湖北省襄阳四中、龙泉中学、荆州中学高三物理10月联考试题（含解析）新人教版.doc

20132014学年度襄阳四中、荆州中学、龙泉中学高三10月联考物 理 试 题本试卷共四大题18小题。总分110分，考试用时90分钟一单项选择题（本题共8小题，每小题4分。以下各题中仅有一项符合要求）1在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是( )a古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的两种新科学的对话中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境b德国天文学家幵普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律c英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量d伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证【答案】 d【解析】 d选项中，伽利略并没有用试验得到验证【考点】 物理学史2物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5秒内，关于物体的运动，下列说法中正确的是( )a路程为90m b位移大小为75m，方向向上c速度改变量为30m/s，方向向下 d平均速度为25m/s，方向向上【答案】 b【解析】 路程为85m，速度改变量为向下50m/s，平均速度为向上15m/s 【考点】 匀变速直线运动3如图所示，a、b、c三物体在力f的作用下一起向右匀速运动，所受的摩擦力分别为fa、fb、fc，ab间绳子的拉力为t，下列正确的是（ ）af= fa+fb+fc+t bf= fa+fb+fctcfc不等于0 df= fa+ t【答案】 d【解析】 ab选项用整体法得f= fa+fb； c选项用隔离法单独分析c物体，可知fc0；d选项单独分析a物体，由平衡条件可得出答案。【考点】 物体的平衡4质量为m的物体以v0的速度水平抛出，经过一段时间速度大小变为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）a该过程平均速度大小为 v0 b运动位移的大小为c物体机械能的变化量为 d速度大小变为v0时，重力的瞬时功率为mgv0【答案】 b【解析】只适用在匀变速直线运动中，故a错；竖直方向：得，水平方向，所以合位移为，故b对；机械能守恒，所以c错；速度大小变为v0时，由瞬时功率得出重力的瞬时功率为mgv0cos45，故d错。【考点】 平抛运动5如图所示，a、b、c三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与a球相连，a、b间固定一个轻杆，b、c间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )a b球的受力情况未变，加速度为零ba、b两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为gsinca、b之间杆的拉力大小为2mgsindc球的加速度沿斜面向下，大小为2gsin【答案】 b【解析】 烧断细线前由平衡条件得，烧断后，bc这一整体受力情况如图；由牛顿第二定律得，两式联立求得加速度agsin，故a错b对；对b小球单独分析得mgsin，c错；对c单独分析agsin，d错。【考点】 牛顿第二定律6如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（ ）a两小球落地时的速度相同b两小球落地时，重力的瞬时功率相同c到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等d从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量【答案】 d【解析】 由动能定理或机械能守恒可知a错；对a球有，对b球有，两式联立得和，所以b球落地时速度的竖直分量为，由得出瞬时功率不相同；由上面的分析可得a球上升到时，速度为零，而b球的竖直分速度不为零，所以在之后的任意时刻两球竖直方向的速度不同，故c错；机械能守恒可知d对。【考点】 机械能守恒定律，平抛运动，竖直上抛运动7假设地球是一半径为r，质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零，地球表面处引力加速度为g。则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是（ ）【答案】 b【解析】此题的分为和两种情况；当时，由万有引力定律可得其中可得，能看出来b选择的前一半图像正确；当时，故b选项后一半图像也正确，故选b。【考点】 万有引力定律8固定的倾角为30的斜面上有一物块，物块与斜面间动摩擦因数=0.2，t=0时刻由静止释放物块的同时给物块施加沿斜面向上的力f，f-t图像如图所示。规定沿斜面向上为正方向，则物块的a-t图像正确的是( )【答案】 d【解析】当f0时，受力如图所示，可知，所以，物体一定沿斜面加速下滑，在f增大的过程中，a先变小（加速运动），再反向增大（减速运动），当物体的速度为零的时候，滑动摩擦力变为静摩擦力并且方向变成沿斜面向下，此时物体的a为零，一段时间后，f增大到一定值时，物体就会沿斜面向上做加速运动，故d对。