高三年级物理试题分值:100时间:100分钟一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1-9小题每题只有一个选项符合题意;10、11、12小题每题有多个选项符合题意.1.如图所示,质点在竖直面内绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动.S1、S2、S3、S4是圆周上的四个点,SlS3是过圆心的水平线,S2S4是过圆心的竖直线.现质点分别在Sl、S2、S3、S4各点离开轨道后在空中运动一段时间落在水平地面上.若质点在空中运动时只受重力,则下列说法正确的是()A.质点在Sl离开轨道后在空中运动的时间一定最短B.质点在S2离开轨道后在空中运动的时间一定最短C.质点在S3离开轨道后落到地面上的速度一定最大D.质点在S4离开轨道后落到地面上的速度一定最大2.在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态.若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体()A.在第2s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B.在第3s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C.在第4s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D.在第5s末速度为零,运动方向与F1方向相同3.伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系.如图,固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面,以光滑小圆弧相连接,左侧顶端有一小球,与两斜面的动摩擦因数均为μ.小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2.规定斜面连接处为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,水平面B点以左是光滑的,B点以右是粗糙的,质量为m1和m2的两个小物块,在B点以左的光滑水平面上相距L,以相同的速度向右运动.它们先后进入表面粗糙的水平面后,最后停止运动.它们与粗糙表面的动摩擦因数相同,静止后两个质点的距离为x,则有()A.若m1>m2,x>LB.若m1=m2,x=LC.若m1<m2,x>L-8-\nD.无论m1、m2大小关系如何,都应该x=05.如图所示,将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿水平方向缓慢拉球,使杆发生弯曲,在测力计的示数逐渐增大的过程中,AB杆对球的弹力方向为()A.始终水平向左B.始终竖直向上C.斜向左上方,与竖直方向的夹角逐渐增大D.斜向左下方,与竖直方向的夹角逐渐增大6.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是()A.斜面倾角α=60°B.A获得最大速度为2gC.C刚离开地面时,B的加速度最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒7.如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC,已知AB和AC的长度相同.两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间( ).A.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到D.无法确定8.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为( )A.B.C.D.9.取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A. B. C. D.10.如图所示,物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上,它随杆转动,若转动角速度为ω,则( )A.绳子BP的拉力随ω的增大而不变B.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力C.ω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力D.当ω增大到一定程度时,绳子AP的张力大于绳子BP的张力-8-\n11.用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图所示,g=10m/s2,则可以计算出( ).A.物体与水平面间的最大静摩擦力B.F为14N时物体的速度C.物体与水平面间的动摩擦因数D.物体的质量12.滑雪是一项危险性高而技巧性强的运动,某次滑雪过程可近似模拟为两个圆形轨道的对接,如图所示.质量为m的运动员在轨道最低点A的速度为v,且刚好到达最高点B,两圆形轨道的半径相等,均为R,滑雪板与雪面间的摩擦不可忽略,下列说法正确的是( ).A.运动员在最高点B时,对轨道的压力为零B.由A到B过程中增加的重力势能为2mgRC.由A到B过程中阻力做功为2mgR-mv2D.由A到B过程中损失的机械能为mv2二、实验题(2小题,第13题10分,第14题9分,共19分)13.(10分)某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.8g,打点计时器所使用的交流电频率为f=50Hz.其实验步骤是A.按图所示安装好实验装置;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复A、B、C、D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.回答下列问题:(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?__________(填“是”或“否”).(2)实验中打出的其中一条纸带如图2所示,由该纸带可求得小车的加速度a=__________m/s2.(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如表:-8-\n次数12345砝码盘中砝码的重力F/N0.100.200.290.390.49小车的加速度a/(m•s﹣2)0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出a﹣F图象(如图3).造成图线不过坐标原点的最主要原因是__________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________,其大小为__________.1.892.402.883.393.884.37单位cm0123456砝码打点计时器滑块托盘14.(9分)某物理兴趣小组在一次探究实验活动中,要测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,右端装有定滑轮;木板上有一滑块,其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,右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,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点(1)上图给出的是实验中获取纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点未画出,用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示.根据图中数据可以计算出:点“2”的瞬时速度=;加速度=(保留三位有效数字).(2)为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数,该小组用天平测出了滑块的质量,托盘和砝码的总质量。若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力,则滑块与木板间的动摩擦因数=(用g、a、、等字母表示).与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”).三、计算题(3小题,共33分.解题过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)15.(10分)站立在地面上的质量分别为m=50kg和M=60kg的两个人,分别拉住定滑轮两边的绳子往上爬。开始时,两人与定滑轮的距离都是h=10m,如图所示,设滑轮和绳子的质量及滑轮轴处的摩擦均不计,且两人施加于绳子的力都相等且恒定。问:当质量小的人在时间t=2s内爬到滑轮时,质量大的人与滑轮间的距离是多大?-8-\n16.(10分)我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。2022年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II,如图所示。2022年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m,P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小。17.(13分)如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面上.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ1=0.2,B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2.若从t=0开始,木板B受F1=16N的水平恒力作用,t=1s时F1改为F2=4N,方向不变,t=3s时撤去F2.求:(1)木板B受F1=16N的水平恒力作用时,A、B的加速度aA、aB各为多少?(2)从t=0开始,到A、B都静止,A在B上相对B滑行的时间为多少?(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力FfA,横坐标表示运动时间t(从t=0开始,到A、B都静止),取运动方向为正方向,在图中画出FfA-t的关系图线(以图线评分,不必写出分析和计算过程).-8-\n-8-\n高三物理参考答案1-12123456789101112DBBDCBBDCBCACDBC13.答案为:(1)否;(2)0.88;(3)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘的重力;0.08N.14.(9分)(1)0.264m/s(2分)0.497m/s2(2分)(2)(3分)偏大(2分)15.解:--------5分故离滑轮还有5m--------5分16.【解析】试题分析:(1)“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中--------3分解得--------2分(2)“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,由机械能守恒定律:--------3分解得:--------2分17.(13分)(1)根据牛顿第二定律得μ1mAg=mAaAaA=μ1g=0.2×10m/s2=2m/s2F1-μ2(mA+mB)g-μ1mAg=mBaB-8-\n代入数据得aB=4m/s2--------5分(2)t1=1s时,A、B速度分别为vA、vBvA=aAt1=2×1m/s=2m/svB=aBt1=4×1m/s=4m/sF1改为F2=4N后,在B速度大于A速度的过程,A的加速度不变,B的加速度设为aB′,根据牛顿第二定律得F2-μ2(mA+mB)g-μ1mAg=mBaB′代入数据得aB′=-2m/s2设经过时间t2,A、B速度相等,此后它们保持相对静止.vA+aAt2=vB+aB′t2代入数据得t2=0.5sA在B上相对B滑行的时间为t=t1+t2=1.5s--------5分(3)FfA-t的关系图线如图所示.--------3分-8-