2018届高三物理上学期期末试卷(河北省定州中学高补班带答案)

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2018届高三物理上学期期末试卷(河北省定州中学高补班带答案)

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文 章来 源莲山 课件 w w
w.5Y k J.cO m 河北定州中学2017—2018学年度第一学期期末考试
高四年级   物理试卷
     
一、选择题
1.美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动,且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是(  )
A. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等
B. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
C. 36倍太阳质量的黑洞和29倍太阳质量的黑洞运行的线速度大小之比为36∶29
D. 随两个黑洞的间距缓慢减小,这两个黑洞运行的周期也在减小
2.中央电视台综艺节目《加油向未来》中有一个橄榄球空中击剑游戏:宝剑从空中B点自由落下,同时橄榄球从A点以速度v0沿AB方向抛出,恰好在空中C点击中剑尖,不计空气阻力。下列说法正确的是(   )
 
A. 橄榄球在空中运动的加速度大于宝剑下落的加速度
B. 橄榄球若以小于v0的速度沿原方向抛出,一定能在C点下方击中剑尖
C. 橄榄球若以大于v0的速度沿原方向抛出,一定能在C点上方击中剑尖
D. 橄榄球无论以多大速度沿原方向抛出,都能击中剑尖
3.在粗糙的水平面上固定ー挡板,ー质量不计的弹簧左端固定在挡板上,一可视为质点的质量为m的物
块A放在弹簧的右端,初始时刻弹簧为原长,物块与弹簧未连接,现瞬间给物块一向左的初速度,使其
将弹簧压缩,经过一段时间弹簧将物块弹开,在整个运动过程中弹簧的最大压缩量为l。已知物块的
初速度大小为v0、物块与水平地面之间的动摩擦因数为μ。则下列不正确的是
 
A. 物块向右运动与弹簧分离前,物块的动能先增大后减小
B. 弹簧最短时,弹簧具有的弹性势能为
C. 物块与弹簧分离前二者组成的系统其机械能一直减小
D. 当物块离开弹簧滑动到速度为零时,物块距离出发点之间的距离为 ;
4.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入   该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有
 
A. a、b、c三点的电势高低及场强大小的关系是
B. 带电质点由a到b电势能减小,由b到c电场力做负功,在b点动能最小
C. 带电质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1
D. 若改变带电质点在a处的速度大小和方向,有可能使其经过三点a、b、c做匀速圆周运动
5.如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a.平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态.以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,Ep表示电荷在P点的电势能.若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法中错误的是
 
A. E变小
B. U变大
C. Ep不变
D. 电荷仍保持静止
6.宇宙中有两颗相距无限远的恒星s1、s2,半径均为R0.下图分别是两颗恒星周围行星的公转周期T2与公转半径r3的图像,则
 
A. 恒星s1的质量大于恒星s2的质量
B. 恒星s1的密度小于恒星s2的密度
C. 恒星s1的第一宇宙速度大于恒星s2的第一宇宙速度
D. 距两恒星表面高度相同的行星,s1的行星向心加速度较大
7.如图所示,由倾角为45°的粗糙斜面AB和半径为0.5 m的3/4光滑圆弧组成的轨道固定在竖直平面内,斜面和圆弧之间由小圆弧(长度不计)平滑连接,其中B为最低点,D为最高点,C,A两点和圆弧圆心O在同一水平线上.一物块(可视为质点)在A点以初速度v0=5 m/s沿斜面向下沿内轨道运动.物块与斜面间的动摩擦因数为μ,取重力加速度大小g=10 m/s2,则下列说法正确的是
 