【考点】 牛顿第二定律，静摩擦力与滑动摩擦力二不定项选择题（本题共4小题，每小题4分。以下各题中有多项符合要求，全对得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分）9质点做直线运动的v-t图象如图所示，与12s内质点的位移相同的时间间隔是( )a 23s b56s c25s d17s【答案】 ac【解析】v-t图象中用图像与坐标轴形成图形的面积的大小表示位移大小，第一象限表示正方向的位移，第四象限表示负方向的位移。 【考点】 v-t图象10如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于o点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是( )a.弹簧与杆垂直时，小球速度最大b.弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大c.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghd.小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh【答案】 bd【解析】a选项，如图，速度最大应该出现在重力和支持力的合力与弹簧弹力在一条直线的位置上；b选项，动能、重力势能、弹性势能三者总和是定值，动能与重力势能最大就是弹性势能最小的位置；c、d选项，由机械能守恒可以知道：小球下滑至最低点的过程中，动能不变，弹性势能的增量一定等于重力势能的减少量。【考点】机械能守恒定律11一条宽为l的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2，v1 、v2均不等于零。设船头的指向与上游河岸的夹角为，要使船划到对岸时航程最短，则可能满足( )a b c d【答案】 cd【解析】题中没有给出v1与v2的大小关系，所以应考虑以下可能情况。（1）当v2v1时，船头斜向上游， v2沿河岸方向的分散到与v1相等，即此种情况下航程最短为l。（2）当v2v1时，如图114船头斜向上游，与岸夹角为时，用三角形法则分析当它的方向与圆相切时，航程最短，设为s，由几何关系可知此时v2v（合速度）（0）解得【考点】运动的合成与分解12在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块a、b，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，c为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力f拉物块a使之向上运动，当物块b刚要离开挡板c时，物块a运动的距离为d，速度为v，则此时( )a拉力做功的瞬时功率为 b物块b的质量满足c物块a的加速度为 d弹簧弹性势能的增量为【答案】 cd【解析】a、拉力做功的瞬时功率由定义可得pfv；b、开始时的静止状态对a列平衡方程可得，b要离开挡板时对b列平衡方程可得，由题意可知，联立可得；c、要离开挡板时对a列牛顿第二定律得，结合b选项的分析可得a的加速度；d、由功能关系得可得出结果。【考点】功能关系、瞬时功率。三实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13如图所示，用dis研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：f1=kt+2，施加在m2上的恒力大小为：f2=2n。由计算机画出m1和m2间的相互作用力f与时间t的关系图。 则ft图像中直线的斜率为_（用m1、m2、k表示），纵坐标截距为_ n【答案】 km2/(m1+m2) 2n【解析】对整体有，对m2有，解得，所以能得出斜率和纵截距。【考点】 牛顿运动定律14某同学想研究弹簧的弹性势能ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功w等于弹性势能的增加,即ep。根据本实验所得,弹力f和弹簧伸长x的关系为f=kx。拉力的平均值为kx,所以w=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重g=5.0n的长方体形金属块，设计了一个实验，利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是：（1）将金属块悬挂在该弹簧下方，静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量，即f=kx式中的比例系数k为_n/m；（2）将金属块放在长木板上，调节长木板的倾角，当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数=_。（3）如图将木板固定在地面上，金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与金属块接触，用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放，滑块脱离弹簧后，又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s，将对应的数据填写在下面的表格中。