江西省吉安市第一中学高三物理上学期第二次阶段考试试题

江西省吉安市第一中学2015届高三物理上学期第二次阶段考试试题一、选择题：（每小题4分，总共40分；其中l至6题只有一个选项正确，7至10题每题有两个或以上的正确答案，选全得满分，错选不得分，不全得2分。

）1. 在2014年11月11曰至16日的珠海航展中，中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机。

假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0-t2时间内的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A. 飞机乙在0-t2内的平均速度等于v2/2B. 飞机甲在0-t2内的平均速度的比乙大C. 两飞机在tl时刻一定相遇D. 两飞机在0-t2内不可能相遇2. 如图所示，质量均为m的A、B两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力。

现用水平力F向右拉物块A，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

重力加速度为g。

下列说法中错误的是（）A. 当0<F≤μmg时，绳中拉力为0B. 当μmg<F≤2μmg时，绳中拉力为F-μmgC. 当F>2μmg时，绳中拉力为2FD. 无论F多大。

绳中拉力都不可能等于3F3. 一行星绕恒星做匀速圆周运动，由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A. 行星运行的轨道半径为2vTπB. 行星运行的向心加速度大小为2vTπC. 恒星的质量为34v TGπ D. 恒星的密度为23GTπ4. 如图所示，一根轻杆两端各固定一个质量均为m的相同小球，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ=30°，β＝60°，则轻杆对A球的作用力为（）A. mgB.C.D.5. 如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，则（ ）A. 场强Ea>Eb ，Eb>EcB. 电势a b ϕϕ>，c b ϕϕ>C. 沿cba 路径移动质子与电子，电荷的电势能改变是一样的D. 沿bc 方向直线射入的电子有可能做曲线运动6. 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一个小孔，（小孔对电场的影响可忽略不计）。

小孔正上方d/2处的p 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。

若将下极板向上移动d/4，则仍从P 点开始下落的相同粒子将（ ）A. 打到下极板上B. 在下极板处返回C. 在距上极板d/2处返回D. 在距上极板2d/5处返回7. 如图所示，半径分别为R 和r （R>r ）的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住，但不拴接。

同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点（不考虑小球在水平面上的反弹）。

则（）A. 恰好通过最高点的是b球B. 弹簧释放的弹性势能为5mgRC. a球通过最高点对轨道的压力为mg2R+D. CD两点之间的距离为8. （4分）如图所示，带支架的滑块沿倾角为θ的斜面向下运动，支架末端用细线悬挂一个小球，竖直方向和垂直斜面方向用虚线标示，若整个装置稳定后小球可能的位置如图中a，b，c，d所示，各角度标注如图，则关于斜面与滑块间的动摩擦因数μ，正确的是（）A. 若小球处于a位置，则μ＝tan（θ＋α）B. 若小球处于b位置，则μ＝0C. 若小球处于C位置，贝μ＝tan（θ－p）D. 若小球处于d位置，则μ＝tanθ9. 已知两电源的电动势El>E2，当外电路电阻为R时，外电路消耗功率正好相等。

当外电路电阻降为R’时，电源为E1时对应的外电路功率Pl，电源为E2时对应的外电路功率为P2，电源E1的内阻为r1，电源E2的内阻r2。

则（）A. r1>r2，B. r1<r2，C. Pl>P2D. Pl<P210. 如图所示，斜面静止在水平地面上，A、B两个物体通过光滑的滑轮相连，连接A物体的细线与斜面平行，下列说法中正确的是（）A. 当A沿斜面匀速下滑时，地面对甲乙的摩擦力均为零B. 当A沿斜面加速下滑时，地面对甲乙的摩擦力方向均向左C. 当A沿斜面加速上滑时，地面对甲的摩擦力方向向左，地面对乙的摩擦力方向向右D. 把B球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中，若A保持静止，则地面对甲乙的摩擦力方向均向右二、（填空题，共19分）11. （10分）利用如图l实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补允完整：A. 按实验要求安装好实验装置；B. 使重物靠近打点计时器，接着先后打点计时器在纸带上打下一系列的点；C. 图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点. 分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hl、h2、h3…。

（2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的hl、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为______。

（3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线I和图线II，已求得图线I斜率的绝对值为k1，图线II的斜率的绝对值为k2。

则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______ （用k1和k2表示）。

12. （9分）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动势约1. 5V，内阻约几欧姆）的电动势和内阻。

其中：电流表○A（量程IA＝200mA，内阻RA＝10Ω）、电阻箱R（99. 99Ω，额定电流1A）、定值电阻R0（R0＝5Ω）。

闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流表的读数I。

然后再把相应的数据转换成1/R和1/I回答下列问题：（1）请把第4组数据点补充在1/I-1/R图中，并画出l/I-1/R的图线。

（2）根据l/I-1/R图线求出电池的电动势E＝______V，内阻，r＝______Ω。

（保留2位有效数字）三、计算题（本题4小题，共41分）13. 某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试。

