1、2013届山西省太原五中高三 12月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于力对物体做功，下列说法正确的是 （ ） A滑动摩擦力对物体一定做负功 B静摩擦力对物体可能做正功 C一对相互作用的滑动摩擦力对相互作用的两物体做功代数和一定为负值 D合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态 答案： BC 试题分析： AB、静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功； A错误， B正确 C、相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功的总和为负值，其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统损失的机械能；正确 D、合外力对物体不做功，由动能定理知物体动能不变，物体
2、的速率不变，但速度方向不一定不变；错误 故选 BC 考点：对力对物体做功的理解 点评：中等难度。掌握摩擦力做功的特点，注意速度是矢量，其大小或方向只要其一变化则物体运动状态变化。 长木板 A放在光滑的水平面上，质量为 m的小物块 B以水平初速度 v0从 A的一端滑上 A的水平上表面，它们在运动过程中的 v-t图线如图所示。则根据图中所给出的 已知数据 v0、 t1及物块质量 m，可以求出的物理量是 A木板获得的动能 B A、 B组成的系统损失的机械能 C木板的最小长度 D A、 B之间的动摩擦因数 答案： C 试题分析：由题图不知木板的质量和 A、 B的最终速度，则不能获得木板的动能；不能获得
3、 A、 B组成的系统损失的机械能；也不能求得 A、 B之间的动摩擦因数；由图木板的最小长度为： ； C正确 故选 C 考点：运动图像的理解应用 点评：中等难度。注意充分审读图像提供的各种有用信息，并仔细分析物体的运动过程，能将图像提供的信息与物体的运动过程建立正确的联系。 测定运动员体能的一种装置如右图所示，运动员的质量为 M，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮 (不计滑轮摩擦和质量 )，绳的另一端悬吊的重物质量为 m，人用力向后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度 v向后匀速运动 (速度大小可调 ).最后可用 v的值作为被测运动员的体能参数，则（ ） A人对传送带不做功 B人对传送带做功的功率为
4、mgv C人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等，但正、负相反 D被测运动员的 v值越大，表示其体能越好 答案： BCD 试题分析： A、以运动员为研究对象，进行受力分析可知人受摩擦力等于 mg,方向水平向左，因人的重心随不动，但是摩擦力的作用点 (脚 )向右移动，所以摩擦力对人做负功；由牛顿第三定律可知人对传送带的摩擦力水平向右，则人对传送带做正功，功率为 ；被测运动员的 值越大说明运动员越有力，体能越好。故 BCD正确 故选 BCD 考点：静摩擦力做功问题 点评：中等难度。注意摩擦力可以对物体做正做功，也可以做负功 ，还可以不做功；相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。
5、如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷 P、 Q，在 PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到 PQ连线上的另一点 N 而停下，则以下说法正确的是 ( ) A滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B PM间距可能等于 QN间距 C PM间距一定小于 QN间距 D滑块的动能与电势能之和可能保持不变 答案： C 试题分析： ABC、由 M点静止释放一带电滑块，滑块向右运动到 PQ连线上的另一点 N 而停下，则滑块水平方向上受电场力和摩擦力， N 点在 M点的对称点的左侧，所以 PM间距一定小于 QN间距， N 点可能在 PQ中点的左侧，也可能在 PQ中点的右侧，所
6、以电场力可能一直减小； C正确 D、由于有摩擦力滑块的动能与电势能之和会减小；错误。 故选 C 考点：电场的叠加 点评：中等难度。此题关键是滑块到 N 点停止运动，说明滑块受摩擦力。 一带电粒子在电场中的运动轨迹 (竖直面内 )如图中虚线所示，实线为等势线。若不计空气阻力，则此带电粒子从 a运动到 b的过程中，其能量变化情况正确为 （ ） A动能不变 B电势能增加 C机械能不变 D重力势能和电势能之和增加 答案： BD 试题分析：带电粒子从 a运动到 b做直线运动，则电场力水平向左，带电粒子从 a 运动到 b 的过程中，电场力、重力都做负功，动能减小， A 错误；电势能、重力势都能增大， BD
7、正确；机械能减小， C错误 故选 BD 考点：电场力做功与电势能的关系 点评：中等难度。物体做直线运动的条件是合力方向和初速度方向在一条直线上，以此为依据，确定电场力的方向，再进一步应用功能关系进行分析 两根绝缘细线分别系住 a、 b两个带电小球，并悬挂在点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为 、 ，且 ，如图所示。现将两细线同时剪断，则（ ） A两球都将做匀变速运动 B两球同时落在同一水平地面 C两球同时落在同一水平地面上时水平位移不相同 D若两球同时落在同一水平地面上时，则 a球落地时的速度小于 b球落地时的速度 答案： BCD 试题分析： A、将两细线剪