A. 若μ值满足一定的条件,则物块可能从D处开始做自由落体运动
B. 若μ值满足一定的条件,则物块可能最终从AD圆弧某处脱离轨道
C. 若μ=0.2,则物块最终从CD圆弧某处脱离轨道
D. 若μ=0.2,则物块始终不会脱离轨道
8.某山地自行车有六个飞轮和三个链轮,链轮(与脚踏同轴)和飞轮(与后轮同轴)的齿数如下表所示,前后轮半径为30cm,某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4 rad/s,则人骑自行车的最大速度为
名称 链轮 飞轮
齿数 48 35 28 15 16 18 21 24 28
A. 7.68m/s    B. 3.84m/s
C. 2.4m/s    D. 1.2m/s
9.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,则下列说法正确的是
 
A. 当h= 2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B. 当h= 2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C. 当h= 3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D. 调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
10.电场强度方向与x轴平行的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)沿x轴正方向进入电场。下列叙述正确的是
 
A. 粒子从O点运动到x3点的过程中,在x3点速度最大
B. 粒子从x1点运动到x3点的过程中,电势能先减小后增大
C. 要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
D. 若 ,则粒子在运动过程中的最大动能为
11.如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是
 
A. 其他条件不变的情况下,m越大,s越小
B. 其他条件不变的情况下,M越大,s越小
C. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越短
D. 其他条件不变的情况下,f越大,滑块到达右端所用时间越长
12.电场强度方向与x轴平行的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)沿x轴正方向进入电场。下列叙述正确的是
 
A. 粒子从O点运动到x3点的过程中,在x3点速度最大
B. 粒子从x1点运动到x3点的过程中,电势能先减小后增大
C. 要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
D. 若 ,则粒子在运动过程中的最大动能为
13.在地面附近,存在着一有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域II中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v-t图象如图乙所示,不计空气阻力,则(  )
 
A. 小球受到的重力与电场力之比为3:5
B. 在t=5s时,小球经过边界MN
C. 在小球向下运动的整个过程中,克服电场力做功等于重力势能的变化量
D. 在1s~4s过程中,小球的机械能先增大后减小
14.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示.下列比值正确的是
 
A. △U1>△U2 ,△U2>△U3
B. U1:I不变,△U1:△I不变
C. U2:I变大,△U2:△I变大
D. U3:I变大,△U3:△I不变
15.如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,从斜面顶端以速度 水平抛出一小球,经过时间 恰好落在斜面底端,速度是v,不计空气阻力。下列说法正确的是
 
A. 若以速度2 水平抛出小球,则落地时间大于
B. 若以速度2 水平抛出小球,则落地时间等于
C. 若以速度   水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v成 θ角
D. 若以速度   水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与v同向
16.“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q落月,如图所示。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是
 
A. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
B. 沿轨道I运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ
C. 沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度等于在Q点的加速度大小
D. 在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变
17.如图所示矩形框内,存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。一质量为m带电荷量大小为q的小球从左侧M点以某一速度射入该区域,恰好沿直线从右侧的N点(未画出)穿出。则
 
A. 小球一定带正电
B. N点一定与M点在同一水平线上
C. 小球的可能速度之差的大小为
D. 若该带电小球以大小相同的速度从N点反向进入该区域,运动过程中动能一定增加
18.如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ<tanθ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始逐渐加速转动,则:(   )
 
A. 物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴
B. 当转台角速度 时,物块将离开转台
C. 当转台对物块做的功为 时,物块对转台的压力恰好为零
D. 当转台的角速度 时,随着角速度的增加,细线将会对物块做正功
19.如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等。C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h. 开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是(     )
 
A. 物块A经过C点时的速度大小为 
B. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小
C. 物块A在杆上长为 h的范围内做往复运动
D. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
20.据报道,2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”,嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说,自2013年12月14日月面软着陆以来,中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度 竖直上抛出一个小球,经时间t后小球回到出发点,已知月球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是(      )
A. 月球表面的重力加速度为
B. 月球的质量为2
C. 月球的第一宇宙速度为
D. 探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
二、实验题
21.为了探究合力做功与物体动能变化的关系,某实验小组设计了如下实验方案:木板左端固定着一个挡板,一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上,右端可以拴住一个滑块,滑块右端拴着一根细线,细线跨过木板右端的定滑轮,拴着一个重锤,重锤右侧有一个遮光片,当弹簧的长度为原长时,遮光片恰好处于光电门A处,光电门A和B分别连接计时器(图中未画出)。已知弹性势能的表达式为Ep= k(Δx)2,忽略滑轮摩擦及空气阻力。实验步骤如下:
 
