安徽省阜阳市第三中学2019届高三物理上学期第三次周考试卷201902220270.doc

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1、- 1 -安徽省阜阳三中 20182019 学年高三年级第一学期周考物理试卷本试卷分第卷选择题和第卷两部分满分 100 分第卷（选择题 共 48 分）一、选择题（本题共 12 小题，共计 48 分。在每小题给出的四个选项中，18 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分。912 有多项符合题目要求。全选对得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0 分）1在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设

2、法B根据速度的定义式 v ，当 t 趋近于零时，就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度， x t该定义运用了微元法C在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法D在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限思想法2如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 ，在斜杆的下端固定有质量为 m 的小球。下列关于杆对球的作用力 F 的判断中，正确的是( )A小车静止时， F mgsin ，方向沿杆向上B小车静止时， F mgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有 F mg，方向竖直向上D小车向右匀加速运

3、动时，一定有 F mg，且方向沿杆向上3人用绳子通过定滑轮拉物体 A， A 穿在光滑的竖直杆上，当以速度 v0匀速地拉绳使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为 ，则物体 A 实际运动的速度是( )A v0sin B C v0cos Dv0sin v0cos 4有一个质量为 4 kg 的质点在 x y 平面内运动，在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )- 2 -A质点做匀变速直线运动 B质点所受的合外力为 22 NC2 s 时质点的速度为 6 m/s D0 时刻质点的速度为 5 m/s5卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送，已知地球半径

4、为 r，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为 60r，运行周期为 27 天。在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为( )A B C D17r3c 34r3c 17rc 34rc6北京时间 2015 年 7 月 24 日，美国宇航局宣布，可能发现了“另一个地球”开普勒452b。将开普勒452b 简化成如图所示的模型： MN 为该星球的自转轴， A、 B是该星球表面的两点，它们与地心 O 的连线 OA、 OB 与 MN 的夹角分别为 30， 60；在 A、 B 两点处放置质量分别为 mA、 mB的物体。设该星球的自转周期为 T，半径为 R，引力常量为 G

5、。则下列说法正确的是( )A该星球的第一宇宙速度为2 RTB若不考虑该星球自转，在 A 点用弹簧测力计称量质量为 mA的物体，平衡时示数为 F，则星球的质量为GmAFR2C放在 A、 B 两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为mA3mBD放在 A、 B 两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为3mAmB7未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱” ，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是( )A旋转舱的半径

6、越大，转动的角速度就应越大B旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小- 3 -8.如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为 R，质量为 m 的带孔小球穿于环上，同时有一长为 R 的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为 2mg。当圆环以角速度 绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用。则 可能为( )A3 B C DgR 32gR 3g2R g2R9据报道，我国计划发射“天宫二号”空间实验室。假设“天宫二号”舱中有一体重计，体重计上放一物体，火箭点火前，地面测控站监测到体重计对物体 A 的弹力为 F

7、0。在“天宫二号”随火箭竖直向上匀加速升空的过程中，离地面高为 h 时，地面测控站监测到体重计对物体的弹力为 F。 “天宫二号”经火箭继续推动，进入预定圆轨道时距地面的高度为 H。设地球半径为 R，第一宇宙速度为 v，则下列说法正确的是( )A “天宫二号”在预定轨道的运行速度一定大于第一宇宙速度 vB “天宫二号”舱中物体 A 的质量为 mF0Rv2C火箭匀加速上升时的加速度 a Fv2F0R v2R（ R h） 2D “天宫二号”在预定圆轨道上运行的周期为2 Rv R HR10质量为 m 的物块 A 和质量为 m 的物块 B 相互接触放在水平面上，如图所示。若对 A 施加水平推力 F，则两

8、物块沿水平方向做加速运动。关于 A 对 B 的作用力，下列说法正确的是( )A若水平面光滑，物块 A 对 B 的作用力大小为 FB若水平面光滑，物块 A 对 B 的作用力大小为F2C若物块 A 与地面、 B 与地面的动摩擦因数均为 ，则物块 A 对 B 的作用力大小为F2D若物块 A 与地面的动摩擦因数为 ， B 与地面的动摩擦因数为 2 ，则物块 A 对 B 的作用力大小为（ F mg）211.如图甲所示，劲度系数为 k 的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴

