2010年高中物理自主学习同步解与训练 高三统一测试.doc

高三统一测试【模拟试题】一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。1. 下列陈述中不符合历史事实的是A. 经典力学是以牛顿的三大定律为基础的，它的适用范围是低速、宏观的物体B. 牛顿是在伽利略理想斜面实验的基础上进行假想推理得出了牛顿第一定律C. 卡文迪许测出万有引力常量D. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因，而不是物体运动的原因2. 如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是受A. 重力、支持力 B. 重力、向心力C. 重力、支持力和指向圆心的摩擦力 D. 重力、支持力、向心力和摩擦力 3. 以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动，力F的水平分量为F1，如图所示，若以和F1大小、方向都相同的力F 代替F拉物体，使物体产生加速度a ，那么： A. 当水平面光滑时，a a B. 当水平面光滑时，a = a C. 当水平面粗糙时，a a D. 当水平面粗糙时，a = a 4. 均为1kg的10个相同的砖块，平行紧靠成一直线放在光滑的地面上，第1个砖受到10N的水平力作用，问第7个砖对第8个砖的压力是A. 10N B. 7N C. 3N D. 05. 以下关于宇宙速度的说法中正确的是A. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度C. 人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度D. 地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚6. 航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体A. 不受地球的吸引力 B. 受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态C. 受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态 D. 对支持它的物体的压力为零 7. 从2007年4月18日起，全国铁路正式实施第六次大面积提速，时速将达到200公里以上，其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达时速250公里，我们从成都到重庆乘列车就可以体验时速200公里的追风感觉。火车转弯可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是A. 减小内外轨的高度差 B. 增加内外轨的高度差C. 减小弯道半径 D. 增大弯道半径8. 马拉车，车匀速前进时，下列说法中正确的有A. 马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力 B. 马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力C. 马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力D. 马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力 9. 甲、乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进，甲车在前，乙车在后，甲车上的人A和乙车上的人B各用石子瞄准对方，以相对自身为v0的初速度同时水平射击对方，若不考虑石子的竖直下落，则A. A先被击中； B. B先被击中； C. 同时被击中； D. 可以击中B而不能击中A； 10. 质量为m的小球，用长为L的刚性轻线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O，把小球拉到与O在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P时，A. 小球的速率突然减小 B. 小球的加速度突然减小C. 小球的向心加速度突然减小 D. 摆线上的张力突然减小二、本题共8小题，共110分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.（14分）（1）如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学在装置和操作中的主要错误是_ _ _ _。在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到的合外力等于小砂桶和砂的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：在长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整砂的多少，使砂和小砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。请问：以上哪一个措施中有重大错误?答： 。 在改正了上述错误之后，保持小车及砝码的质量M不变。反复改变砂的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂的重量）与加速度的比值略大于小车及砝码的质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么? 答：_（2）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据，求出小车运动的加速度的大小为_m/s2，并求出纸带中P点的瞬时速度大小为_m/s（计算结果均保留2位有效数字）（3）游标卡尺和螺旋测微器是测量长度的重要工具，下图中游标卡尺的读数为_ mm，螺旋测微器的读数为 mm。 12. （10分）今有两个相同材料制成的物体A，B，已测得它们的质量分别为mA、mB（已知mAmB），现有足够长的轻细绳和边上带有定滑轮的水平桌面，定滑轮的摩擦不计，并只提供一根米尺，请用上述提供的器材来测定物块与桌面之间的动摩擦因数。请在图上画出实验装置示意图。写出简要实验步骤，及需测量的物理量。导出动摩擦因数=_。 13. （14分）（1） 爱因斯坦是一位伟大的物理学家，一生中对物理学作出了重要贡献，请你结合中学物理学习的实际写出爱因斯坦在物理领域作出的两个突出贡献。（2）2005年是“世界物理年”，为激发广大青少年对物理学的兴趣，提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识，英国和爱尔兰将该年定为“爱因斯坦年”。剑桥大学物理学家海伦杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探询特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不已的高难度动作“爱因斯坦空翻”，并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员（18岁的布莱士）成功完成。现将“爱因斯坦空翻”模型简化如图，质量为m（含车的质量）的自行车运动员从B点由静止出发 ，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t，由B到C的过程中，克服摩擦阻力做功为W，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做了多少功？ 