2012-2013学年山东省聊城市重点高中高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，物体C放在水平面上，物体B放在C上，小球A和B之间通过跨过定滑轮的细线相连．若B上的线竖直、两滑轮间的线水平，且不计滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的摩擦．把A拉到某位置（低于滑轮）由静止释放使A在竖直平面内摆动，在A摆动的过程中B、C始终不动．下列说法中正确的是（ ）
A．B所受摩擦力始终不可能为零，摩擦力方向时而沿斜面向上时而沿斜面向下
B．B所受摩擦力有时有可能为零
C．C一直受到水平面施加的向右的摩擦力
D．C对地面的压力有时可以等于B、C重力之和

2. 难度：中等

如图所示，实线是某电场中的电场线，虚线是一个带负电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，若带电粒子是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）

A．带电粒子从a到b加速度减小
B．带电粒子在b处电势能大
C．b处电势高于a处电势
D．带电粒子在b处速度大

3. 难度：中等

如图所示，放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上下两层粘在一起组成的．质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若击中上层，则子弹刚好不穿出，如图（a）所示；若击中下层，则子弹嵌入其中，如图（b）所示，比较上述两种情况，以下说法不正确的是（ ）

A．两种情况下子弹和滑块的最终速度相同
B．两次子弹对滑块做的功一样多
C．两次系统产生的热量一样多
D．两次滑块对子弹的阻力一样大

4. 难度：中等

如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点O，O点连接一长为L的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球．原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度v，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则v的最小值为（ ）

A．
B．2
C．
D．2

5. 难度：中等

M、N为两块水平放置的平行金属板，距平行板右端L处有竖直屏，平行板长、板间距均为L，板间电压恒定．一带电粒子（重力不计）以平行于板的初速度v沿两板中线进入电场，粒子在屏上的落点距O点的距离为，当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v从MN板左端各位置进入电场（忽略粒子间作用力），下列结论正确的是（ ）
A．有的粒子能到达屏上
B．有的粒子能到达屏上
C．有的粒子能到达屏上
D．有的粒子能到达屏上

6. 难度：中等

某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所有物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图象分析得出的结论中正确的是（ ）
A．从时该t₁到t₂，物块处于失重状态
B．从时刻t₃到t₄，物块处于失重状态
C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层

7. 难度：中等

质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2s内F与运动方向相反，2s～4s内F与运动方向相同，物体的速度-时间图象如图所示，已知g取10m/s²．则（ ）

A．物体在0～4 s内通过的位移为8 m
B．拉力F的大小为100N
C．物体与地面间的动摩擦因数为0.4
D．物体克服摩擦力做的功为320 J

8. 难度：中等

如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大时速度大小为2m/s²，减速时最大加速度大小为5m/s²．此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（ ）
A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处

9. 难度：中等

如图所示，一弹簧的下端固定在地面上，一质量为0.05kg的木块B固定在弹簧的上端，一质量为0.05kg的木块A置于木块B上，A、B两木块静止时，弹簧的压缩量为2cm；又在木块A上施一向下的力F，当木块A下移4cm时，木块A和B静止，弹簧仍在弹性限度内，g取10m/s²．则在撤去力F的瞬间，B对A的作用力的大小为（ ）

A．0.5N
B．1N
C．1.5N
D．2.5N

10. 难度：中等

如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E，现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q，并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）

A．b、d两点的电场强度大小相等，电势相等
B．a、c两点的电场强度大小相等，电势相等
C．若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周作匀速圆周运动
D．若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周作匀速圆周运动

11. 难度：中等

在如图1所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）

A．灯泡L₁的电阻为12Ω
B．通过灯泡L₁的电流为灯泡L₂电流的2倍
C．灯泡L₁消耗的电功率为0.75W
D．灯泡L₂消耗的电功率为0.30W

12. 难度：中等

如图所示，一个物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从光滑斜面的底端沿斜面向上做匀加速运动，经时间t力F做功为60J．此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点．若以地面为零势能面，则下列说法正确的是（ ）

A．物体回到出发点的动能为60J
B．开始时物体所受恒力F=2mgsinθ
C．撤去力F时，物体重力势能是45J
D．动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置

13. 难度：中等

如图所示，在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场．其电场线方向竖直向下，在区域Ⅰ中有一个带负电的油滴沿电场线以速度v匀速下落，并进入区域Ⅱ（电场范围足够大）．能描述粒子在两个电场中运动的速度--时间图象是（以v方向为正方向）（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是（ ）
A．先变小后变大
B．先变小后不变
C．先变大后不变
D．先变大后变小

15. 难度：中等

以恒定功率P、初速度v冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程中的v-t图象不可能是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

二、填空题

16. 难度：中等

研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示，实验的步骤如下：
①把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，使定滑轮伸出桌面．
②把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端，并把打点计时器连接到电源上．
③把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方，把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器．
④细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮，另一端悬挂一砝码盘，调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行．
⑤接通打点计时器电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一列小点．
⑥改变砝码盘中砝码的质量，更换纸带，重复上面步骤．
⑦根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度，把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上．
⑧以小车的加速度a为纵坐标，细线的拉力F（砝码和砝码盘的总重力）为横坐标，建立坐标系，画出a-F图象得出加速度与力的关系．
（1）上述操作步骤中明显遗漏的步骤是    ．
（2）某同学画出的a-F图象如图乙所示，图线不是直线的可能原因是    ．
（3）另一位同学将本实验做了改动：每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上，其他操作都与上面一样．那么他画出的a-F图象    （填“是”或“不是”）一条过坐标原点的直线，原因是    ．

17. 难度：中等

用如图所示的装置验证小球做自由落体运动时机械能守恒，图中O为释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上．
（1）若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有    ．
A．小球的质量m
B．小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C．小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h
D．小球下落到每一个速度传感器时所用的时间t
（2）作出v²-h图象，由图象算出其斜率k，当k=    可以认为小球下落过程中机械能守恒．
（3）写出对减小本实验误差有益的一条建议：    ．

三、解答题

18. 难度：中等

如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切．已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=m，CD弧的半径为R=m，O为其圆心，∠COD=143°．整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×10³N/C．一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10 ^-3C的物体从A点以初速度v_A=15m/s沿AB轨道开始运动．若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，物体运动过程中电荷量不变．求
（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；
（2）物体能否到达D点；
（3）物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y．

19. 难度：中等

从地面上以初速度v=10m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2kg的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t₁时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v₁=2m/s，且落地前球已经做匀速运动．（g=10m/s²）求：
（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；
（2）球抛出瞬间的加速度大小．

20. 难度：中等

如图所示，内半径为R的光滑圆轨道竖直放置，长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B，把轻杆水平放入圆形轨道内，若m_A=2m、m_B=m，重力加速度为g，现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动，当轻杆到达竖直位置时，求：
（1）A、B两球的速度大小；
（2）A球对轨道的压力．

21. 难度：中等

如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平．一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l．现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l/2．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D．（不计空气阻力）
（1）求P滑至B点时的速度大小；
（2）求P与传送带之间的动摩擦因数；
（3）求出O、D间的距离．