(1)简述平衡摩擦力的方法:___________________________________________。
(2)在挡板和滑块间连接好弹簧,保持木板倾角不变,将弹簧分别拉长Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后,从静止释放滑块,分别记下遮光片通过光电门A的时间t1、t2、t3、t4、…。若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3,则W1∶W2∶W3=________;
(3)若以W为纵坐标、 为横坐标作图,则得到的图象近似是________(填“一条直线”或“一条曲线”)。
(4)实验中, ________(填“必须”或“可以不”)测量遮光片的宽度。________(填“必须”或“可以不”)测量滑块和重锤的质量。
三、解答题
22.如图所示,在竖直平面内,用长为L的绝缘轻绳将质量为m、带电量为+q、的小球悬于O点,整个装置处在水平向右的匀强电场中。初始时刻小球静止在P点。细绳与场强方向成角。今用绝缘锤子沿竖直平面、垂直于OP方向打击一下小球,之后迅速撤离锤子,当小球回到P处时,再次用锤子沿同一方向打击小球,两次打击后小球恰好到达Q点,且小球总沿圆弧运动,打击的时间极短,小球电荷量不损失。锤子第一次对小球做功为W1,第二次对球做功为W2。
 
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)若 的值达到最大,分别求W1、W2;
(3) 的值最大时,求第一、二次小球被打击后瞬间细绳的拉力大小F1、F2.
 
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.A
5.A
6.B
7.C
8.B
9.AC
10.AD
11.BCD
12.AD
13.AC
14.BD
16.BD
17.BC
18.CD
19.AC
20.BD
21.  (1)将木板右侧垫起一定高度,是遮光片通过两光电门的时间相同  (2)1:4:9    (3)一条直线  可以不  可以不
 (1) 将木板右侧垫起一定高度,滑块不连弹簧时,让滑块由静止释放,当重锤上的遮光片通过两光电门的时间相同时,说明重锤做匀速直线运动,即滑块做匀速直线运动,即平衡了摩擦力;
(2)由功的定义式:  ,所以 ;
(3)根据能量守恒可知:弹簧弹力所做的功等于滑块与重锤动能增加之和,(其中滑块重力势能的减小等于重锤重力势能的增加)即 ,  ,(其中d为遮光片的宽度),所以得到的图象近似一条直线;
(4)根据能量守恒可知:  ,实验中只要得到,当弹簧伸长量与
遮光片通过光电门A的时间成反比即可,所以实验中可以不测量遮光片的宽度,也可以不测量滑块和重锤的质量。
22.(1)    (2)         (3)    
(1)如图所示,小球在A点(题中P点)合力为零,则有:tanθ= ,
解得:E= .
(2)第一次击打后球最多到达“等效”与球心等高B位置,根据功能关系,有:
W1≤mgL(sinθ+cosθ)+qEL(cosθ-sinθ)
结合tanθ=
在等效最高点C时,根据牛顿第二定律有:   
根据功能关系有:W1+W2-mg∙2L∙sinθ-qE∙2L∙cosθ= mv02
整理可以得到:   
整理可以得到:W1= ,W2= .
 
(3)打击一次后,物体获得的速度为v1,则有:W1= mv12.
根据牛顿第二定律得:F1-
打击二次后,物体获得的速度为v2,则有:W1+W2= mv22.
根据牛顿第二定律得:F2-
联立整理可以得到:F1= ,F2=  文 章来 源莲山 课件 w w
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