9、Ox，小球的速度 v 随时间 t 变化的图象如图乙所示。其中OA 段为直线， AB 段是与 OA 相切于 A 点的曲线， BC 是平滑的曲线，则关于 A、 B、 C 三点对应的 x 坐标及加速度大小，以下关系式正确的是( )- 4 -A xA h， aA0 B xA h， aA gC xB h ， aB0 D xC h ， aC0mgk 2mgk12.如图所示，半径分别为 R 和 r(Rr)的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道 CD 相连，在水平轨道 CD 上有一轻弹簧被 a、 b 两个质量均为 m的小球夹住，但不拴接。同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的

10、动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点(不考虑小球在水平面上的反弹)。则( )A恰好通过最高点的是 b 球B弹簧释放的弹性势能为 5mgRC b 球通过最高点对轨道的压力为 mgD CD 两点之间的距离为 2R2 r（ 5R 4r）- 5 -第卷（非选择题 共 52 分）二、实验题（每空 2 分，共 12 分）13.某同学在探究平抛运动的特点时得到如图所示的运动轨迹，a、 b、 c 三点的位置在轨迹上已标出则(以下结果均取三位有效数字)(1)小球平抛的初速度为_m/s。( g 取 10 m/s2)(2)小球抛出点的位置坐标为

11、： x_cm， y_cm。14为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M 为带滑轮的小车的质量， m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为 50 Hz 的交流电，根据纸带可

12、求出小车的加速度为_m/s 2(结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为 ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为_。A2 tan B C k D1tan 2k三、计算题（共 40 分）- 6 -15.（10 分）某行星的同步卫星下方的行星表面上有一观察者，行星的自转周期为 T，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，发现日落的 时间内有 的时间看不见此卫星，不考T2 T6虑大气对光的折射，则该行星的密度为？- 7 -16 （15 分）在水平地面上平放一质量为 M4 kg 的木板，木板左端紧靠一带有光滑圆

13、弧轨道的木块，木块右端圆弧轨道最低点与木板等高，木块固定在水平地面上，已知圆弧轨道的半径为 R2 m，木板与地面间的动摩擦因数 20.2，圆弧轨道的最高点 B 距离木板上表面的高度为 h0.4 m。现从木块的左侧距离木板上表面的高度为 H2.2 m 处，以 v08 m/s的水平速度抛出一可视为质点的质量为 m1 kg 的物块，物块从圆弧轨道的最高点 B 沿切线方向进入轨道，如图所示。假设物块与木板间的动摩擦因数为 10.8，重力加速度 g10 m/s2，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。(1)求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度；(2)求物块刚到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)为了使物块始终

14、在木板上滑动，则木板的长度应满足什么条件？17.（15 分）如图所示，一质量为 m1 kg 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的 A点，随传送带运动到 B 点，小物块从 C 点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动。已知圆弧半径 R0.9 m，轨道最低点为 D， D 点距水平面的高度 h0.8 m，小物块离开D 点后恰好垂直碰击放在水平面上 E 点的固定倾斜挡板。已知物块与传送带间的动摩擦因数 0.3，传送带以 5 m/s 恒定速率顺时针转动( g 取 10 m/s2)，试求：(1)传送带 AB 两端的距离；(2)小物块经过 D 点时对轨道的压力大小；(3)倾斜挡板与水平面间的夹角

15、 的正切值。安徽省阜阳三中 20182019 学年高三年级第一学期周考物理答案（9 月 22 号）- 8 -一、1C 用质点来代替物体的方法是建立物理模型法，故选项 A 错误，速度的定义式v ，当 t 趋近于零时，就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想 x t法，选项 B 错误；用实验来探究物体的加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，选项 C 正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法，选项 D 错误。2C 若小车静止，则由二力平衡可知 F mg，方向竖直向上，选项 A、B 错误；若小车向右匀速运动，则由二力

