逍遥学能 2018-10-07 14:32
高三物理寒假作业（一）
一、选择题
1.如图，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线．则（ ）
A．空气对风筝的作用力方向水平向右
B．地面对人的摩擦力方向水平向左
C．地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力
D．风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面
2.北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主发展、独立运行的卫星导航系统，卫星分布在绕地球的几个轨道上运行，其中的北斗?2A距地面的高度约为1.8万千米，已知地球同步卫星离地面的高度约为3.6万千米，地球半径约为6400km，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则北斗?2A卫星的运行速度约为（ ）
A．3.0km/sB．4.0km/sC．7.9km/sD．2.5km/s
3.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v?t图象可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
4.如图所示，在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点以与x轴正方向成α=60°角在图示的平面内射入x轴上方时，发现质量为m1的粒子从a点射出磁场，质量为m2的粒子从b点射出磁场．若另一与a、b带电量相同而质量不同的粒子以相同速率与x轴正方向成α=30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则该粒子的质量应为（不计所有粒子重力作用）（ ）
A．（m1+m2）B． （m1+m2）C． （m1+m2）D． （m1+m2）
5.如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t1时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（ ）
A B C D
6.如图，倾斜固定的气垫导轨底端固定有滑块P，滑块Q可在导轨上无摩擦滑动，两滑块上分别固定有同名磁极相对的条形磁铁．将Q在导轨上方某一位置由静止释放，已知由于磁力作用，Q下滑过程中并未与P相碰．不考虑磁铁因相互作用而影响磁性，且不计空气阻力，则在Q下滑过程中（ ）
A．滑块Q的机械能守恒
B．滑块Q和滑块P间的最近距离与初始释放位置的高度有关
C．滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关
D．滑块Q达到最大速度时的位置与初始释放位置的高度无关
二、实验题
7.(1)小叶同学利用图甲装置探究加速度与质量之间的定性关系。根据图片信息，他安装仪器后，准备开始测量实验数据时的状态如图甲所示，从图片上看，你觉得他在开始正确测量前必须得修正哪几方面的问题？(请写出三点)
（2）修正后，小叶同学就开始实验测量，如下图乙所示。他所接的打点计时器的电档位如右图示，则他所选的打点计时器是哪种常用的打点计时器？
8.一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ?20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：
电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ） 电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）
电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω） 电流表A2（量程0.6A、内阻约为1Ω）
电源E（电动势为3V） 滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
开关S
（1）在实验中电压表选 ，电流表选 ．（填V1、V2，A1、A2）
（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．
（3）测得电阻值与真实值相比 （填偏大 偏小 相等）
三、计算题
9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a，经过一段时间当速度为v时，将加速度反向、大小改变。为使这物体再经过与加速过程所用时间的N倍时间恰能回到原出发点，则反向后的加速度应是多大？回到原出发点时的速度为多大？
10.如图所示，一个学生坐在小车上做推球游戏，学生和不车的总质量为M=100kg，小球的质量为m=2kg．开始时小车、学生和小球均静止不动．水平地面光滑．现该学生以v=2m/s的水平速度（相对地面）将小球推向右方的竖直固定挡板．设小球每次与挡板碰撞后均以同样大小的速度返回．学生接住小球后，再以相同的速度大小v（相对地面）将小球水平向右推向挡板，这样不断往复进行，此过程学生始终相对小车静止．求：
（1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小；
（2）从学生第一次推出小球算起，学生第几次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球．
11.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？
(2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？
(3)从释放微粒开始，求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间？
高三物理寒假作业（一）参考答案
1.解：A、D、设细线与水平面的夹角为α，风力大小为F．先研究风筝，分析受力如图，
空气对风筝的作用力方向垂直于风筝的平面，风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面．故A错误，D正确；
根据平衡条件得：
B、对该同学分析受力可知，人受到重力、地面的支持力、绳子向右上的拉力和地面对人的摩擦力方向水平向左，故B正确．
C、对人和风筝整体研究，竖直方向上有：（M+m）g=N+Fcosβ，β是风筝与水平面之间的夹角；则得：N=（M+m）g?Fcosβ＜（M+m）g．故C错误．
