辽宁省大连八中2016届高三物理上学期期中试卷(含解析)

辽宁省大连八中2016届高三上学期期中物理试卷一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．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．如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B．C为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．关于弹头在C点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是（）A．v=，a=B．v＜，a=C．v=，a＞D．v＜，a＜2．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（）A．B．C．D．3．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1C．v2=v1D．v2=k2v14．如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转．现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端．则下列说法中正确的是（）A．第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B．第一阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量C．第二阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量D．两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的增加量5．如图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OM=MN，则P和Q的质量之比为（）A．3：4 B．4：3 C．3：2 D．2：36．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，E P表示正电荷在P 点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A．U变小，E不变B．E变大，E P变大C．U变小，E P不变D．U不变，E P不变7．如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是（）A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率减小D．电源的供电效率增大8．如图，手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的小木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，则（）A．木块受重力、桌面的支持力和绳子的拉力作用B．绳的拉力大小为C．手对木块不做功D．手拉木块做功的功率等于9．下列几种说法中，正确的是（）A．物体受到变力作用，一定做曲线运动B．物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动C．当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动D．当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动10．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最低B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大11．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可求得（）A．水星和金星的质量之比B．水星和金星绕太阳运动的轨道半径之比C．水星和金星绕太阳运动的周期之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比12．如图所示，a为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R．将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力．（）A．当小球的初速度v0=时，掉到环上时的竖直分速度最大B．当小球的初速度v0＜时，将撞击到环上的圆弧ac段C．当v0取适当值，小球可以垂直撞击圆环D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环二、实验题：（共计14分）13．图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，R x为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关．（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2．由此可求出R x= ．若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R=100Ω．此电路可测量的R x的最大值为Ω．14．某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω．试分析该测量产生误差的原因是．简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：①；②；（3）图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E=V、内阻r= Ω．（计算结果保留三位有效数字）三、计算题（共计38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．如图所示，一轻弹簧下端拴接在倾角为θ的固定斜面底端，弹簧处于原长时上端位于斜面上B点，B点以上光滑，B点到斜面底端粗糙，可视为质点的物体质量为m，以初速度v0从A点开始沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到B点．AB间的距离为L，物体与B点以下斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力，求此过程中：（1）物体从A点向下运动刚到达B点时速度的大小；弹簧的最大压缩量．16．如图所示，长为R的轻绳，上端固定在O点，下端连一质量为m的小球，小球接近地面，处于静止状态．现给小球一沿水平方向的初速度v0，小球开始在竖直平面内做圆周运动．设小球到达最高点时绳突然被剪断．已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上．求：（1）小球在最高点的速度v；小球的初速度v0；（3）小球在最低点时球对绳的拉力．17．一绝缘U形杆由两段相互平行的足够长的直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的，现将一质量为m的带正电荷的小环（重力大于摩擦力）套在MN上．将小环由D点静止释放，如图所示．（1）若小环带正电，小环所受电场力是重力的倍，则稳定后的一个周期内，通过的弧长？若小环带正电，小环所受电场力是重力的倍，则稳定后小环对轨道的最大压力？辽宁省大连八中2016届高三上学期期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．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．如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B．C为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．关于弹头在C点处的速度v和加速度a，下列结论正确的是（）A．v=，a=B．v＜，a=C．v=，a＞ D．v＜，a＜【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】根据弹头在C处所受的万有引力大小，根据牛顿第二定律求出加速度大小，通过万有引力提供向心力求出在C处做圆周运动的线速度大小，结合万有引力大于向心力确定C处的速度大小．