对某运动员测试，在起跑后2s内通过的距离为10m（视为匀加速过程）。

该运动员的最大速度为10m/s，持续时间不超过10s。

之后，减速运动，加速度大小为1m/s2。

若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及减速阶段。

（1）求该运动员启动阶段的加速度大小。

（2）求该运动员100m赛的最好成绩。

14. 在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力，求：（1）小球水平位移x1与x2的比值：（2）小球落到B点时的动能EkB；（3）小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin。

15. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP＝m的小球P连接，另一端质量mQ ＝m 的小物块Q 连接，小物块Q 套于两直杆AC 、DE 和一段圆弧CD 组成的固定光滑轨道ABCDE 上。

直杆AC 与竖直墙夹角θ＝45°，直杆DE 水平，两杆分别与Ol 为圆心，R 为半径的圆弧连接并相切于C 、D 两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内。

直杆B 点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为g ，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物块Q 从B 点由静止释放，在C 、D 点时无机械能损失。

试求：（1）小物块Q 的最大机械能（取B 点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块Q 滑至O1正下方D 点时对圆弧轨道的弹力?（3）小物块Q 能到达DE 杆最远的位置距D 的距离?16. 在绝缘粗糙的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知B 处电荷的电量为+Q 。

图（乙）是AB 连线之间的电势ϕ与位置x 之间的关系图象，图中x=L 点为图线的最低点，x ＝-2L 处的纵坐标0ϕϕ=，x ＝0处的纵坐标02563ϕϕ=，x=2L 处的纵坐标037ϕϕ=。

若在x ＝-2L 的C 点由静止释放一个质量为m 、电量为+q 的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。

求：（1）固定在A 处的电荷的电量QA ；（2）为了使小物块能够到达x ＝2L 处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件；（3）若小物块与水平面间的动摩擦因数23kqQ mgL μ=，小物块运动到何处时速度最大?并求最大速度m v ；12. （1）图见右侧（3分。

描点一分、连线2分，线没有到点（0，14.0）扣一分）；（2）1.5 （3分）；6.0 （3分）。

三、计算题：（本题共4小题，共计42分）13. （8分）解析：（1）根据题意，在启动后的2s 内运动员做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a ，前2s 内通过的位移分别为1x ，由运动学规律得：21012x at =又02t s = 110x m = 得25/a m s = （2）要运动成绩最好，假设运动员先匀加速运动，当速度达10m/s ，然后匀速运动，设加速阶段运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v ，由题意可知v ＝10m/s 加速阶段：1vt a =，解得12t s =匀速阶段发生的位移：21x x x =-，x ＝100m 匀速运动的时间：22x t v =解得：29t s = 因t2<10s ，运动员跑完100m 还没达到减速阶段，所以运动员跑100m 的最短时间为t ＝t1＋t2代入数据t ＝11s运动员的跑100m 的最好成绩为11s 。

14. 试题分析：（1）小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性得知，从A 点至M 点和从M 点至B 点的时间t 相等，小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动，设加速度为a ，则2112x x a t =2222113(2)222x x x x a t a t a t =-=所以12:1:3x x = （2）小球从A 到M ，由动能定理，可得水平方向上电场力做功' 6.0W J =电 则小球从A 到B ，水平方向上电场力做功=4'24W W J =电电 由动能定理，可得小球落到B 点时的动能kB E 为：kB kA E E W -=电 解得：32kB E J =（3）设小球所受的电场力为F ，重力为G ，由于合运动与分运动具有等时性，小球从A 到M ，则有： 水平方向上电场力做功22211' 6.022x F t W Fx F a t J m ==⋅==电 竖直方向上重力做功22218.022G G T W Gh G gt J m ==⋅==由下图可知，tan F G θ==，则sin θ=则小球从A 运动到B 的过程中速度最小时速度一定与等效'G 垂直，即图中的P 点，故： 22min min 01124(sin )227k E mv m v J θ===15. （11分）解析：（1）当物块滑至C 点时，P 球下降至最低点，且此时0P v =，由机械能守恒定律有：Q P E m gh mgh == 其中11cos 45R h O B O C R =-=-︒得：1)Q E mgR= （2）小物块从C 到D 过程中，小物块做圆周运动，故绳子不做功，球P 始终静止，物块Q 机械能守恒，则2122Q D E mg R mv =-⋅+解得：2D v = 在D 点，物体受到绳子拉力T ，轨道的支持力N ，重力mg ，由牛顿第二定律：2D v T N mg m R +-= 对于P 小球有：T mg =得：N =，方向向上。