山東省文登三中2009屆高三第三次月考
物理試卷
一、本題共10小題;每小題4分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個正確選項,有的小題有多個正確選項,全對得4分,選不全得2分,有選錯或不答的得0分。
1.下列關(guān)于物理學(xué)歷史史實的敘述正確的是:
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力,經(jīng)過一段時間后卡文迪許用實驗方法測出引力常量的數(shù)值,從而驗證了萬有引力定律
B.愛因斯坦提出了量子理論,后來普朗克用光電效應(yīng)實驗提出了光子說
C.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波的存在,后來由他首先用實驗證實電磁波的存在
D.湯姆生提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,后來由盧瑟福用α粒子散射實驗給予了驗證
2.兩個物體如圖放置,同時有F=1N的兩個水平力分別作用于a、b上,兩物體仍保持靜止,則地面對物體b、物體b對物體a的摩擦力分別為
A.0,0 B.1N,1N C.0,1N D.1N,0
3.汽車以恒定功率、初速度沖上傾角一定的斜坡時,汽車受到的阻力恒定不變,則汽車上坡過程的圖可能是下圖中
4.某人拍得一張照片,上面有一個傾角為α的斜面,斜面上有一輛小車,小車上懸掛一個小球,如圖所示,小球懸線與垂直斜面的方向夾角為β,下面判斷正確的是:
A.如果β=α,小車一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.如果β=0,斜面一定是光滑的
C.如果β>α,小車一定是加速向下運動
D.無論小車做什么運動,懸線都不可能停留在圖中虛線的右側(cè)
5.如圖所示,兩個質(zhì)量相等的物體A、B處在同一水平線上,當(dāng)物體A被水平拋出的同時,物體B開始自由下落,圖中曲線AC為物體A的運動軌跡,直線BD為物體B的運動軌跡,兩軌跡相交于O點,空氣阻力忽略不計,則
A.兩物體在O點時的速度相同
B.兩物體在O點相遇
C.兩物體在O點時的動能相等
D.兩物體在O點時重力的功率相等
6.如圖所示為某時刻從O點同時持續(xù)發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖,P在甲波最大位移處,Q在乙波最大位移處,下列說法中正確的是:
A.兩列波傳播相同距離時,乙波所用的時間比甲波短
B.Q點比P點先回到平衡位置
C.在P點完成20次全振動的時間內(nèi)Q點可完成30次全振動
D.兩列波在相遇的空間區(qū)域能形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
7.作用于O點的三力平衡,設(shè)其中一個力大小為F1,沿y軸正方向,力F2大小未知,與x軸負(fù)方向夾角為θ,如圖所示,下列關(guān)于第三個力F3的判斷中正確的是
A.力F3只能在第四象限
B.力F2與F3夾角越小,則F2和F3的合力越小
C.力F3的最小值為F1 cosθ
D.力F3可能在第一象限的任意區(qū)域
8.我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星簡化后的路線示意圖如圖所示,衛(wèi)星由地面發(fā)射后經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道,然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道,再次調(diào)速后進入工作軌道,衛(wèi)星開始對月球進行探測。已知地球與月球的質(zhì)
量之比為a,衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b,衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運動,則衛(wèi)星
A.在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為
B.在停泊軌道和工作軌道運行的周期之比為
C.在停泊軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度
D.從停泊軌道進入到地月轉(zhuǎn)移軌道,衛(wèi)星必須加速
9.兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,、、、。當(dāng)球A追上球B并發(fā)生碰撞后,兩球A、B速度的可能值是(取兩球碰撞前的運動方向為正)
