福建省泉州市晋江市平山中学2016届高三上学期第一次综合测试物理试卷

福建省泉州市晋江市平山中学2016届高三上学期第一次综合测试物理试卷

‎2015-2016学年福建省泉州市晋江市平山中学高三（上）第一次综合测试物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（1-6为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错的得0分；7-11为多选题，每小题的四个选项中，有两个及两个以上选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．对于下列现象的解释，正确的是（　　）‎ A．蹦床运动员在空中上升和下落过程中，都处于失重状态 B．物体超重时惯性大，失重时惯性小，完全失重时不存在惯性 C．撤掉水平推力后，物体很快停下来，说明力是维持物体运动的原因 D．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，处于完全失重状态时受力平衡 ‎2．如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑．铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r，重力加速度为g，则支承轮转动的最小角速度ω为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎3．加图甲所示，现在很多教室安装了可以滑动的黑板，一位老师用粉笔在黑板上画直线，若粉笔相对于黑板从静止开始先匀加速向上滑动，再匀减速向上滑动至停止，同时黑板以某一速度水平向左匀速运动，则粉笔画出的轨迹可能为图中的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示．现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法不正确的有（　　）‎ A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量 B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量 D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量 ‎6．在地球大气层外有大量的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害．太空垃圾下落的原因是（　　）‎ A．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落 B．太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落 C．太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面 D．太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃圾做趋向圆心的运动，落向地面 ‎7．如图所示，水平转台绕竖直轴匀速转动，穿在水平光滑直杆上的小球A和B由轻质弹簧相连并相对直杆静止．已知A、B小球的质量分别为2m和m，它们之间的距离为3L，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，下列分析正确的是（　　）‎ A．小球A、B受到的向心力之比为2：1‎ B．小球A、B做圆周运动的半径之比为1：2‎ C．小球A匀速转动的角速度为 D．小球B匀速转动的周期为2π ‎8．如图所示，在农村有一种常见的平板车，车上放着一袋化肥．若平板车在水平面向左加速运动且加速度逐渐增大，在运动过程中，这袋化肥始终和平板车保持相对静止，则（　　）‎ A．平板车对化肥的支持力逐渐增大 B．平板车对化肥的摩擦力逐渐增大 C．平板车对化肥的作用力逐渐增大 D．平板车对化肥的作用力方向竖直向上 ‎9．a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的位移﹣时间图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（　　）‎ A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等方向相反 C．在0～5s的时间内，t=5s时，a、b两个物体相距最远 D．物体c做匀加速运动，加速度为0.2m/s2‎ ‎10．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　）‎ A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程中电势能增大 C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 ‎11．某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是（　　）‎ A．只增大电压U B．只增大高度d C．只增大长度L D．只增大尘埃被吸入水平速度v0‎ ‎　‎ 二、实验，探究题 ‎12．李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图（a）所示，‎ ‎（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．‎ ‎（2）有关此实验，下列叙述正确的是　　．‎ A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D．拉力F1和F2的夹角越大越好 ‎（3）图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧秤拉时的图示）‎ 答：　　．‎ ‎13．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮：木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点．‎ ‎（1）图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=　　m/s2（保留两位有效数字）．‎ ‎（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是　　．‎ A．木板的长度L B．木板的质量m1‎ C．滑块的质量m2‎ D．托盘和砝码的总质量m3‎ E．