2008-2009学年江苏省泰州市靖江市高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图是由晶体二极管组成的有两个输入端的门电路，A、B是输入端，Y是输出端，电压表显示输出电压的值．有关门电路的说法正确的是（ ）

A．门电路是与门关系，A、B都输入1，输出端有电压输出
B．门电路是或门关系，A输入1，B输入0，输出端有电压输出
C．门电路是或门关系，A输入0，B输入1，输出端无电压输出
D．门电路是与门关系，A、B都输入0，输出端有电压输出

2. 难度：中等

点电荷Q₁、Q₂和Q₃所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c…表示等势面上的点，下列说法正确的有
（ ）
A．位于g点的点电荷不受电场力作用
B．b点的场强与d点的场强大小一定相等
C．把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功
D．把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于7kJ

3. 难度：中等

如图所示，轻绳两端分别与A、B两物体相连接，m_A=1kg，m_B=2kg，物体A、B及B与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．若要用力将B物以水平向左的加速度a=lm/s²拉动，则作用在B物上水平向左的拉力为（取g=10m/s²）（ ）

A．6N
B．8N
C．10N
D．12N

4. 难度：中等

如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比F_B：F_A为（g=10m/s²）（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．1：4

5. 难度：中等

如图所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止．若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是图乙中的（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

下列表述正确的是（ ）
A．卡文迪许测出引力常数
B．伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
C．亚里士多德通过理想实验提出力并不是维持物体运动的原因
D．在国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、米和秒

7. 难度：中等

如图所示，在一无限长的水平小车上，有质量分别为m₁和m₂的两个滑块（m₁＞m₂）随车一起向右匀速运动．设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ，其它阻力不计，当车突然停止时，以下说法中正确的是（ ）
A．若μ=0，两滑块一定相碰
B．若μ=0，两滑块一定不相碰
C．若μ≠0，两滑块一定相碰
D．若μ≠0，两滑块一定不相碰

8. 难度：中等

如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现给环一个向右的初速度v，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系为F=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为（ ）
A．mv²
B．0
C．mv²+
D．mv²-

9. 难度：中等

某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表所示，利用这些数据来计算地球表面对月球表面间的距离s，则下列结果中正确的是（ ）

地球半径	R=6400km
月球半径	r=1740km
地球表面重力加速度	g=9.80m/s^2
月球表面重力加速度	g′=1.56m/s^2
月球绕地球转动的线速度	v=1km/s
月球绕地球转动周期	T=27.3天
光速	c=2.998×10^5km/s
用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号

A．ct
B．-R-r
C．-R-r
D．-R-r

二、解答题

10. 难度：中等

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系．
如图2所示，水平面O点左侧是光滑平面，右侧是粗糙平面，弹簧的左端固定在竖直的墙壁上，弹簧处于自然长度时右端恰好在O点，在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间，木块与弹簧不相连．现用木块将弹簧压缩一段距离，然后由静止释放，将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中．

实验序号	1	2	3	4	5	6
压缩量x/cm	10	15	20	25	30	35
时间t/s	0.100	0.067	0.050	0.040	0.033	0.029
距离s/m	0.50	1.13	2.00	3.12	4.50	6.13

（1）若木块长L，通过光电门时间t，则木块通过光电门时的速度v=______；
（2）从理论上讲，木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝______；请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性；
（3）选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象，根据图象写出的关系应是s∝______；
（4）由能量守恒定律，弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能，由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是E_P∝______．

11. 难度：中等

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中．用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，闭合开关后

（1）若电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为______；
若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线为______；
若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为______•
（2）一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻及随灯泡两端电压变化的关系图线如图2所示，利用这条图线计算：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______欧姆．
③假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为______K．

12. 难度：中等

某高速公路边的交通警示牌有如图1所示的标记，其意义是指车辆的瞬时速度不得超过90km/h．若车辆驾驶员看到前车刹车后也相应刹车，反应时间是1s，假设车辆刹车的加速度相同，安全距离是两车不相碰所必须保持的距离的2倍，则车辆行驶在这条公路上的安全距离为多大？
甲同学这样解答：车速v==25m/s，末速v_t=0．
作v-t图求解．从图2中可得两车所要保持的距离就是平行四边形abcd的面积，其面积恰等于矩形Oace的面积，即：S_abcd=25×1=25m，所以安全距离为50m．
而乙同学认为甲同学的分析不够全面，只分析了一种情况，乙同学认为安全距离应该大于50m．
你认为哪位同学的结果正确？为什么？请予以说明并有解答过程（也可在图3中作图并说明）．

13. 难度：中等

如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物体A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道，经过0点时无机械能损失，为使A制动，将劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直墙上的M点，另一端恰位于滑道韵末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因素为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，
求：
（1）物块滑到O点时的速度大小；
（2）已知弹簧弹性势能Ep与形变量x之间的关系为E_p=kx²/2，求弹簧的最大压缩量．

14. 难度：中等

宇航员在一行星上以l0m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体，不计阻力，经2.5s后落回手中，已知该星球半径为7220km．
（1）该星球表面的重力加速度g，多大？
（2）要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？
（3）若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心r时其引力势能E_p=-GMm/r（式中m为物体的质量，M为星球的质量，G为万有引力常量）．问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

15. 难度：中等

如图所示，平板车长为L，质量为m，上表面距离水平地面高为h，以速度v向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点．从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F，与此同时，将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．已知小球下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计．求：
（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
（2）小球落地瞬间，平板车的速度大小．

16. 难度：中等

如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M板带正电，N板带负电），板间距为d=80cm，板长为L，板间电压为U=100V．两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q，Q处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A球带正电，电荷量为q=4×10^-5C，右边B球不带电，两球质量均为m=1.0×10^-3kg．某时刻，装置Q中细线突然断裂，A、B两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度 （弹簧恢复原长）．若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性势能为1.0×10^-3J，小球A、B均可视为质点，Q装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取g=l0m/s²．求：
（1）为使小球不与金属板相碰，金属板长度L应满足什么条件？
（2）当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A飞离电场时的动能是多大？
（3）从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时，小球A的电势能增加了多少？