x/cm1.502.002.503.003.504.00s/cm3.006.0210.0514.9620.9728.05为验证结果是否符合猜想ep=kx2，则应该根据以上数据作出得图像为（ ） a：图像 b：图像c：图像 d：图像在右图的坐标系中作出你所选择的的图像，请注明横纵坐标所代表的物理量及单位，并注明你所选的标度，由图可得到ep和x2间的关系式为 则该同学的猜想是 （填“正确”或者“错误”）的。【答案】 （1）500n/m。（2）=0.25。（3）d，图如下，ep=250x2，该同学的猜想是正确的【解析】（1）。（2）金属块刚好能沿斜面匀速下滑，则有mgsin=mgcos，即得金属块和长木板间的动摩擦因数=tan=h/l=0.25。（3）d， 根据图线求得ep和x2间的关系式为ep=250x2，该同学的猜想是正确的【考点】 胡克定律、共点力平衡、动能定理四计算题（本题共4小题，共46分）15.（10分）月球与地球质量之比约为1：80，一般情况下，我们认为月球绕地球运动，其轨道可近似认为是圆周轨道，但有研究者提出，地球的质量并非远远大于月球质量，故可认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点o做匀速圆周运动。在月地距离一定的情况下，试计算这种双星系统所计算出的周期t1与一般情况所计算出的周期t2之比。（结果可用根号表示）【答案】 【解析】 设地球和月球的质量分别为m、m，其间距为l，在双星系统中地球与月球的轨道半径分别为r、r,则在双星系统中，对地球： 对月球： 其中 得： 在一般情况下，对月球： 则 得：【考点】 万有引力定律16.（10分）“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将太极球简化成如题图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的a、b、c、d位置时球与板间无相对运动趋势a为圆周的最高点，c为最低点，b、d与圆心o等高若球恰能到达最高点，设球的重力为1n求：(1)平板在c处对球施加力的大小？(2)当球运动到b位置时，平板与水平方向的夹角为多大？【答案】 (1) 2n (2) 450【解析】 设球运动的线速度为v，半径为r，则在a处时f向=mg=mv2/r 在c处时f-mg= mv2/r 得f=2mg=2n 竖直方向:fbcos=mg 水平方向：fbsin=mv2/r 得 则=450 【考点】 匀速圆周运动 牛顿第二定律17（12分）有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图，滑板长l=1m，起点a到终点线b的距离s=5m. 开始滑板静止，右端与a平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力f使滑板前进。板右端到达b处冲线，游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数=0.5，地面视为光滑，滑块质量m1=2kg, 滑板质量m2=1kg，重力加速度g=10m/s2 求：(1) 滑板由a滑到b的最短时间可达多少？ (2)为使滑板能以最短时间到达，水平恒力f的取值范围如何？【答案】 1s 30nf34n【解析】 （1）滑板一直加速，所用时间最短。设滑板加速度为a2f=m1g=m2a2 得a2=10m/s2s= 得t=1s（2）刚好相对滑动时，f最小，此时可认为二者加速度相等f1-m1g=m1a2 f1=30n当滑板运动到b点，滑块刚好脱离时，f最大，设滑块加速度为a1 f2-m1g=m1a1 =l f2=34n则水平恒力大小范围是30nf34n 【考点】 牛顿第二定律，匀变速直线运动18.（14分）如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于q点。小滑块质量，放置于传送带p点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。 已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等， 整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）(1)若传送带静止不动，将小滑块无初速放在p点，pq距离，求小物块滑行的最大距离；(2)若传送带以速度逆时针传动，将小滑块无初速放在p点， pq距离，求小物块滑行的最大距离。【答案】 10m 4m【解析】 （1）对全程，设弹簧最大形变量为x，由能量守恒得： （2）当小滑块达到与传送带共速时，其滑行距离设为，由动能定理得： 小滑块再滑行 时， 即将与弹簧接触，设此时速度为v，由动能定理得： 小滑块接触弹簧后，当速度减小到与传送带速度相等时，弹簧的压缩量设为，由能量守恒得： 然后小滑块继续减速至零，此时弹簧的压缩量设为，由能量守恒得： 【考点】 能量守恒，动能定理20132014学年度襄阳四中、荆州中学、龙泉中学高三10月联考物理试卷答案123456789101112 d b d b b d b d ac bd cd cd一、二 选择题答案三实验题13. km2/(m1+m2) 2n14. （1）。（2）金属块刚好能沿斜面匀速下滑，则有mgsin=mgcos，即得金属块和长木板间的动摩擦因数=tan=h/l=0.25。（3）d， 图略， 根据图线求得ep和x2间的关系式为ep=250x2，该同学的猜想是正确的0542010150020025303540246810121416四计