8、断后两球下落，同时两球间水平距离增大，静电斥力减小，则两球都将做变加速运动；错误 B、两球在竖直方向都做自由落体运动，则两球同时落在同一水平地面；正确 CD、两球在水平方向上，做加速度减小的变加速运动， ， ，因所以 ， F相同，所以， a球加速度小于 b球加速度， a球水平位移小于 b球水平位移，则两球同时落在同一水平地面上时水平位移不相同； a球落地时的速度小于 b球落地时的速度；正确 故选 BCD 考点：库仑定律的应用 点评：中等难度。注意库仑力同样符合牛顿第三定律；剪断细线后两球做变加速曲线运动，分解为水平、竖直两个方向的直线运动分析，可使问题简单化。 如图所示， 是半径为 的圆的内接
9、正五边形，在顶点 处各固定有电荷量为 + 的点电荷，在 处固定有电荷量为 -3 的点电荷，则圆心处的电场强度大小为（ ） A B C D 答案： A 试题分析：由于图形具有对称性，五个等量点电荷在 O 点的合场强为零。由此可知，所有各点电荷在 O 点的合场强相当于顶点 e处放一个 -4Q 的点电荷在圆心 O 处的场强，即 ； 故选 A 考点：电场强度的叠加 点评：中等难度。解题过程巧妙地运用 “加项减项 ”思想，同时充分的利用了几何位置的对称性，化繁为简。 篮球比赛非常精彩，能吸引众多观众，在大型比赛 中经常有这样的场面：在临终场 0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利。如果
10、运动员投篮过程中出手高度为 h1，合外力对篮球做功为 W，篮筐距地面高度为 h2，球的质量为 m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为 （ ） A mgh1 mgh2-W B W mgh2-mgh1 C W mgh1-mgh2 D mgh2-mgh1-W 答案： C 试题分析：由动能定理有， ； C正确 故选 C 考点：动能定理的应用 点评：容易题。动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功。力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。 如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态现贴着下板插入一定厚度的金
11、属板，则在插入过程中 （ ） A电容器的带电量不变 B电路将有顺时针方向的短暂电流 C带电液滴仍将静止 D带电液滴将向上做加速运动 答案： D 试题分析：平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，则两极板间的电压不变，贴着下板插 入一定厚度的金属板时，电容器的电容增大， A、由 知电容器的带电量增大；错误 B、电容器充电，电路将有逆时针方向的短暂电流；错误 CD、两极板间的电压不变，距离减小由 知，电场强度增大，电场力增大，则带电液滴将向上做加速运动， D正确 故选 D 考点：电容器的动态分析 点评：中等难度。注意在两极板间插入的金属板在电场中达到静电平衡后，金属板内的电场处处为零，效果上相当
12、于减小了两极板间的有效距离 d。 如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r当滑动变阻器的触片 P从右端滑到左端时，发现电压表 V1、 V2示数变化的绝对值分别为 U1和 U2，下列说法中正确的是 （ ） A小灯泡 L1、 L3变暗， L2变亮 B小灯泡 L3变暗， L1、 L2变亮 C U1U2 答案： BD 试题分析： AB、当滑动变阻器 R的滑片 P从右端滑向左端时，滑动变阻器 R接入电路的电阻减小，闭合电路总电阻减小，通过电源的电流增大，路端电压U 减小，流过 的电流增大， 变亮； 两端电压 增大， 两端电压减小，变暗；由 知 变亮； B正确； CD、由 知 ， D正确 故选 BD 考点
13、：闭合电路的动态问题分析 点评：中等难度。动态问题分析思路总体来说是按照先部分后整体再部分的顺序，要充分利用电路中不变部分的电阻不变的特点，间接地讨论电路变化部分还要注意电源是有内阻的。 实验题 某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现 0、 1两点距离远大于 2mm,且 0、 1和 1、 2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出 2、3、 4、 5、 6、 7六个点到 0点的长度 hi(i=1.2. 36) ，再分别计算得到 3、 4、 5、6四个点的速度 vi和 vi2(i= 2. 3. 4. 5)，已知打点
14、计时器打点周期为 T. (1)该同学求 6号点速度的计算式是： = (2)然后该同学将计算得到的四组（ hi， vi2）数据在 v2- h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由） 答案： (1) (2)见 试题分析： (1) 6号点的速度为： 5号点到 7号点间的平均速度即 ； (2) 根据机械能守恒定律，从 0点到任意 i点有 得到： 关系是一条直线 斜率为 2g 所以只要在直线上取相对较远两点，计算出斜率，与 2g比较，在实验误差范围内相等即可。 考点：验证机械能守恒定律 点评：中等难度。本实验速度不能
15、用 或 计算，因为只要认为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算。 填空题 读出下列游标卡尺和螺旋测微器的示数。 cm mm 答案： 2.98 10.294 10.296 试题分析：（ 1）游标卡尺读数方法：首先读出游标尺 0刻线对应的主尺的整数部分读作 n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作 m，最后读数为： (n+m0.1)mm，所以本题读作 :29.8mm,即 2.98cm 螺旋测微器的读数包括两部分：大于
