高三年级物理上学期国庆练习试题.docx
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高三年级物理上学期国庆练习试题
高三年级物理上学期国庆练习试题
物理试卷
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一．本题共10小题；每小题4分，共40分，在每小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，有选错或不答的得0分．
1．右图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。
该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%。
已知子弹飞行速度约为500m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近
A．10-3s B．10-6s
C．10-9s D．10-12s
2．一个物体在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现去掉一个力，则物体
A．可能做匀变速直线运动B．可能做匀变速曲线运动
C．可能做匀速圆周运动D．可能做简谐运动
3．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面的讨论中正确的是
Ａ．车速越大，它的惯性越大Ｂ．质量越大，它的惯性越大
Ｃ．车速越大，刹车后滑行的路程越长Ｄ．车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性越大
4．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有
A．蹦床运动员上升到最高点时 B．秋千摆到最低点时
C．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物
D．宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟六号”进入轨道做圆周运动时
5．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60º，两小球的质量比
为：
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。
两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则
A．弹簧秤的示数是25N
B．弹簧秤的示数是50N
C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为15m/s2
D．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2
7．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。
近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：
将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T
，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T
和H，可求得g等于
A．
B．
C．
D．
8．无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器。
很多种高档汽车都应用了无级变速。
如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。
当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。
当滚轮位于主动轮直径D1，从动轮直径D2的位置上时，则主动轮转速n1，从动轮转速n2之间的关系是
A．
B．
C．
D．
9．土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。
已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）
Ａ．9.0×1016kg Ｂ．6.4×1017kg Ｃ．9.0×1025kg Ｄ．6.4×1026kg
10．加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了中微子失踪之谜，即观测到的中微子数目比理论值少是因为中微子在运动过程中转化成了一个µ子和一个τ子．对上述转化过程的研究有下列说法，其中正确的是
Ａ．该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都依然适用
Ｂ．该研究过程中牛顿第二定律和动量守恒定律都不再适用
Ｃ．若发现µ子与中微子的运动方向一致，则τ子与中微子的运动方向也可能一致
Ｄ．若发现µ子与中微子的运动方向相反，则τ子与中微子的运动方向也可能相反
答题卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
第Ⅱ卷（非选择题共110分）
二．本题共２小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作图．
11．建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:
；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:
不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
①在一次测量中：
a．螺旋测微器如图所示，其示数为 mm；
b．游标卡尺如图所示，其示数为 mm；
②用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:
E= ．
12．某同学用图9装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．⑴小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?
为什么?
⑵为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图10给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．
⑶照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．
三．本题共6小题，90分．解答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．
13．（12分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m=1kg，斜面倾角
，悬线与竖直方向夹角
，光滑斜面的质量为3kg，置于粗糙水平面上．g=10m/s2．
求：
（1）悬线对小球拉力大小．
（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向．
14．（12分）如图所示，长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量为4kg，现对筒施加一竖直向下、大小为21N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5s时间，小球恰好跃出筒口，求小球的质量．（取g=10m/s2）
15．（15分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC固定在竖直平面内，它的底端与光滑水平轨道相切于A点．质量为m的小球以某一初速度在水平轨道上向半圆轨道滑行，到达最高点C离开半圆轨道后，落在水平轨道的P点，PA＝4R．求：
（1）小球在C点对半圆轨道的压力．
（2）小球通过C点前、后瞬间的加速度之比．
（3）小球在水平轨道上的初速度v0．
16．（16分）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。
已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：
一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。
设每个星体的质量均为
。
（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。
（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
17．（17分）如图所示，在光滑水平面上放有长为L的长木板C，在C上面的左端以及距左端s处各放有小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A、B与长木板C间的动摩擦因数均为μ，A、B、C的质量均为m，开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
（1）物体A运动过程中，物块B和木板C间的摩擦力．
（2）要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件．
18．（18分）如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v—t图象如图乙所示，g取10m/s2.