2.解：设M为地球质量，m1为同步卫星，m2为北斗?2A卫星质量，R为地球半径，R1为地球同步卫星离地面的高度，R2为北斗?2A卫星距地面的高度，v1为同步卫星的速度，v2为北斗?2A卫星速度．
研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： ①
根据圆周运动知识得： ②
T=24×3600s，
研究北斗?2A卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： ③
由①②③解得：
v2=4km/s
故B正确、ACD错误．
3.解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v?t图象是直线；
有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；
有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg?f=ma，故a=g?，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；
v?t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；
故选：D
4.解：粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：
故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：
=
=2L+d
故： ①
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：
②
③
④
联立①②③④解得：m3= （m1+m2）
故选：C．
5.ABC解：1．若v1=v2，小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力，一直相对传送带静止匀速向右运动，若最大静摩擦力小于绳的拉力，则小物体P先向右匀减速运动，减速到零后反向匀加速直到离开传送带，由牛顿第二定律知mQg?μmPg=（mQ+mP）a，加速度不变，故A正确；
2．若v1＞v2，小物体P先向右匀加速直线运动，由牛顿第二定律知μmPg?mQg=（mQ+mP）a，到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速，故B选项可能；
3．若v1＜v2，小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二定律知mQg?μmPg=（mQ+mP）a1，到小物体P减速到与传送带速度v1相等后，若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力，继续向右匀速运动，A选项正确，若最大静摩擦力小于绳的拉力，继续向右减速但滑动摩擦力方向改向，此时匀减速运动的加速度为mQg+μmPg=（mQ+mP）a2，到减速为零后，又反向以a2加速度匀加速向左运动，而a2＞a1，故C选项正确，D选项错误．
故选：ABC
6.解：A、滑块Q下滑的过程中，受到P的排斥力作用，此排斥力对Q做负功，所以Q的机械能减小，故A错误．
B、滑块Q在下滑过程中，沿轨道方向受到重力的分力和磁场斥力，先做加速运动后做减速运动，当速度减至零时，与P的距离最近．根据能量守恒得知，Q初始释放位置的高度越大，相对于P位置具有的重力势能越大，当P运动到最低点时，其重力势能全部转化为磁场能，则知磁场能越大，PQ的距离越近，故B正确．
CD、当滑块所受的磁场力与重力沿轨道向下的分力二力平衡时，Q的速度最大，重力的分力一定，根据平衡条件得知，速度最大时磁场力的大小也一定，则Q速度最大的位置一定，与Q初始释放位置的高度无关．
根据能量守恒得知，滑块Q释放的位置越高，具有的重力势能越大，速度最大时磁场能一定，则Q所能达到的最大动能越大，最大速度也越大，故知滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关．故CD正确．
故选：BCD
7.a、长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；b、小车和打点计时器的距离太开了； c、细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；（2）电磁打点计时器 。
解析：（1）长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；小车和打点计时器的距离太远了，细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；
（2）电磁打点计时器使用4-6V交流电压，电火花打点计时器直接接在220V交流电压上，所以他所选的打点计时器是电磁打点计时器．
8.
9. , 解析： 取加速度a的方向为正方向
以加速度a加速运动时有：
以加速度 反向运动到原出发点时，位移为
有：
解得：
回到原出发点时的速度
解得：
负号表明，回到原出发点时速度的大小为 ，方向与原的运动方向相反
10.解：（1）学生推小球过程：设学生第一次推出小球后，学生所乘坐小车的速度大小为v1，学生和他的小车及小球组成的系统动量守恒，取向右的方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv+Mv1=0…①，
代入数据解得：v1=?0.04m/s，负号表示车的方向向左；
（2）学生每向右推一次小球，根据方程①可知，学生和小车的动量向左增加mv，同理，学生每接一次小球，学生和小车的动量向左再增加mv，设学生第n次推出小球后，小车的速度大小为vn，由动量守恒定律得：
（2n?1）mv?Mvn=0，
要使学生不能再接到挡板反弹回来的小球，
有：vn≥2 m/s，
解得：n≥25.5，
即学生推出第26次后，再也不能接到挡板反弹回来的小球．
答：（1）学生第一次推出小球后，小车的速度大小为0.04m/s；
（2）从学生第一次推出小球算起，学生第26次推出小球后，再也不能接到从挡板弹回来的小球．
11.
(3)微粒从释放开始经 射入B板的小孔，d＝v2 ，
则 ＝2dv＝2d m2qU，
设微粒在半圆形金属板间运动经过 第一次到达最低点P点，则 ＝πL4v＝πL4 m2qU，
所以从释放微粒开始，经过 ＋ ＝2d＋πL4 m2qU微粒第一次到达P点；根据运动的对称性，易知再经过2( ＋ )微粒再一次经过P点……
所以经过时间t＝(2k＋1)2d＋πL4 m2qU，(k＝0,1，2，…)微粒经过P点．