16、0 5mm 的刻度值由主尺读出，用 m 表示；小于 0 5mm的刻度值由旋轮 (即可动刻度 )读出，用 n表示，可动刻度要估读一位，则螺旋测微器所测量的值为 m+0.01n，单位为毫米。所以本题读作 :10.29410.296mm 考点：仪器读数 点评：容易题。虽然游标卡尺、螺旋测微器的读 数反复要求，但是总有学生掌握不住，希望学生掌握这种方法，不要死记硬背。 计算题 一汽车额定功率为 50kW，质量为 1t，设该汽车在水平路面上行驶时，其所受阻力恒为车重的 0.1倍 （ 1）若汽车保持恒定功率运动，求该汽车在水平路面上行驶时的最大速度； （ 2）若该汽车在水平路面上从静止开始以 3m/s2的
17、加速度做匀加速运动，求其匀加速运动的最长时间 答案：（ 1） 50m/s (2)4.17s 试题分析：（ 1）当汽车以最大速度在水平路面上匀速运动时牵引力与阻力相等则有 - 由题可知 - 则 （ 2）设汽车匀加速运动的最大速度为 ，加速度为 a，由牛顿第二定律有：- 由牵引力与功率的关系有： - 由匀变速直线运动规律有： - 由 可得 考点：机车起动问题 点评：中等难度。注意机车最大速度匀速运动时牵引力与阻力相等，功率为额定功率；恒定加速度起动时，匀加速结束时刻输出功率为额定功率，加速度仍为匀加速时的加速度。 如图所示，竖直放置的半径为 R的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为 m，带电量
18、为 q，整个装置置于水平向左的匀强电场中 .今将小球从与环心 O 在同一水平线上的 A点由静止释放，它刚能顺时针方向运动到环的最高点D，而速度为零，则电场强度大小为多大 小球到达最低点 B时对环的压力为多大 若欲使此小球从与环心 O 在同一水平 线上的 A点开始绕环做完整的圆周运动，则小球的初动能至少为多大？ 答案： 5mg 试题分析：设电场强度为 E，小球由 A点静止释放到 D速度为零，由动能定理有： ；则 设小球到 B点时的速度为 ，环对球的支持力为 ，由 A到 B有：在 B点由圆周运动规律有： ，由以上两式可得 因重力与电场力相等，所以重力与电场力的合力（等效最低点）与竖直方向夹角为：
19、，即 ，则欲使此小球恰能绕环做完整的圆周运动，小球在 AD间与圆心连线与水平方向夹角为 的位置最小速度为零，设小球最小处动能为 ，有动能定理有： ，解得 考点：电场中的圆周运动 点评：稍难。这类问题因为受重力和电场力两个恒力，所以把重力和电场力用一个合力代替会使问题大为简化。在具体计算做功值时，分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单，应灵活应用。 理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力作用，具有引力势能。选物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可表示为Ep= （其中 G为万有引力常量， M为地球质量， m为物体的质量， r是物体到地心的距离）。现有一质量 m/的人造卫星
20、绕地球做圆周运动周期 T。若要从地面上将这颗卫星发射成功，则至少需做多少功 ？（已知地球质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 G，且忽略空气阻力对卫星发射的影响） 答案： 试题分析：人造卫星在地球表面的引力势能 由 可得 在轨道上的势能 所以 考点：万有引力定律的应用 点评：中等难度。引力势能实际是重力势能的另一种表现形式，发射卫星做的功等于卫星增加的机械能（动能与引力势能之和），千万注意不要丢了动能。 示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形，它的工作原理可等效成下列情况：如图（甲）所示，真空室中电极 K 发出电子（初速不计），经过电压为 U1的加 速电场后，由小孔
21、 S沿水平金属板 A、 B间的中心线射入板中。板长为 L，两板间距离为 d，在两板间加上如图 (乙 )所示的正弦交变电压，周期为 T，前半个周期内 B板的电势高于 A板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的。在两极板右侧且与极板右端相距 D处有一个与两板中心线（图中虚线）垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点 O 时，使屏以速度 V沿负 x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做同样的匀速运动。（已知电 子的质量为 m，带电量为 e）求： （ 1）电子进入 AB板时的初速度；
22、（ 2）要使所有的电子都能打在荧光屏上（荧光屏足够大），图 (乙 )中电压的最大值 U0需满足什么条件 （ 3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置 计算这个波形的峰值和长度，在如图 (丙 )所示的 x-y坐标系中画出这个波形。 答案：（ 1） （ 2） (3)峰值 、长度 、波形见 试题分析：（ 1）电子经过电压为 U1的加速 （ 2）电子在偏转电场中做类平抛运动 时恰能打在荧光屏上 （ 3）要保持一个完整波形，需要隔一个周期 T时间回到初始位置 ; 峰值为： 所以 ; 波形长度为 ; 波形如图所示 . 考点：带电粒子在电场中的加速和偏转 点评：难题。此题是典型的带电粒子的加速和偏转的综合应用题，在分析解决带电粒子在电场中加速或偏转的问题时，在力学中的很多规律、方法同样适用；解决此类问题要注意加速与偏转的前后联系，使关系式简化。
