高三年级物理上学期第三次月考试题
物 理 试 题
试卷总分：120分 考试时间：100分钟 命题人：王克亮
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论错误的是
A．作用力与反作用力作用在同一物体上
B．作用力与反作用力同时存在，同时消失
C．作用力与反作用力大小相等
D．作用力与反作用力方向相反
2．在“探究弹性势能的表达式”的活动中．为计算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”．下面几个实例中应用到这一思想方法的是
A．根据加速度的定义
，当
非常小，
就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度
B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系
C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点
3．静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时的动能为
A．0 B．
C．
D．
4．出行，是人们工作生活必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同。某品牌电动自行车的铭牌如下：
| 车型：20吋（车轮直径：508 mm） | 电池规格：36 V 12 Ah（蓄电池） |
| 整车质量：40 kg | 额定转速：210 r/min（转/分） |
| 外形尺寸：L 1800 mm×W 650 mm×H 1100 mm | 充电时间：2～8 h |
| 电机：后轮驱动、直流永磁式电机 | 额定工作电压／电流：36 V／5 A |
根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为
A． 15 km/h B． 18 km/h C． 20 km/h D． 25 km/h
5．某人拍得一张照片，上面有一个倾角为α的斜面，斜面上有一辆小车，小车上悬挂一个小球，如图所示，悬挂小球的悬线与垂直斜面的方向夹角为β，下面判断正确的是
A．如果β=
，小车一定处于静止状态
B．如果β=0，斜面一定是光滑的
C．如果β＞，小车一定是沿斜面加速向下运动
D．无论小车做何运动，悬线都不可能停留图中虚线的右侧
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
6．下列对物理现象、概念认识正确的是
A．由于地球大气阻力作用，从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度
B．以匀加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系是非惯性系
C．汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态
D．电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的
7．如图所示，两个质量相等的物体A、B处在同一水平线上，当物体A被水平抛出的同时，物体B开始自由下落，图中曲线AC为物体A的运动轨迹，直线BD为物体B的运动轨迹，两轨迹相交于O点，空气阻力忽略不计，则
A．两物体在O点时的速度相同
B．两物体在O点相遇
C．两物体在O点时的动能相等
D．两物体在O点时重力的功率相等
8．如图所示，一质量为m、带电量为+q的物体处于场强按E=E0–kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是
A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B．物体开始运动后加速度不断增加
C．经过时间t=
，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D．经过时间t=
，物体运动速度达最大值
9．如图所示，有一半径为R的半圆形圆柱面MPQ，质量为2m的A球与质量为m的B球，用轻质细绳连接后挂在圆柱面边缘。现将A球从边缘M点由静止释放，若不计一切摩擦，重力加速度为g。则
A．A球能运动到左边与M等高的Q点
B．小球A在圆弧最低点时，绳对B的拉力小于mg
C．小球A在圆弧最低点时，AB两球速度最大且相等
D．小球A在圆弧最低点时，B球的速度为
三、简答题：本题共3题，共计42分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．第10、11题为必做题，第12题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以前两组题计分．
10．(6分)某学习小组，对研究物体平抛运动规律的实验进行了改革，采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示，O不是抛出点，O、A、B、C、D为连续五次拍下的小球位置，已知该照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：20．则：
(1)由该图片可以算出小球平抛的初速度是 ▲ m/s；
(2)借助该图片，可以推算出该地的重力加速度约为 ▲ m/s2
11．（12分）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a＝ ▲ 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝ ▲ 。
④改变 ▲ ，重复上述测量。
⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。
②进行⑴中的各项测量。
③计算与作图时用（h－h0）代替h。
对此方案有以下几种评论意见：
A．方案正确可行。
B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是 ▲ 。
12．本题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以前两个小题计分．
A．(12分)
|
①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿
|
②本实验采用的科学方法是（ ▲ ）（2分）
A．理想实验法 B．等效替代法
|
（2）（8分）一辆摩托车能达到的最大速度为vm＝30 m/s，要想在3 min内由静止起沿一条平直公路追上在前面s0＝1000 m处、正以v＝20 m/s速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动？以下是甲、乙两位同学的求解方法。甲同学的解法是：设摩托车恰好在3 min时追上汽车，则：at2＝vt＋s0，代入数据得：a＝0.28 m/s2．乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30 m/s，则vm2＝2as＝2a（vt＋s0）代入数据得：a＝0.1 m/s2．
你认为他们的解法正确吗？若都是错误的，请给出正确的解法．
B．（12分）
（1）（4分）“嫦娥1号”卫星于2007年11月5日11时许成功飞入了月球的怀抱。中国，从此有了第一个绕月飞行的航天器，开始了首次绕月飞行。“嫦娥1号”的环月工作轨道是圆形的，工作时“嫦娥1号”离月球表面200 km，问：“嫦娥1号”环月工作时的速度与月球第一宇宙速度哪个大？为什么？
（2）（8分）水平的浅色长传送带上放置一质量为0.5kg的煤块．煤块与传送带之间的动摩擦因数μ =0.2．初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a0=3m/s2开始运动，其速度达到v=6m/s后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动．g取10m/s2．
（1）请你从物理学角度简要说明黑色痕迹形成的原因，并求此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小．
（2）求：黑色痕迹的长度．
C．（12分）
（1）（4分）在公园里我们常能看到各种漂亮的喷泉，仔细观察从粗细均匀的水管管口竖直向上喷出的水柱形状，上升阶段的水柱呈 ▲ 上粗下细状（选填“上细下粗”、“上粗下细”、“粗细均匀”）．设管口的横截面积为S，喷出的水柱最大高度为H，水的密度为ρ，空气阻力不计，则喷泉喷出的水流在空中的质量为 ▲4ρSH ．
（2）（8分）一辆汽车的质量是5×103 kg，发动机的额定功率为60 kW，汽车所受阻力恒为5 000 N，如果汽车从静止开始以0.5 m／s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了125 m．问在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少?
