2011-2012学年江苏省南京市浦口区江浦高级中学高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果．观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论的不正确的是（ ）

A．作用力与反作用力大小相等
B．作用力与反作用力方向相反
C．作用力与反作用力作用在同一物体上
D．作用力与反作用力同时存在，同时消失

2. 难度：中等

如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d．根据图中的信息，下列判断错误的是（ ）

A．位置“1”是小球释放的初始位置
B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为
D．小球在位置“3”的速度为

3. 难度：中等

如图所示，绝缘杆两端固定带电小球A和B，轻杆处于水平向右的匀强电场中，不考虑两球之间的相互作用．初始时杆与电场线垂直，将杆右移的同时顺时针转过90°，发现A、B两球电势能之和不变．根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是（ ）

A．A一定带正电，B一定带负电
B．A、B两球带电量的绝对值之比q_A：q_B=1：2
C．A球电势能一定增加
D．电场力对A球和B球都不做功

4. 难度：中等

卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题．它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上（与赤道平面有一定的夹角）．地球表面处的重力加速度为g，则中轨道卫星处的重力加速度约为（ ）
A．
B．
C．4g
D．9g

5. 难度：中等

如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，物块刚好滑到小车的左端．物块与小车间的摩擦力为 f，在此过程中（ ）

A．摩擦力对小物块做的功为fs
B．摩擦力对系统做的总功为0
C．力F对小车做的功为FL
D．小车克服摩擦力所做的功为fs

6. 难度：中等

如图所示，一质点沿螺旋线自外向内运动，已知其走过的弧长s与运动时间t成正比，关于该质点的运动，下列说法正确的是（ ）

A．小球运动的线速度越来越大
B．小球运动的加速度越来越大
C．小球运动的角速度越来越大
D．小球所受的合外力越来越大

7. 难度：中等

2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（ ）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

8. 难度：中等

如图所示，在两个电量都为+Q的点电荷A、B的连线上有a、c两点，在连线的中垂线上有b、d两点，a、b、c、d都与连线的中点o等距．则（ ）

A．a点场强与c点场强相同
B．b点电势小于o点电势
C．负电荷q在o点电势能大于a点电势能
D．负电荷q在o点电势能大于b点电势能

9. 难度：中等

如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）

A．运动过程中小球的机械能守恒
B．t₂～t₃这段时间内，小球的动能先增加后减少
C．t₂时刻小球的加速度为零
D．t₂～t₃这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加

二、解答题

10. 难度：中等

为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s		0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
速度v/	0.12	0.19	0.23	0.26	0.28	0.29

请根据实验数据作出小车的v-t图象．

（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由．

11. 难度：中等

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s²，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

时刻	t2	t3	t4	t5
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98

（1）由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅=______m/s；
（2）从t₂ 到t₅时间内，重力势能增量△E_p=______J，动能减少量△E_k=______J；
（3）在误差允许的范围内，若△E_p与△E_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△E_p______△E_k （选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是______．

12. 难度：中等

光滑水平面上，一个质量为0.5kg的物体从静止开始受水平力而运动，在前5s内受到一个正东方向、大小为1N的水平恒力作用，第5s末该力撤去，改为受一个正北方向、大小为0.5N的水平恒力，作用10s时间，问：
（1）该物体在前5s和后10s各做什么运动？
（2）第15s末的速度大小及方向各是什么？

13. 难度：中等

如图所示，粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，圆弧轨道的半径为R，C点在圆心O的正下方，D点与圆心O在同一水平线上，∠COB=θ．现有质量为m的物块从D点无初速释放，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：
（1）物块第一次通过C点时对轨道压力的大小；
（2）物块在斜面上运动离B点的最远距离．

14. 难度：中等

2011年3月11日，日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失．灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s²．
（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？
（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？
（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？

15. 难度：中等

如图所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，； GH是它们连线的垂直平分线．另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球C拉起到M点，使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角θ=30°．试求：
（1）在A、B所形成的电场中，M、N两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高．
（2）若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形，则小球运动到N
点瞬间，轻细线对小球的拉力F_T（静电力常量为k）