A. B.
C. D.
10.如圖,一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度為h。下列說法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0):
A.若把斜面CB部分截去,物體沖過C點后上升的最大高度仍為h
B.若把斜面AB變成曲面AEB,物體沿此曲面上升仍能到達B點
C.若把斜面彎成圓弧形D,物體仍沿圓弧升高h
D.若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀,物體上升的最大高度有可能仍為h
二、本題共8小題,共110分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步聚,只寫出最后答案不得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11.(12分)
(1)在①研究加速度與外力(質(zhì)量一定)的關(guān)系;②驗證機械能守恒定律;③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個實驗中;某同學(xué)正確地作出了三個實驗的圖線,如圖中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷;A是實驗_________(只需填序號)的圖線,其斜率表示_________;B是實驗_________的圖線,其斜率表示_________。
(2)在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵,通電時,小球被吸在電磁鐵上,斷電時,小球自由下落,計時裝置開始計時。立柱上有可以移動的光電門。當(dāng)小球經(jīng)過光電門時,光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所需時間為t,再用刻度尺測出電磁鐵到光電門的距離s。為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關(guān)系。
①設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格
②為了達到實驗?zāi)康,你猜想位移s可能與 成正比,或可能與 成正比,……根據(jù)你的猜想,為了達到實驗?zāi)康,?yīng)如何處理實驗數(shù)據(jù)? 。
12.(11分)
現(xiàn)要驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。
(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦嶒灢襟E(不考慮摩擦力的影響):
①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t。
②用米尺測量A1與A2之間的距離s,則小車的加速度a= 。
③用米尺測量A1相對于A2的高度h。設(shè)小車所受重力為mg,則小車所受的合外力F= 。
④改變 ,重復(fù)上述測量。
⑤以h為橫坐標(biāo),1/t2為縱坐標(biāo),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線,則可驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。
(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中,某同學(xué)設(shè)計的方案是:
①調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0。
②進行(1)中的各項測量。
③計算與作圖時用(h-h(huán)0)代替h。
對此方案有以下幾種評論意見:
A.方案正確可行。
B.方案的理論依據(jù)正確,但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。
C.方案的理論依據(jù)有問題,小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)。
其中合理的意見是 。
13.(14分)
假設(shè)雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比,與雨點下落的速度v的平方成正比,即(其中k為比例系數(shù))。雨點接近地面時近似看做勻速直線運動,重力加速度為g. 若把雨點看做球形,其半徑為r,設(shè)雨點的密度為,求:
(1)每個雨點最終的運動速度(用、r、g、k表示)。
(2)雨點的速度達到時,雨點的加速度a為多大?
14.(14分)
在建筑工地上,我們常常看到工人用重錘將柱樁打入地下的情景。對此,我們可以建立這樣一個力學(xué)模型:重錘的質(zhì)量為m,從距樁頂高H處自由下落,柱樁的質(zhì)量為M,重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f,空氣阻力忽略不計。利用這一模型,計算重錘一次打擊柱樁時樁進入地下的深度。
一位同學(xué)這樣解:設(shè)柱樁進入地面的深度為h,對全程運用動能定理,得:
可解得:h=……
你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確?如果正確,請求出結(jié)果;如果不正確,請說明理由,并列式求出正確的結(jié)果。
15.(14分)
一列沿直線運行的火車車廂內(nèi)后壁吸附如圖所示的塑料吸盤,由于部分空氣進入吸盤內(nèi),塑料吸盤很容易脫落下來,若在某次剎車時塑料吸盤恰好脫落。請你運用所學(xué)的物理知識,計算出塑料吸盤落地點與車廂后壁的距離.已知火車剎車時的速度為V,火車剎車時加速度的大小為a,塑料吸盤脫落時其底部距地板的高度為H,車廂足夠長且不計空氣阻力。
16.(14分)
據(jù)報道,“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星已于2007年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭發(fā)射升空,正式開始我國探測月球的太空之旅。已知月球的半徑為R。
(1)如圖所示,在月球表面,有一傾角為θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平拋出一個小球,測得經(jīng)過時間t,小球垂直落在斜坡上的C點。若在月球上發(fā)射一近月衛(wèi)星,則最小發(fā)射速度多大?
(2)“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星變軌后沿圓形軌道環(huán)繞月球運行,運行周期為T。求衛(wèi)星離月球表面的高度。
17.(14分)
在人民廣場游玩時,小剛將一個氫氣球用細(xì)繩系于一個小石塊上,并將小石塊放在地上。已知小石塊的質(zhì)量為m1,氣球(含球內(nèi)氫氣)的質(zhì)量為m2,氣球所受空氣的浮力恒為F,當(dāng)時有風(fēng)水平吹來,風(fēng)速為v,已知風(fēng)對氣球的作用力大小f=ku(k為一已知常數(shù),u為氣球相對空氣的速度大。,方向沿風(fēng)速方向。開始時,小石塊靜止不動,如圖所示。
(1)若風(fēng)速v在逐漸增大,小剛擔(dān)心氣球會連同小石塊一起被吹離地面,請你判斷是否會出現(xiàn)這一情況,并說明理由;
(2)若細(xì)繩突然斷開,氣球飛上天空,問氣球能達到的最大速度多大?設(shè)在氣球所經(jīng)過的空中的風(fēng)速保持v不變。
18.(17分)
如圖所示,質(zhì)量M=5.
(1)A車第一次碰到擋板前的瞬間,車A和滑塊B的速度vA和vB各是多大?
(2)當(dāng)A車與擋板所有可能的碰撞都發(fā)生后,車A和滑塊B穩(wěn)定后的速度是多少?