⑴小车在1.0s内所受的合力为多大？
⑵要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？
⑶假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在t=1.0s～3.0s时间内的v—t图象．
物理试题参考答案及评分标准
一．选择题：
（40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
AB
BC
C
A
D
A
B
D
C
二．实验题：
（20分）
11．①a．4.853（＋0.002）；b．11.14．②
12．
（1）防止a球碰撞后反向弹回，再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果。
（2）45.95
（3）maOB=maOA+mbOC
三．论述、计算题：
（90分）
13．（12分）解：
（1）以小球为研究对象
受力分析如图（2分）
F=mg
（2分）
得
（2分）
（2）以小球和斜面整体为研究对象
受力分析如图（2分）
∵系统静止
∴
（3分）
方向水平向左（1分）
14．（12分）解：
设筒与小球的总质量为M，小球的质量为m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动，设加速度为a；小球做自由落体运动.设在时间t内，筒与小球的位移分别为h1、h2（球可视为质点）如解图所示。
由运动学公式得
（2分）
（2分）
又有：
L=h1-h2 （1分）
代入数据解得：
a=16m/s2（2分）
又因为筒受到重力（M-m）g和向下作用力F，据牛顿第二定律有
F+（M-m）g=（M-m）a （3分）
代入数据得m=0.5kg（2分）
15．解：
设小球在C点的速度为v，对半圆轨道的压力为F，小球离开C点后作平抛运动：
，
，解得
（3分）
在C点，根据牛顿运动定律：
（2分）
解得
（1分）
（2）小球通过C点前瞬间的加速度为
（2分）
小球通过C点后瞬间的加速度为
则a1∶a2＝4∶1（2分）
（3）从A点到C点，根据机械能守恒定律：
（3分）
解得
（2分）
16．解：
（1）第一种形式下，以某个运动星体为研究对象，由万有引力定律和牛顿第二定律，得：
F1＝G
F2＝G
F1＋F2＝m
运动星体的线速度：
周期为T，则有：
（2）第二种形式星体之间的距离为r，则三个星体作圆周运动的半径为R/为
R/＝
由于星体作圆周运动所需的向心力靠两个星体的万有引力的合力提供，由万有引力定律和牛顿第二定律，得：
F
＝2
cos30°
F
＝m
°＝
所以星体之间的距离为：
r
17．解：
（1）设A在C板上滑动时，B相对于C板不动，对BC有
µmg＝2ma，则a＝
（2分）
又B依靠摩擦力能获得的最大加速度为am＝
＝μg，
因为am＞a，
所以B未相对C滑动，而是随木板C一起向右做加速运动，假设成立．（3分）
物块B和木板C间的摩擦力为FfB＝ma＝
μmg，方向向右（2分）
（2）若物块A与物块B恰好不发生碰撞，物块A运动到物块B处时，A、B的速度必相等，根据动量守恒定律有
mv0＝（m＋2m）v1（2分）
设木板C在此过程中的位移为s1，则物块A的位移为s1＋s，由动能定理
对A：
－μmg（s1＋s）＝
mv12－
mv02（2分）
对B、C：
μmgs1＝
·2m·v12（2分）
联立上述各式解得v0＝
（2分）
要使物块A、B发生碰撞的条件是v0＞
（2分）
18．解：
⑴由v－t图可知，在第1s内，物体A、B的加速度大小相等为
m/s2（2分）
物体A、Ｂ所受摩擦力大小均为
N，方向相反（1分）
根据牛顿第三定律，车C受A、B的摩擦力也大小相等、方向相反，合力为零（2分）
⑵设系统最终的速度为v，由系统的动量守恒得：
（2分）
代入数据得：
方向向右（1分）
由系统能量守恒得：
（2分）
解得A、B之间的相对位移，即车的最小长度为：
m（2分）
⑶1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v.
在该过程中对物体A，由动量定理得：
解得：
s
即系统在
s时达到共同速度，此后一起做匀速运动.
1.0s～3.0s的v—t图如下所示.
评分说明：
⑶中图线3分，标度2分，共5分。
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