【解答】解：根据知，若在C处做匀速圆周运动，线速度v=，因为弹头在C处做近心运动，万有引力大于向心力，知v．根据牛顿第二定律得，弹头在C处的加速度为：a=．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键知道当万有引力等于向心力，做匀速圆周运动，当万有引力大于向心力，做近心运动，当万有引力小于向心力，做离心运动．2．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（）A．B．C．D．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】计算题．【分析】这是一个双星的问题，S1和S2绕C做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，S1和S2有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题．【解答】解：设星体S1和S2的质量分别为m1、m2，星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得：=即 m2=故选D．【点评】双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力．3．某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）A．v2=k1v1B．v2=v1C．v2=v1D．v2=k2v1【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】功率的计算专题．【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2=v1故选：B．【点评】解决本题的关键知道以额定功率行驶，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．4．如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转．现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端．则下列说法中正确的是（）A．第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B．第一阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量C．第二阶段摩擦力对物体做的功大于物体机械能的增加量D．两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的增加量【考点】功能关系；摩擦力的判断与计算．【分析】功是能量转化的量度，合力做功是动能变化的量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度；先对小滑块受力分析，再根据功能关系列式分析求解．【解答】解：A、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做正功，故A正确；B、根据功能关系，除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，第一阶段重力和摩擦力都做功，所以第一阶段摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增加量，故B错误；C、除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，第二阶段重力和摩擦力都做功，所以第二阶段摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增加量，故C错误；D、第一阶段摩擦力对物体所做的功一部分转化为物体的动能，另一部分转化为物体的重力势能；第二阶段，摩擦力所做的功全部转为化物体的重力势能；故两个阶段摩擦力对物体所做的功并等于物体机械能的增加量；故D正确；故选：AD．【点评】本题运用功能关系分析传送带问题，分析物体的运动情况和摩擦力的方向是解题的基础，根据动能定理和功能原理分析功能关系．5．如图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OM=MN，则P和Q的质量之比为（）A．3：4 B．4：3 C．3：2 D．2：3【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】带电粒子在电场中的运动专题．【分析】带电粒子垂直进入电场，做类平抛运动，根据水平位移比得出运动的时间比，再通过竖直位移关系得出加速度的关系，结合牛顿第二定律以及电荷量之比得出它们的质量比．【解答】解：粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，两粒子的初速度相等，水平位移比为1：2，知运动时间比为1：2．根据y=，得加速度之比为4：1，根据牛顿第二定律得，a=，因为电，量比为3：1，则质量比为3：4．故A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】解决本题的关键知道带电粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动．6．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，E P表示正电荷在P 点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A．U变小，E不变B．E变大，E P变大C．U变小，E P不变D．U不变，E P不变【考点】电容器的动态分析；电容器．【专题】电容器专题．【分析】抓住电容器的电荷量不变，结合电容的决定式和定义式，以及匀强电场的场强公式得出电场强度的变化，从而得出P与下极板电势差的变化，得出P点的电势变化和电势能变化．【解答】解：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据C=知，电容C增大，根据U=，则板间电压变小．由E==，C=得到：E=，可知E与d无关，则知电场强度E不变．P与负极板间的距离不变，由公式U=Ed可知，P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变．故AC正确，BD错误．故选：AC．【点评】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变，掌握电容器的决定式C=以及定义式C=．要能熟练推导出场强的表达式E=，记住E与d 无关的结论，有利于进行动态分析．7．如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是（）A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率减小D．电源的供电效率增大【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】当变阻器R的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道a灯亮度的变化．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断c灯亮度的变化．由通过c的电流与总电流的变化，分析通过b 灯电流的变化，判断其亮度的变化．a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化．由电源输出功率与总功率之比分析电源的效率．【解答】解：A、B、当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，a灯变亮．a灯和电源的内电压都增大，则并联部分电压减小，c灯变暗．由于总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮．故A错误，B 正确．C、由题意，a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大．故C错误．D、电源的供电效率η==．外电阻减小，路端电压U减小，则电源的供电效率降低．故D错误．故选：B【点评】本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再局部分析电压、电流的变化．