滑块运动的时间t ‎（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）‎ ‎　‎ 四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值的计算题．答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答．）‎ ‎14．场源电荷Q=2×10﹣4C，是正点电荷．检验电荷q=﹣2×10﹣5C，是负点电荷，它们相距r=2m，且都在真空中，如图所示．求：‎ ‎（1）q受的静电力．‎ ‎（2）q所在的B点的场强EB．‎ ‎（3）将检验电荷拿去后再求B点的场强．‎ ‎15．西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．已知地球半径R，地球表面的重力加速度g，地球自转周期T，万有引力常量为G，请你求出地球的密度和“天链一号02星”距地面的高度？‎ ‎16．某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡从坡底沿斜坡匀速向上行驶，后轮转动N圈时到坡顶（其间该同学不间断地匀速蹬），所用时间为t，已知自行车和人的总质量为m，轮盘的半径为R1，飞轮的半径为R2，车后车轮的半径为R3，重力加速度为g，上坡过程中斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小为f，车轮与坡面接触处都无打滑，不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量．斜坡足够长，求：‎ ‎（1）自行车匀速行驶的速度v；‎ ‎（2）该同学沿坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率P；‎ ‎（3）该过程中自行车轮盘转动的圈数．‎ ‎17．如图所示，长L=1.2m、质量M=3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1kg、带电荷量q=+2.5×10﹣4C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N．取g=10m/s2，斜面足够长．求：‎ ‎（1）物块经多长时间离开木板？‎ ‎（2）物块离开木板时木板获得的动能．‎ ‎（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年福建省泉州市晋江市平山中学高三（上）第一次综合测试物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（1-6为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错的得0分；7-11为多选题，每小题的四个选项中，有两个及两个以上选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．对于下列现象的解释，正确的是（　　）‎ A．蹦床运动员在空中上升和下落过程中，都处于失重状态 B．物体超重时惯性大，失重时惯性小，完全失重时不存在惯性 C．撤掉水平推力后，物体很快停下来，说明力是维持物体运动的原因 D．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，处于完全失重状态时受力平衡 ‎【考点】超重和失重．‎ ‎【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；‎ 当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；‎ 人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大．‎ ‎【解答】解：A、蹦床运动员在空中上升和下落过程中，加速度方向都向下，都处于失重状态，故A正确 B、惯性大小与物体的质量有关，人处于超重或失重状态时，质量不变，故B错误 C、撤掉水平推力后，物体很快停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误 D、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，只受重力具有向心加速度，处于完全失重状态，故D错误 故选A．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，在竖直放置的离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个支承轮上靠摩擦带动，支承轮与管状模型间不打滑．铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时支承轮转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径为R，支承轮的半径为r，重力加速度为g，则支承轮转动的最小角速度ω为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】经过最高点的铁水要紧压模型内壁，否则，铁水会脱离模型内壁，故临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解管状模型转动的线速度；然后结合v=rω求解支承轮转动的最小角速度．‎ ‎【解答】解：经过最高点的铁水要紧压模型内壁，临界情况是重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ mg=m 解得：‎ v=‎ 支承轮与模型是同缘传动，边缘点线速度相等，故支承轮边缘点的线速度也为；‎ 故支承轮转动的最小角速度ω为：‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．加图甲所示，现在很多教室安装了可以滑动的黑板，一位老师用粉笔在黑板上画直线，若粉笔相对于黑板从静止开始先匀加速向上滑动，再匀减速向上滑动至停止，同时黑板以某一速度水平向左匀速运动，则粉笔画出的轨迹可能为图中的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】根据运动的合成与分解，结合曲线运动条件，及矢量合成法则，即可求解．‎ ‎【解答】解：粉笔以某一速度水平向左匀速运动，同时从静止开始先匀加速向上滑动，再匀减速向上滑动至停止，‎ 根据做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向先向上加速，后向上减速，‎ 由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故C正确；ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示．