16、平衡可知 F mg，方向竖直向上，选项 C 正确；若小车向右匀加速运动时，则水平方向 Fx ma，竖直方向 Fy mg，杆对球的作用力为 FN m ，设杆a2 g2对球的作用力方向与水平方向夹角为 ，则 tan ，故杆对球的作用力方向由加速mamg ag度大小确定，未必沿着杆，选项 D 错误。3.D 将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于 A 沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度为 vA 。v0cos 4.D 由图可知质点在 x 轴方向上做匀加速直线运动，在 y 轴方向做匀速直线运动，合力的方向沿 x 轴方向。在 x 轴方向上的初速度为 3 m

17、/s，在 y 轴方向上的速度为 4 m/s。则初速度 v0 m/s5 m/s，初速度方向不沿 x 轴方向，所以质点做匀变速曲线运动，故 A32 42错误，D 正确；质点在 x 轴方向上的加速度为 ax1.5 m/s2， y 轴方向上的加速度为零，则合加速度为 a1.5 m/s2，所以合力为 F ma41.5 N6 N，B 错误；2 s 末在 x 轴方向上的速度为 vx6 m/s，在 y 轴方向上的速度为 vy4 m/s，则合速度 v m/s6 62 42m/s，C 错误。5.B 由开普勒行星运动第三定律得， ，所以地球同步卫星离地面的高度h r，最短时间 tmin ，B 对，A、C、D 错。1

18、73 2hc 34r3c6.C 该星球的第一宇宙速度 v ，而 是星球自转的最大线速度，所以 A 错误；若不GMR 2 RT考虑该星球自转， A 点处的重力加速度 g ，由 G mg 得 M ，B 错误；放在 A、 B 两FmA MmR2 FR2GmA处的物体随星球自转的向心力大小分别为 FA mA 2rA mA 2Rsin ， FB mB 2rB mB 2Rsin ， ，C 正确，D 错误。FAFB mAsin mBsin mA3mB7.B 由题意知有 mg F m 2r，即 g 2r，因此 r 越大， 越小，且与 m 无关，B 正确。- 9 -8.B 因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、

19、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为 60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为F m 2r，其中 r Rsin 60一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得： Fmin mgtan 60，即 mgtan 60 m Rsin 60，解得2min min 。当绳子拉力达到 2mg 时，此时角速度最大，对小球进行受力分析得：2gR竖直方向： FNsin 30(2 mg

20、)sin 30 mg0水平方向： FNcos 30(2 mg)cos 30 m (Rsin 60)2max解得 max ，故 A、C、D 错误，B 正确。6gR9.BC10.BCD 若水平面光滑，对整体，由牛顿第二定律得 F2 ma；隔离 B，由牛顿第二定律得F ma，解得物块 A 对 B 的作用力大小为 F ，选项 A 错误，B 正确；若物块 A 与地面、F2B 与地面的动摩擦因数均为 ，对整体，由牛顿第二定律得 F2 mg 2 ma，隔离 B，由牛顿第二定律得 F mg ma，解得物块 A 对 B 的作用力大小为 F ，选项 C 正确；若物F2块 A 与地面的动摩擦因数为 ， B 与地面的

21、动摩擦因数为 2 ，对整体，由牛顿第二定律得F mg 2 mg 2 ma；隔离 B，由牛顿第二定律得 F2 mg ma，解得物块 A 对 B 的作用力大小为 F ，选项 D 正确。F mg211BC OA 过程是自由落体， A 的坐标就是 h，加速度为 g，所以 B 正确，A 错误； B 点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为 0，加速度为 0，由 mg kx，可知 x ，mgk所以 B 点坐标为 h ，所以 C 正确；取一个与 A 点对称的点为 D，由 A 点到 B 点的形变量mgk为 ，由对称性得由 B 到 D 的形变量也为 ，故到达 C 点时形变量要大于 h2 ，加速度mgk m

22、gk mgkaCg，所以 D 错误。12.BD 甲、乙两光滑半圆轨道半径分别为 R 和 r(Rr)，故恰好通过最高点的是 a 球，A 选项错误； a 球恰好能过最高点，则在最高点有 mg m ，则 va ，则小球 a 具有的初动gR- 10 -能为 Eka mg2 R mv mgR，故弹簧的弹性势能 Ep2 Eka2 Ekb5 mgR，故 B 选项正确；12 2a 52b 小球在运动过程中机械能守恒，有 Ekb Eka mg2r mv ，解得 b 球在最高点时速度 vb12 2b，则 b 球通过最高点时轨道对 b 球的支持力为 FN，有 mg FN m ，解得（ 5R 4r） gFN5 mg(