2009屆山東省文登三中高三第三次月考
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
BCD
B
BD
BC
C
AD
B
BD
11.(12分)
(1)①,物體質(zhì)量的倒數(shù);③,(當(dāng)?shù)兀┲亓铀俣萭;(每空1分)
(2)①表格如下:(3分)
位置
1
2
3
4
5
6
t/s
s/m
② t t2 (每空1分)處理方法:嘗試作出s―t圖,看是否是直線,若不是再作出s―t2圖。(3分)
12.(11分)
(1) ② ……………………………(3分)
③ ……………………………(3分)
④斜面傾角(或填h的數(shù)值) ……………………………(2分)
(2)C ……………………………(3分)
13.(14分)
解:(1)當(dāng)f=mg時,雨點達到最終速度,則有得(7分)
(2)由牛頓第二定律得 ………(2分)
則 ……………………………………(3分)
解得,即!2分)
14.(14分)
解:不正確!2分)
因為在重錘與柱樁碰撞過程中系統(tǒng)機械能有損失。(或碰撞過程中重錘與柱樁之間的彈力做的總功不為零)…………………………………………(2分)
正確解答如下:
設(shè)重錘打擊柱樁時的速度為v0,根據(jù)機械能守恒定律,有
得 ……………………………………………(2分)
重錘打擊柱樁后共速,設(shè)為v,根據(jù)動量守恒定律,有mv0=(M+m)v (2分)
之后,重錘與柱樁一起向下運動直至靜止,設(shè)柱樁進入地面的深度為h,
根據(jù)動能定理,有 ………………(2分)
聯(lián)立求得 …… (4分)
15.(14分)
解:塑料吸盤落地時間:得…………………(2分)
塑料吸盤的水平位移 ……………………(2分)
(1)如果塑料吸盤落地時,火車已經(jīng)停下來:
火車的位移 ……………………………………(2分)
- ……………………………………(3分)
(2)如果塑料吸盤落地時,火車還沒有停下來:
火車的位移 ……………………………………(2分)
……………………………………(3分)
16.(14分)
解:(1)設(shè)月球表面重力加速度為g,據(jù)運動分解,由圖可知
……………………… (2分)
其中 =gt …………………… (1分)
解得 ………… (1分)
根據(jù) ……………………………(2分)
解得 ……………………………(2分)
(2)設(shè)月球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,由萬有引力定律和牛頓第二定律
…………………(2分)
在月球表面附近對任一物體 ………………(2分)
解得衛(wèi)星離月球表面的高度 ………………(2分)
17.(14分)
(1)對氣球和小石塊整體,設(shè)地面的支持力為FN,由平衡條件在豎直方向有
FN=(m 1+m2)g ―F ……………………………(3分)
由于式中FN是與風(fēng)速v無關(guān)的恒力,故氣球連同小石塊一起不會被吹離地面(2分)
(2)將氣球的運動分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動,當(dāng)其速度達到最大時,氣球在水平方向做勻速運動,有 vx=v ………………………………………(2分)
氣球在豎直方向亦做勻速運動,有 m
氣球的最大速度 …………………………………(2分)
聯(lián)立求得 ………………(3分)
18.(17分)
解:(1)假設(shè)A車第一次碰到擋板前一直做加速運動對車A,由動能定理有
……………………………(2分)
代入數(shù)據(jù)解得vA=0.
車碰到擋板前,車A和滑塊B組成的系統(tǒng)動量守恒,有(2分)
將vA=0.
vB=1.
此時vB>vA,說明此前滑塊B一直與車A發(fā)生相對滑動,車A一直加速.(1分)
因此車碰到擋板前,車A和滑塊B的速度分別是
vA=0.
(2)假設(shè)車A第二次碰到擋板之前,滑塊B已經(jīng)停在車上,則車從第一次碰到擋板之后到第二次碰到擋板之前的這段時間內(nèi),車A和滑塊B組成的系統(tǒng)動量守恒,取向右方向為正方向,有 ……(2分)
代入數(shù)據(jù)解得v′=0.
因為v′<vA,說明車A從第一次碰到擋板之后到第二次碰到擋板之前的這段時間內(nèi),車A先向左做減速運動,再向右做加速運動,最后A、B保持勻速運動直到第二次碰撞擋板!2分)
車A第二次碰到擋板之后,系統(tǒng)的總動量方向向左,由動量守恒定律可得
……………………………(2分)
代入數(shù)據(jù)解得v″=-0.
……………………………………(4分)
得 ……………………………………(3分)
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