2009-2010学年黑龙江省哈尔滨六中高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某同学站在观光电梯内随电梯一起经历了下列三种运动：加速上升、匀速上升、减速上升（加速度大小a＜g），则下列说法正确的是（ ）
A．三种运动因为都是上升过程，所以该同学始终处于超重状态
B．只有加速上升和减速上升过程，该同学处于超重状态
C．三种运动因为支持力均做正功，所以机械能均增加
D．只有加速上升过程，机械能增加

2. 难度：中等

在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T₂，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T₁，测得T₁、T₂和H，可求得g等于（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，斜面体固定在水平地面上．用一根轻绳跨过定滑轮连接甲、乙两滑块，使其静止于两斜面等高处，轻绳均与斜面平行．甲、乙可看成质点，不计一切摩擦．若剪断轻绳（sin37°=0.6，sin53°=0.8），则（ ）

A．甲、乙落地时的速度大小相等
B．甲、乙落地时的动能之比为4：3
C．甲、乙刚落地时重力的功率之比为1：1
D．甲、乙在下滑过程中重力做功相等

5. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（ ）

A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b

6. 难度：中等

如图所示，光滑水平桌面上画有一圆，O点为圆心，AB、CD为互相垂直的两条直径，该空间存在一电场，已知方向与桌面平行．现有一带正电小球先从A点运动到C点，电势能减少了E_p，又从C点运动到B点，电势能增加了E_p，则此空间存在的电场不可能的是（ ）

A．方向垂直于AB并由D指向C的匀强电场
B．一负点电荷位于线段OC之间上的一点形成的电场
C．位于O点的正点电荷形成的电场
D．一正点电荷位于线段DO之间上的一点形成的电场

7. 难度：中等

在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中错误的是（ ）

A．这2颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星1向后喷气就一定追上卫星2
C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零

8. 难度：中等

在一个光滑水平面内建立直角坐标系 xOy，质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O（0，0），从 t=0时刻受到如图所示随时间变化的外力作用，Fy表示沿 y 轴方向的外力，Fx表示沿 x 轴方向的外力，则（ ）

A．前2s内物体沿 x 轴做匀加速直线运动
B．第4s末物体的速度大小为4 m/s
C．4s末物体的坐标为（4m，4m）
D．第3s末外力的功率为4W

9. 难度：中等

如图所示，在场强大小为E的水平匀强电场中，一根不可伸长的长度为L的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平面成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（ ）

A．AB两点的电势差为U
B．小球由A到B的过程中，电势能减少
C．小球在B点时，细线拉力为F=2Eq
D．小球重力与电场力的关系是Eq=

10. 难度：中等

电荷量为q=1×10^-4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．若重力加速度g取10m/s²，则下列判断正确的是（ ）

A．物块的质量为0.5 kg
B．物块与水平面之间的动摩擦因数为0.4
C．前4秒内电势能增加12 J
D．前6秒内系统内能增加24 J

二、解答题

11. 难度：中等

某同学利用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律的正确性，具体方法如下：将一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连．在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图乙给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点．只需验证比较摩擦力产生的加速度和实验中的加速度相等，即可验证牛顿第二定律．（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力，取重力加速度g=10m/s²，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.29．结果保留2位有效数字）．
（1）从理论上看，重物落地后，木块继续向左匀减速运动的加速度大小为______．
（2）从图乙的数据看，重物落地后，木块继续向左做匀减速的加速度大小为______．
（3）通过比较分析产生误差的原因是______．

12. 难度：中等

如图所示，斜面AB的下端与竖直放置的光滑圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧轨道的半径为R，圆心O与A、D在同一水平面上，θ=30°．现有一质量为m的小物块从斜面上的A点无初速滑下，小物块与斜面AB间的动摩擦因数μ=0.5．求小物块第一次通过最低点C时对轨道压力的大小．

13. 难度：中等

如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点，半圆形轨道的最高点为C．轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端有一质量为0.1kg的小球（小球与弹簧不相连）．用力将小球向左推，小球将弹簧压缩一定量时用细绳固定住．此时弹簧的弹性势能为4.05J．烧断细绳，弹簧将小球弹出．取g=10m/s²，求
（1）欲使小球能通过最高点C，则半圈形轨道的半径最大为多少？
（2）欲使小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离最大，则半圆形轨道的半径为多大？落点至B点的最大距离为多少？

14. 难度：中等

如图所示，在真空中的竖直平面内，用长为2l的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B，A球的电荷量为+4q，B球的电荷量为-3q，组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3l，开始时PQ恰为杆的中垂线．在虚线MN与PQ间加竖直向上的匀强电场，恰好能使带电系统静止不动．现使电场强度突然变为原来2倍（已知重力加速度为g），求：
（1）B球刚进入电场时速度v的大小；
（2）B球的最大位移及从开始到最大位移处B球电势能的变化量．