14.（12分）跳板运动中，运动员在上升过程完成空中翻转的动作后下落，能否站稳又是一个关键的动作，为此，运动员在脚接触地面后都有一个下蹲的过程，为的是减少地面对人的作用力。假设人在空中完成翻转动作所需的最短时间是t ，人接触地面时所能承受的最大作用力为F，人能下蹲的最大距离为S，人的质量为M，重心离脚的高度为L，试求：人起跳后，为了在完成空中动作的同时，又使脚不受伤，那么，人从跳马上起跳后重心上升的最大高度的范围是多大？（空气阻力忽略不计，重力加速度为g，不计起跳板的高度，不考虑人在水平方向的运动。空中动作的过程可把人看作质点，地面对人的作用力作用时间很短，可近似看作恒力，因此，人下蹲过程可看作匀变速运动） 15. （15分）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以1m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m，顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达平台顶部。然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平. 已知圆弧半径为R=1.0m，已知人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中不计一切阻力。则：（计算中取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）（1）求人和车到达顶部平台时的速度v；（2）求人和车从顶部平台飞出的水平距离s；（3）求圆弧对应的圆心角=?（4）人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。 16. （15分）如下图左所示是游乐场中过山车的实物图片，右图是过山车的模型图。在模型图中半径分别为R12.0m和R28.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为37斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点齐平，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为1/24，g10m/s2。（已知sin53=0.8，cos53=0.6）问：（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？（2）若小车在P点的初速度为10m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？ 17.（15分）我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段. 现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统. （1）已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次。（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示） 18. （15分）将测力传感器连接到计算机上就可以测量迅速变化的力的大小。在图甲所示的装置中，可视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动，、与竖直方向之间的夹角相等且都为（10）。某次实验，用测力传感器测得滑块对器壁的压力大小随时间变化的曲线如图乙所示，图中=0时，滑块从点开始运动。试根据力学规律和题中（包括图中）所给出的信息。求： （1）压力大小随时间变化的周期与小滑块运动的周期之比；（2）容器的半径和小滑块的质量；（3）小滑块运动过程中的最大动能。（取10m/s2）图甲 图乙【试题答案】一、本题共10小题；每小题4分，共40分.题号12345678910答案DCBCCACDBDBCCBCD二、本题共8小题，共110分. 11. （14分）（1） 主要错误是：A. 长木板右端未垫高以平衡摩擦力；B. 电源应改用6V交流电源；C. 牵引小车的细线没有与木板平行； D. 开始实验时，小车离打点计时器太远 。 （每小点1分）（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速直线运动，应让小车自身下滑来平衡摩擦力即可. （2分）由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力Fmg，而处理数据时又将F=mg处理。因此，。 （2分）（2）4.0（2分） 2.6 （2分） （3）29.8 （1分） 0.760 （1分） 12. （10分） （1）如图（3分）（2）测量静止时B物体下方离地面高度H，并记下A物体位置a；由静止释放，B物体带动A物体运动，B物体落地后A物体继续运动最终停下，记下停下时的位置b；测量ab间的距离s。（4分）（3）mBH/（mAs+mBs-mBH）（3分） 13. （14分）解：（1）提出了广义相对论、狭义相对论；提出了著名的质能（联系）方程；发现光电效应定律（提出光子说）。（2分）（2）运动员由C到D过程做竖直上抛运动，设初速度为v0，则有：0= v0 得v0=（4分）运动员从B到C至少做功为W0，由动能定理：W0W=（4分）解得：W0=W+（4分） 14. （12分）解：设人起跳后重心离地最高点的高度为H1时刚能完成空中动作，由运动学公式可得： H1L=gt2/2 得： H1=L +gt2/2 （2分） 设人起跳后重心离地最高点的高度为H2时人接触地面时所能承受的最大作用力为F，下蹲过程受力情况如图，由第二定律和运动学公式可得： Fmg = ma （2分） a=v02/2S （2分）人在空中自由下落过程有： v02=2（H2L）g （2分）解得：H2=LS +FS/mg （2分）因此人起跳后重心上升的最大高度的范围是：LS +FS/mgHL +gt2/2 （2分） 15. （15分）解：（1）摩托车冲上高台的过程中，由动能定理，得（3分）代入数据解得（1分）（2）摩托车离开平台后平抛运动过程中，在竖直方向：（1分）得：水平方向：（2分）（3）由于人和车无碰撞进入圆弧轨道，即人和车落到A点时速度方向沿A点切线方向，则又由得 而（1分）由于人和车的水平速度为： =106（2分）（4）设人和车到最低点的速度为vx，则摩托车由水平高台到圆弧轨道最低点的过程中，由机械能守恒，得（2分） 在最低点，据牛顿第二定律，有 （1分）代入数据解得FN=7740N（1分）由牛顿第三定律可知，人和车对轨道的压力为7740N. （1分） 16. （15分）解：小车经过A点时的临界速度为v1 （2分）设PQ间距离为L1， （2分）P到A对小车，由动能定理得（2分）解得m/s（1分）（2）设PZ间距离为L2 （2分）小车能安全通过两个圆形轨道的临界条件是在B点时速度为v2且在B点时有：（1分）设在P点的初速度为v02，P点到B点的过程，由动能定理得：（2分）m/s（1分）可知m/s10m/s，小车能安全通过两个圆形轨道。（2分） 17. （15分）解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，由万有引力定律和向心力公式得 （2分）同步卫星 （1分） 而在地表面 （2分）由式解得： （2分）（2）由式可知，设低轨道卫星运行的周期为，则（2分） 因而 （2分）设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正