童加速向另一端跑去，平板车因此加速后退，假设在上述过程中，儿童的脚与平板车之间从未出现打滑．对于上述过程，以下分析正确的是（ ）

A．平板车对儿童做正功
B．平板车对儿童做负功
C．平板车对儿童没有做功
D．无论什么情况，作用力与反作用力做功的代数和一定等于零

14. 难度：中等

如图所示，图1中一个物体连接一个轻弹簧，在水平恒力F的作用下：当水平地面光滑物体匀加速运动时，弹簧的长度为l₁；当水平地面粗糙物体正好做匀速运动时，弹簧的长度为l₂．图2中，弹簧测力计外壳质量为m，所用弹簧与图1中的相同，挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一竖直向上的与图1中相同大小的力F拉弹簧：如果向上匀加速运动，弹簧长度为l₃；如果向下匀加速运动，弹簧长度为l₄；下列说法正确的是（ ）

A．l₁＞l₂
B．l₂＞l₃
C．l₁＜l₂
D．l₃＞l₄

二、解答题

15. 难度：中等

某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．
（1）实验中木板略微倾斜，这样做______；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为______m/s．（计算结果保留2位有效数字）

（3）实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．请根据实验数据在坐标纸中画出W-v的图线．
（4）根据图线可知，对W与v的关系的猜想肯定不正确的是______．
A．W∝    B．W∝      C．W∝v²      D．W∝v³．

16. 难度：中等

图甲是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置．他利用光电门测出长方形遮光条通过B点位置所需的时间，从而算出小车此时的速度．遮光条固定在小车上，它沿小车运动方向的宽度为d．用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．

（1）若用刻度尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=______cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过B点位置所用的时间△t=2.0×10^-2s，则小车此时的速度大小为v=______m/s；
（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为______；
（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过B点的时间△t，并算出遮光条通过B点位置时小车的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出______（选填“v-m”或“v²-m”）图象，图线斜率k=______（ 用重力加速度g、小车质量M、AB间距离L_AB表示）．

17. 难度：中等

利用水滴下落可以测出重力加速度g：调节水龙头，让水一滴一滴地流出；在水龙头的正下方放一个盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时，恰好有一个水滴从水龙头开始下落，而空中还有两个正在下落中的水滴；用秒表测得，从第一滴水离开水龙头开始到第N个水滴落至盘中，共用时间T；再测出水龙头到盘子间的距离为h．
（1）相邻两个水滴离开水龙头的时间间隔为多少？
（2）根据该实验测得的量，求出实验地重力加速度的大小．

18. 难度：中等

如图为一固定在竖直平面内的绝缘轨道，AB部分为竖直，CD部分为水平，BC为与它们相切的四分之一圆弧，半径为R．空间存在水平方向匀强电场，场强方向与ABCD所在平面平行．有一小物块，质量为m、电量为q，自AB上离B点距离R处自由释放后沿轨道运动到CD上离C点距离R处并返回…已知物块与轨道的竖直、水平部分的摩擦因数均为μ=0.5，轨道的圆弧部分为光滑．
（1）求匀强电场的场强E多大？
（2）求上述过程中物块第一次向左经过圆弧上C点时，对于轨道的压力；
（3）计算物块第一、二两次经过C点所间隔的时间；
（4）物块最终将在哪个范围内运动（要求写出边界位置与O点的连线跟OC所成夹角θ的余弦）．

19. 难度：中等

如图所示，水平支持面上静止叠放长方体物块A和B，A的长度为L=2m、高度h=0.8m，B的大小可以忽略，并置于A的左端．在距离A的右端一定距离（用S表示）的地方固定另一个长方体物体C，它的高度为A高的四分之三、长度为A长的五分之一．现对A作用一个水平恒力F，使A、B一起向C运动．已知A、B之间的最大静摩擦力为f_m=25N，A、B以及A与地面间的动摩擦因数均为μ=0.4，A、B的质量分别为m_A=10kg、m_B=5kg．如果A在运动过程中与C发生碰撞，它将在碰撞后立即停止运动．
（1）为了保证B物体能在A、C发生碰撞后离开A的上表面，应使A、C之间的距离S至少多大？
（2）现使S等于（1）中所求值的两倍，为了保证B物体在A碰到C后能够不碰到C而直接落于水平支持面，求恒力F的最短作用时间；
（3）在S等于（1）中所求值两倍的条件下，计算B物体平抛运动中水平支持面上落点离A右端距离的范围．

20. 难度：中等

制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压U_AB按图乙所示规律变化：在0-T时间内电压为U，此后电压呈周期性变化，电压大小为kU，电压变化的周期为2τ．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若无论经过多长的时间，这个电子既未碰到极板A，也没有碰到极板B，且不考虑重力作用．
（1）d的取值必须满足什么条件？
（2）k的取值以及T与τ之间的关系必须满足什么条件？
（3）现逐渐增大k的值，使得电子第一次向B极板运动时就能碰到B板，求k的最小值．