现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】滑动摩擦力．‎ ‎【分析】木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，根据平衡条件及滑动摩擦力的公式即可解题．‎ ‎【解答】解：木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，则有；‎ f=G+F2‎ f=μF1‎ 解得：μ=‎ 故选A ‎　‎ ‎5．如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法不正确的有（　　）‎ A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量 B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量 D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量 ‎【考点】动能定理的应用；功能关系．‎ ‎【分析】功是能量转化的量度，具体表现形式有：重力势能的增加量等于克服重力做的功；外力对物体的总功等于动能的变化量；除重力以外的力做的功等于机械能的变化量．‎ ‎【解答】解：A、B、C、物体上升时受到重力、拉力和阻力，根据动能定理，有 ‎ WF﹣mgh﹣W阻=mv2‎ 可见，力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量，重力势能的增加量等于克服重力做的功 故A错误，BC正确；‎ D、除重力以外的力做的功等于机械能的增加量，则知除重力外，物体只受拉力和阻力，力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量．故D正确；‎ 本题选错误的，故选A．‎ ‎　‎ ‎6．在地球大气层外有大量的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害．太空垃圾下落的原因是（　　）‎ A．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落 B．太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落 C．太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面 D．太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃圾做趋向圆心的运动，落向地面 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上．‎ ‎【解答】解：太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上，故D正确、ABC错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，水平转台绕竖直轴匀速转动，穿在水平光滑直杆上的小球A和B由轻质弹簧相连并相对直杆静止．已知A、B小球的质量分别为2m和m，它们之间的距离为3L，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，下列分析正确的是（　　）‎ A．小球A、B受到的向心力之比为2：1‎ B．小球A、B做圆周运动的半径之比为1：2‎ C．小球A匀速转动的角速度为 D．小球B匀速转动的周期为2π ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】两球做圆周运动，角速度相等，靠弹簧的弹力提供向心力，根据向心力的关系结合胡克定律和牛顿第二定律求出转动半径的关系，并求出角速度和周期．‎ ‎【解答】解：A、两球靠弹簧的弹力提供向心力，则知两球向心力大小相等，故A错误．‎ B、两球共轴转动，角速度相同．A、B的向心力大小相等，由F向=2mω2RA=mω2RB，可求得两球的运动半径之比为 RA：RB=1：2，故B正确．‎ C、对于A球，轨道半径 RA=3L=L．由F=k•2L=2mω2L可求得ω=．故C正确．‎ D、小球B匀速转动的周期为 T==2π．故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，在农村有一种常见的平板车，车上放着一袋化肥．若平板车在水平面向左加速运动且加速度逐渐增大，在运动过程中，这袋化肥始终和平板车保持相对静止，则（　　）‎ A．平板车对化肥的支持力逐渐增大 B．平板车对化肥的摩擦力逐渐增大 C．平板车对化肥的作用力逐渐增大 D．平板车对化肥的作用力方向竖直向上 ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．‎ ‎【分析】对化肥受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解加速度，由牛顿第二定律即可判断．‎ ‎【解答】解：A、对化肥受力分析可知：‎ f﹣mgsinθ=macosθ，‎ mgcosθ﹣FN=masinθ 当加速度增大时，摩擦力增大，支持力减小，由牛顿第三定律可知，化肥对平板车的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确．‎ C、根据F=ma知，合力增大，F增大，即平板车对化肥的作用力逐渐增大，故C正确；‎ D、通过受力分析可知，板车对化肥的作用力方向斜左上，故D错误；‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎9．a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的位移﹣时间图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（　　）‎ A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等方向相反 C．在0～5s的时间内，t=5s时，a、b两个物体相距最远 D．物体c做匀加速运动，加速度为0.2m/s2‎ ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据a、b、c图线的特点确定三个物体的运动规律，位移时间图线的斜率表示速度，斜率的正负表示方向．‎ ‎【解答】解：A、a、b两物体位移随时间均匀变化，速度大小均为2m/s，但是速度的方向不同，故A错误，B正确．