届高三上学期第一次质检物理试题附答案文档格式.docx
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6.北京时间2016年8月16日下午1时40分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。
“墨子号”是我国首次发射的一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。
就在同年9月15日，我国的第一个真正意义上的空间实验室天宫二号在酒泉也成功发射。
9月16日，天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示。
A点离地面高度约为380km，“墨子号”量子卫星离地面高度约为500km。
若天宫二号变轨前后质量不变。
则下列说法正确的是
A．天宫二号在轨道Ⅰ上运行时通过近地点B的速度最小
B．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的机械能大于在轨道Ⅱ上运行的机械能
C．天宫二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定小于“墨子号”量子卫星的运行周期
D．天宫二号在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度一定小于在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度
7、某利用太阳能驱动的小车质量为m，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。
小车在平直的道路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度达到
时电动机功率达到额定功率，并保持不变；
小车又继续前进了s距离，达到最大速度
。
小车运动过程中所受阻力恒为
，则小车的额定功率为（）
A.
B.
C.
D.
8.如图甲所示，滑块A的质量m＝1kg，静止在光滑水平面上、上表面的长度为L的平板车B的质量为M.某时刻滑块A以向右的初速度v0＝3m/s滑上平板车B的上表面，忽略滑块A的大小．从滑块A刚滑上平板车B开始计时，之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，t0是滑块A在车上运动的总时间，测得t0＝1s．以下说法中不正确的是（重力加速度g＝10m/s2）（ ）
A．平板车B上表面的长度L＝2m
B．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数μ＝0.1
C．平板车B的质量M＝1kg
D．t0时间内滑块A所受摩擦力做功的平均功率为10W
9.如图所示，竖直平面内一半径为R的半圆型轨道，两边端点等高，一个质量为m的质点从左端点由静止开始下滑，滑到最低点时对轨道压力为2mg，g为重力加速度，则此下滑过程克服摩擦力做的功是
B.
C.
D.
10.如图甲所示，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图乙是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度的二次方与其对应高度的关系图象。
已知小球在最高点C受到轨道的作用力为1.25N，空气阻力不计，g取10m/s2，B点为AC轨道的中点，下列说法正确的是（ ）
A．小球质量为0.5kg
B．小球在B点受到轨道作用力为4.15N
C．图乙中x＝25m2/s2
D．小球在A点时重力的功率为5W
二、多项选择题（本大题共5小题，共20分，每题4分，每题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分．）
11．关于加速度，下列说法不正确的是：
A．加速度的方向一定与物体运动的方向相同
B．加速度表示物体运动的快慢
C．加速度表示物体运动速度变化的快慢
D．加速度表示物体运动速度变化的大小
12．关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是：
A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零
D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
13.如图所示，重球用细绳跨过轻小光滑滑轮与小球相连，细绳处于水平拉直状态。
小球由静止释放运动到最低点过程中，重球始终保持静止，不计空气阻力。
下列说法正确的有（ ）
A.细绳偏离竖直方向成θ角时，细绳拉力为mgcosθ
B.地面对重球的摩擦力一直增大
C.上述过程中小球重力的功率先增大后减小
D.细绳对小球不做功
14.有一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑，斜面与物体间的动摩擦因数μ＝0.5，其动能Ek随离开斜面底端的距离x变化的图线如图所示，g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）
A．斜面的倾角θ＝30°
B．物体的质量为m＝0.5kg
C．斜面与物体间的摩擦力大小f＝2N
D．物体在斜面上运动的总时间t＝2s
15.如图7所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（
），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则
A．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为
B．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为
C．至转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为
D．设法使物体的角速度增大到
时，物块机械能增量为
三、实验题（本大题共2题，每空2分，共14分）
16如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：
（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：
__________________________________；
（2）水流出管口的速度表达式为______________；
（请用已知量和待测量的符号表示）
（3）空中水的质量的表达式为____________。
17．如图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．
（1）完成下列实验步骤中的填空：
Ⅰ.平衡小车所受的阻力：
小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列点迹均匀的点。
Ⅱ.按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
Ⅲ.打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