常常利用推论分析电源输出功率的变化．8．如图，手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为m的小木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，则（）A．木块受重力、桌面的支持力和绳子的拉力作用B．绳的拉力大小为C．手对木块不做功D．手拉木块做功的功率等于【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】小球在水平面内做匀速圆周运动，根据小球沿着半径方向和垂直于半径方向的受力可以求得绳的拉力的大小，根据功率的公式可以求得收对细线做功的功率的大小．【解答】解：A、木块受重力、桌面的支持力和绳子的拉力、桌面摩擦力作用，故A错误；B、手握着细绳做的是匀速圆周运动，所以细绳的另外一端小球随着小球做的也是匀速圆周运动；设大圆为R．由图分析可知R=，设绳中张力为T，则Tcosφ=mRω2，cosφ=故T=，所以B错误；C、绳子拉力对小球做功，手的拉力对小球做功，故C错误；D、手拉木块做功的功率P=T•V=•ω•r=，故D正确；故选：D．【点评】小球的受力分析是本题的关键，根据小球的受力的状态分析，由平衡的条件分析即可求得小球的受力和运动的情况．9．下列几种说法中，正确的是（）A．物体受到变力作用，一定做曲线运动B．物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动C．当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动D．当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件．【专题】物体做曲线运动条件专题．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【解答】解：A、当变力的方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故A错误；B、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故B错误；C、当物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上时，一定做曲线运动，故C正确；D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，当物体所受合外力恒定时，可以做曲线运动，如平抛运动．故D正确；故选：CD．【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．10．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最低B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大【考点】电势差与电场强度的关系；电势．【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题．【分析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方，从而判断出电势的高低；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．【解答】解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，电场力与电场线相切，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，而沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，故A错误；BC、若质点从P运动到Q，电场力做正功，电势能降低，动能增大，则带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小．故B正确，C错误；D、等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D正确．故选：BD【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．11．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可求得（）A．水星和金星的质量之比B．水星和金星绕太阳运动的轨道半径之比C．水星和金星绕太阳运动的周期之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【专题】定量思想；推理法；万有引力定律的应用专题．【分析】相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，绕同一中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力：，可求出轨道半径比，以及向心加速度比，周期与角速度成反比．【解答】解：C、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1：θ2．周期，则周期比为θ2：θ1，故C正确；A、水星和金星是环绕天体，无法求出质量，故不能得到它们的质量之比，故A错误；B、万有引力提供向心力：，解得：．知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，故B正确；D、根据a=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比，故D正确；故选：BCD【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力：．以及知道要求某一天体的质量，要把该天体放在中心天体位置，放在环绕天体位置，被约去，求不出来12．如图所示，a为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R．将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力．（）A．当小球的初速度v0=时，掉到环上时的竖直分速度最大B．当小球的初速度v0＜时，将撞击到环上的圆弧ac段C．当v0取适当值，小球可以垂直撞击圆环D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环【考点】平抛运动．【专题】平抛运动专题．【分析】小球做平抛运动，当小球掉在c点时竖直分速度最大，由平抛运动的规律可求得初速度；并能分析当小球的初速度时，撞击在什么位置．根据速度的反向延长交于水平位移的中点，分析小球能否垂直撞击圆环．【解答】解：A、小球做平抛运动，当小球掉在c点时竖直分速度最大，设初速度为v0．则：R=，R=v0t；解得：，故A正确．B、当小球的初速度时，水平位移小于R，小球将撞击到环上的圆弧ac段．故B正确．C、D小球撞击在圆弧ac段时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直；当小球撞击在圆弧cb段时，根据“中点”结论可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故C错误，D正确．故选：ABD．【点评】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能巧妙运用“中点”的推论分析小球速度的方向，也可以结合运动学公式列式进行分析．二、实验题：（共计14分）13．图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，R x为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关．（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2．由此可求出R x= ．若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R=100Ω．此电路可测量的R x的最大值为200 Ω．【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】压轴题；恒定电流专题．【分析】通过不同的接点，用一个电压表分别测量出两个电阻的分担电压，根据二者电流相等，推导出带测电阻的表达式．。