‎ C、由图象可知，0﹣5s内，在t=5s时，a、b位置坐标之差最大，知两物体相距最远，故C正确．‎ D、图象C为抛物线，根据x=kt2知，k=0.1，则加速度a=0.2m/s2．故D正确．‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎10．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（　　）‎ A．在x2和x4处电势能相等 B．由x1运动到x3的过程中电势能增大 C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大 ‎【考点】电势能；电场强度．‎ ‎【分析】由图可以看出在0﹣x1处场强为正，x1﹣+∞处场强为负方向，沿着电场线的方向电势降低，对于正电荷而言电势降低则电势能减小．‎ ‎【解答】解：A、x2﹣x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；‎ B、x1﹣x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；‎ C、由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C正确，D错误；‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎11．某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是（　　）‎ A．只增大电压U B．只增大高度d C．只增大长度L D．只增大尘埃被吸入水平速度v0‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为y=，增大y便可增大除尘率．‎ ‎【解答】解：增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为y=即增加y即可．‎ A、只增加电压U可以增加y，故A满足条件；‎ B、只增大高度d，由题意知d增加则位移y减小，故不满足条件；‎ C、只增加长度L，可以增加y，故C满足条件；‎ D、只增加水平速度v0，y减小，故不足条件．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 二、实验，探究题 ‎12．李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图（a）所示，‎ ‎（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2‎ 的合力图示，并用F表示此力．‎ ‎（2）有关此实验，下列叙述正确的是　AB　．‎ A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D．拉力F1和F2的夹角越大越好 ‎（3）图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧秤拉时的图示）‎ 答：　张华　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】（1）以F1和F2为邻边作平行四边形，通过O点的对角线表示合力F．‎ ‎（2）本实验采用“等效法”，即要求两次拉橡皮筋的效果相同，对于两弹簧拉力大小以及夹角大小没有具体要求，只要便于作图以及减小误差即可，因此在实验中尽量减小力的测量及作图中出现的误差．‎ ‎（3）明确实验理论值和实验值之间的关系即可正确解答．‎ ‎【解答】解：（1）以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头，如下图所示．‎ ‎（2）A、两根细线应适当长些，便于减小力的方向测量的误差，故A正确；‎ B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确； ‎ C、根据平行四边形定则可知，合力不变，只增大一个分力的大小时，另一个分力的大小和方向都变化，故C错误；‎ D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误；‎ 故选：AB．‎ ‎（3）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华作的符合实验事实符合实验事实．‎ 故答案为：（1）如同所示，（2）AB，（3）张华．‎ ‎　‎ ‎13．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮：木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点．‎ ‎（1）图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=　0.49　m/s2（保留两位有效数字）．‎ ‎（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是　CD　．‎ A．木板的长度L B．木板的质量m1‎ C．滑块的质量m2‎ D．托盘和砝码的总质量m3‎ E．滑块运动的时间t ‎（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】（1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．‎ ‎（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．‎ ‎【解答】解：（1）电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，‎ 由匀变速运动的推论△x=aT2可知：加速度a==≈0.49m/s2；‎ ‎（2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：‎ m3g﹣f=（m2+m3）a，滑动摩擦力：f=m2gμ，‎ 解得：μ=，要测动摩擦因数μ，‎ 需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，‎ 故选：CD；‎ ‎（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=；‎ 故答案为：（1）0.49；（2）CD；（3）．‎ ‎　‎ 四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值的计算题．答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答．）‎ ‎14．