23、 1)，故 C 选项错误； a 球做平抛运动，有 xa vata，2 R gt ，解得 xa2 R，同Rr 12 2a理 b 球做平抛运动，有 xb vbtb，2 r gt ，解得 xb2 ，故 CD 两点之间的距12 2b r（ 5R 4r）离为 2R2 ，所以 D 选项正确。r（ 5R 4r）二、13.解析 (1)小球做平抛运动可视为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速运动，设小球平抛的初速度为 v，小球从 a 到 b 飞行时间为 T，在水平方向， vT0.20 m，在竖直方向，0.20 m0.10 m gT2联立解得： T0.1 s， v2.00 m/s。(2)小球飞行到 b 点时竖

24、直速度 v m/s1.50 m/s，由 v gt 解得 t0.15 0.300.12s， y gt20.112 5 m。由 y0.10 y解得 y0.0125 m1.25 cm，由12 x0.20 vt 解得 x0.100 m10.0 cm。答案 (1)2.00 (2)10.0 1.2514.解析 (1)由实验原理图可以看出，由弹簧测力计的示数可得到小车所受的合外力的大小，故不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M，A、E 错误；为保证绳上拉力提供合外力，必须平衡摩擦力，B 正确；小车应靠近打点计时器，先接通电源，再放小车，同时读出弹簧测力计的示数，C 正确

25、；为了多测几组数据，需改变砂和砂桶的质量多做几次实验，D 正确。(2)由逐差法可得：小车的加速度 a ，将 T 3 x34 x01 x45 x12 x56 x239T2 150s0.06 s，代入可得 a1.3 m/s 2(3)由题图结合牛顿第二定律，有2F Ma，得 a F2M则图象斜率 k ，得小车的质量 M ，故 A、B、C 错误，D 正确。2M 2k答案 (1)BCD (2)1.3 (3)D- 11 -三、15.设行星质量为 M，半径为 R，密度为 ，卫星质量为 m，如图所示，发现日落的 时间内有 的时间看不见同步卫星，则 60，故T2 T6 360660，r 2R，Rcos 根据 G

26、 m 2R，Mm（ 2R） 2 (2T)2 M R3，43解得 。24GT216 解析 (1)物块做平抛运动： H h gt2 物块刚到圆弧轨道最高点时竖直分速度为 vy gt12所以进入圆轨道瞬间的速度为 v1 10 m/s速度方向与水平面的夹角为 ，tan ，即 37。vyv0 34(2)从抛出点到圆弧轨道最低点，由机械能守恒定律得： mgH mv mv12 20 12 2设在最低点物块受到的支持力为 FN，则有 FN mg解得 v26 m/s， FN64 N3根据牛顿第三定律，可知物块刚到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为FN FN64 N。(3)由题意可知物块对木板的摩擦力 Ff 1

27、mg8 N木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 Ff 2(M m)g10 N因 Ff Ff，所以物块在木板上滑动时，木板静止不动物块在木板上做匀减速运动，若物块速度为 0 时，仍在木板上则木板长度至少为 l6.75 m。17.解析 (1)对小物块，在 C 点恰能做圆周运动，由牛顿第二定律得 mg ，则v1 3 m/s，由于 v13 m/s5 m/s，小物块在传送带上一直加速，则由 A 到 B 有gRa g 3 m/s 2， v 2 axAB。所以传送带 AB 两端的距离 xAB1.5 m。21(2)对小物块，由机械能守恒定律，由 C 到 D 有2mgR mv mv ，12 2 12 21- 12 -在 D 点， FN mg ，代入数据解得 FN60 N。由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力大小为 60 N。(3)小物块从 D 点抛出后做平抛运动，则h gt2，解得 t0.4 s12将小物块在 E 点的速度进行分解得 tan 。v2gt 354答案 (1)1.5 m (2)60 N (3)354