IV.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
V.在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距x1，x2，…，求出与不同m相对应的加速度a。
Ⅵ.以砝码的质量m为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上作出
﹣m关系图线，若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则
与m应成线性关系
（2）完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和为m1，车的质量为M。
②设纸带上相邻两个计数点分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离，用T表示相邻计数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a= （用符号写出表达式，不要求计算）．打E点时小车的速度大小为vE= m/s．（保留3位有效数字）
③图3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为 ，小车的质量为 ．
四、计算题（本大题共4小题，共36分，要求写出物理过程和重要的计算过程，只写出最后结果的不得分）
18.（6分）如图所示，一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知OA=1200m，OB=2000m，求：
（1）列车减速运动的加速度的取值范围；
（2）列车减速运动的最长时间．
19．（8分）在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍（取g＝10m/s2）．
（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？
20.（10分）如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP＝
，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B。
（1）求小球到达B点时的速率；
（2）若不计空气阻力，则初速度v0为多少？
（3）若初速度v0′＝3
，小球仍能恰好到达B点，则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？
21.（12分）如图所示，倾角θ=37°
的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。
用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°
，且物体B对挡板P的压力恰好为零。
图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。
现让环C从位置R由静止释放，sin37°
=0.6，cos37°
=0.8，g取10m/s2。
求：
⑴小环C的质量M；
⑵小环C通过位置S时的动能Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；
⑶小环C运动到位置Q的速率v.
高三年级物理试题答案
单选题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
C
B
二．多选题
11
12
13
14
15
ABD
CD
BCD
BC
实验题：
16.
（1）水平射程s、管口离地的高度h
（2）v0＝s
（3）
【名师解析】根据平抛运动规律，要测出水流出管口的速度大小，需要测出水平射程s、管口离地的高度h。
由h=
gt2，s=v0t，联立解得水流出管口的速度表达式为v0＝s
空中水的质量的表达式为m=Sv0tρ=πL2/4`sρ=
17.②
，1.39。
③
，
18.【答案】
（1）
（2）
【解析】
（1）列车做减速运动到速度为0的过程中，刹车的距离：
，当位移最小时，加速度最大：
位移最大时，加速度最小：
............
19.【解析】
（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax＝0.6mg＝m
.（3分）
由速度v＝108km/h＝30m/s得，
弯道半径rmin＝150m．（2分）
（2）汽车过圆弧拱桥，可看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有
mg－FN＝m
为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mg≥m
，则R≥90m．（2分）
20.
（1）
（2）
（3）
mgL。
（1）小球恰好到达最高点B，所以mg＝
，
得vB＝
（2）从A到B的过程由动能定理得
－mg
＝
mv
－
可得v0＝
（3）从A到B过程由动能定理得
－W＝
mv0′2
可得W＝
21.
（1）先以AB组成的整体为研究对象，AB系统受到重力。
支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则绳子的拉力为：
T=2mgsinθ=2×
10×
sin37°
=12N
以C为研究对象，则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图，则：
T•cos53°
=Mg
代入数据得：
M=0.72kg
（2）由题意，开始时B恰好对挡板没有压力，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；
产生B沿斜面方向的受力：
F1=mgsinθ=1×
=6N
弹簧的伸长量：
△x1=
=0.025m
当小环C通过位置S时A下降的距离为：
此时弹簧的压缩量为：
△x2=xA﹣△x1=0.025m
由速度分解可知此时A的速度为零，所以小环C从R运动到S的过程中，初末态的弹性势能相等，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有：
Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek
代入数据解得：
Ek=1.38J
环从位置R运动到位置S的过程中，由动能定理可知：
WT+Mgdcotα=Ek
WT=0.3J
（3）环从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒
对环在Q点的速度进行分解如下图，则：
vA=vcosα
两式联立可得：
v=2m/s
答：
（1）小环C的质量是0.72kg；
（2）小环C通过位置S时的动能Ek是1.38J，环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功是0.3J；
（3）小环C运动到位置Q的速率是2m/s
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