场源电荷Q=2×10﹣4C，是正点电荷．检验电荷q=﹣2×10﹣5C，是负点电荷，它们相距r=2m，且都在真空中，如图所示．求：‎ ‎（1）q受的静电力．‎ ‎（2）q所在的B点的场强EB．‎ ‎（3）将检验电荷拿去后再求B点的场强．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】（1）根据库仑定律求出q所受的静电力．‎ ‎（2）由电场强度的定义式求出B点的场强EB；‎ ‎（3）场强是由电场本身决定的，与检验电荷无关 ‎【解答】解：（1）由库仑定律得 F=k=9×109×N=9 N 方向在A与B的连线上，且指向A．‎ ‎（2）由电场强度的定义：E==k 所以E=9×109×N/C=4.5×105 N/C 方向由A指向B．‎ ‎（3）因E与q无关，q=0也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变．‎ 答：‎ ‎（1）q受的静电力为9N，方向由B指向A．　‎ ‎（2）q所在的B点的场强EB为4.5×105 N/C，方向由A指向B．‎ ‎（3）将检验电荷拿去后，B点的场强为4.5×105 N/C，方向由A指向B ‎　‎ ‎15．西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．已知地球半径R，地球表面的重力加速度g，地球自转周期T，万有引力常量为G，请你求出地球的密度和“天链一号02星”距地面的高度？‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用；向心力．‎ ‎【分析】根据再地面附近重力等于万有引力列式；同步卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解．‎ ‎【解答】解：（1）地面附近重力等于万有引力： =mg，得 密度公式：ρ=‎ V体=πR3‎ 得：ρ=‎ 同步卫星受到的万有引力提供向心力，故：‎ 卫星的高度：h=r﹣R ‎ 得：h=﹣R．‎ 答：地球的密度为，“天链一号02星”距地面的高度为 ‎　‎ ‎16．某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡从坡底沿斜坡匀速向上行驶，后轮转动N圈时到坡顶（其间该同学不间断地匀速蹬），所用时间为t，已知自行车和人的总质量为m，轮盘的半径为R1，飞轮的半径为R2，车后车轮的半径为R3，重力加速度为g，上坡过程中斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小为f，车轮与坡面接触处都无打滑，不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量．斜坡足够长，求：‎ ‎（1）自行车匀速行驶的速度v；‎ ‎（2）该同学沿坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率P；‎ ‎（3）该过程中自行车轮盘转动的圈数．‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；线速度、角速度和周期、转速．‎ ‎【分析】（1）轮盘与飞轮用链条连结，边缘上各点的线速度大小相同，结合飞轮和后轮转数相同，根据车轮一周的周长求出斜坡的长度L，由v=求解速度v．‎ ‎（2）根据共点力平衡求出牵引力的大小，从而得出牵引力做功的大小，根据平均功率的公式求出该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P．‎ ‎（3）根据轮盘与飞轮上各点的线速度大小相等，列式求解轮盘转动的圈数．‎ ‎【解答】解：（1，斜坡的长度为L．‎ 车轮转动一周，自行车前进的距离为：‎ ‎ s=2πR3‎ 后轮与飞轮转数相同，故有：L=Ns 则自行车匀速行驶的速度 v==‎ ‎（2）自行车沿斜坡匀速向上行驶过程有：‎ ‎ W=（mgsinθ+f）L 则该同学沿坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率 P=‎ 联立解得 P=‎ ‎（3）设该过程中自行车轮盘转动的圈数为N′‎ 轮盘与飞轮用链条连结，边缘上的线速度相同，有：‎ ‎ 2πn1R1=2πn2R2‎ 又 n1=，n2=‎ 由以上各式解得，N′=‎ 答：‎ ‎ （1）自行车匀速行驶的速度v是；‎ ‎（2）该同学沿坡向上匀速行驶过程中消耗的平均功率P是；‎ ‎（3）该过程中自行车轮盘转动的圈数是．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，长L=1.2m、质量M=3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1kg、带电荷量q=+2.5×10﹣4C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8N．取g=10m/s2，斜面足够长．求：‎ ‎（1）物块经多长时间离开木板？‎ ‎（2）物块离开木板时木板获得的动能．‎ ‎（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．‎ ‎【考点】动能定理的应用；功能关系；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）根据牛顿第二定律分别求出木块、木板的加速度，抓住两者的位移关系，运用位移时间公式求出物块离开木板所需的时间．‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块离开木板时的速度，从而求出物块离开木板时的动能．‎ ‎（3）木块与木板的相对位移等于木板的长度，根据Q=F摩x相求出摩擦产生的热量．‎ ‎【解答】解：（1）物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，‎ 则由牛顿第二定律 对物块：mgsin37°﹣μ（mgcos37°+qE）=ma1‎ a1=4.2m/s2‎ 对木板：Mgsin37°+μ（mgcos37°+qE）﹣F=Ma2‎ a2=3m/s2‎ 又a1t2﹣a2t2=L 得物块滑过木板所用时间t= s．‎ ‎（2）物块离开木板时木板的速度v2=a2t=3 m/s．‎ 其动能为Ek2=Mv22=27 J ‎（3）由于摩擦而产生的内能为 Q=F摩x相=μ（mgcos37°+qE）•L=2.16 J．‎ 答：（1）物块经过s离开木板．‎ ‎（2）物块离开木板时木板获得的动能为27J．‎ ‎（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能为2.16J．‎ ‎　‎ ‎2017年1月21日