下面是甲、乙两位同学的解法：
甲同学：t=
=
=22.36（s）W=Pt=6×104×22.36=1．34×l06
(J)．
乙同学：F=ma+f=7500 N． W=Fs=7 500×125= 9.375×l05 (J)．
请对上述两位同学的解法做出评价，若都不同意请给出你的解法．
四、计算题或推导证明题：本题共4 题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．（10分）如图所示，细绳长为L，吊一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂．绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度
向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为L．求在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？
14．（10分）“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为
，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动．求：
⑴飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；
⑵飞船在A点处点火时，动能如何变化；
⑶飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间．
15．（13分）一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的。今把质点从O点的正上方离O点的距离为
的O1点以水平的速度
抛出，如图所示。试求；
（1）轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？
（2）当质点到达O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？
16．（14分）如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M＝1kg的特殊平板，＝ ，平板与地面间的动摩擦因数 μ＝0.02。在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F＝kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k＝41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力。P刚从离MN高h ＝20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度v0＝8m/s，板Q足够长，空气阻力不计。求：
（1）P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；
（2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v；
（3）从P第1次经过MN边界，到第2次经过MN边界的过程中，P、Q系统损失的机械能DE；
（4）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次?
物 理 答 题 纸
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 答案 |
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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
| 题号 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 答案 |
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三、简答题：本题共3题，共计42分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．第10、11题为必做题，第12题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以前两组题计分．
10．（1）__________________ (2)______________________。
11．（1）__________________ (2)_______________________
(3)___________________ (4)_______________________。
四、计算题或推导证明题：本题共4 题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．
12．A．（12分）
（1）（4分）①_______________ ② _________________
(2)（8分）
B．（12分）
（1）（4分）
（2）（8分）
C．（12分）
（1）（4分）_______________ _______________。
（2）（8分）
13．（10分）
14．（10分）
15．（13分）
16．（14分）
物 理 试 题 答 案
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 答案 | A | C | C | A | B |
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
| 题号 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 答案 | ABD | BD | BC | BD |
三、简答题：本题共3题，共计42分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．第10、11题为必做题，第12题有A、B、C三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以前两组题计分．
10．（1）_______2___________ (2)________10______________。
11．（1）______2S/t2____________ (2)____mgh/S__________
(3)__斜面倾角（或填h的数值） (4)__C__。
四、计算题或推导证明题：本题共4 题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．
12．A．（12分）
（1）（4分）①_____F/__________ ② _____B_______
(2)（8分）他们的解法都不对。
设摩托车的加速时间为t，且正好用时t0＝3min追上汽车，则有：
，得 
所以摩托车的最小加速度大小为 
m/s2
B．（12分）
（1）（4分）
——1分
——1分
——1分
所以 
<
——1分
所以，“嫦娥1号”环月工作时的速度小于月球第一宇宙速度
（2）（8分）（1）形成原因：由于煤块与传送带之间的相对运动及滑动摩擦力的作用而产生（1分）
煤块与传送带发生相对滑动时所受滑动摩擦力
=1N…………（1分）
（2）黑色痕迹的长度即为煤块与传送带发生滑动过程中的相对位移．煤块运动的加速度为
……………………………………………（1分）
煤块与传送带相对静止所用时间 
……………………（1分）
通过的位移
……………………………………………（1分）
在煤块与传送带相对滑动的时间内：传送带由静止加速到6m/s所用时间
……………………………………………………………（1分）
剩余时间
做匀速运动
传送带总的位移为
………………………（1分）
所求长度
…………………（1分）
C．（12分）
（1）（4分）上粗下细 4ρSH
（2）（8分）
评价略 2分
匀速时汽车速度最大，设最大速度为Vm，则：
2分
对全过程由动能定理得：
2分 解得：W=9.85×105J 2分
13．（10分）
解：环被A挡住的瞬间 
（2分）
解得
，故绳断，之后小球做平抛运动 （1分）
设小球直接落地，则 
（1分） 球的水平位移
所以小球先与墙壁碰撞
（2分）
球平抛运动到墙的时间为t′，则
（2分）
小球下落高度
（1分）
碰撞点距B的距离
（1分）
14．（10分）
解：⑴设月球的质量为M，飞船的质量为m，则
（1分）
（1分）
解得 
（2分）
⑵动能减小 （2分）
⑶设飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，则
（2分）
∴
（2分）
15．（13分）
解：（1）第一过程：质点做平抛运动。设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为
，
则：
，
1分
，其中
2分
联立解得
。
2分
（2）第二过程：绳绷直过程。绳棚直时，绳刚好水平。由于绳不可伸长，故绳绷直时，V0损失，质点仅有速度V⊥，且
。 2分
第三过程：小球在竖直平面内做圆周运动。设质点到达O点正下方时，速度为V′，根据机械能守恒守律有：
2分
设此时绳对质点的拉力为T，则
， 2分
联立解得：
。 2分
16．（14分）
解：（1）P自由落下第一次到达边界MN时h＝ gt2，t＝2s ——1分
vp2＝2gh ——1分
P到达边界MN时速度vp＝＝20m/s ——1分
P进入相互作用区域时，kmg－mg＝ma
a＝（k－1）g＝400m/s2 ——1分
第一次在相互作用区域中运动时T＝2×＝0.2s ——1分（2）P在相互作用区域中运动的T末，又越过MN，速度大小又等于vp，然后做竖直上抛运动回到原出发点，接着又重复上述运动过程．每当P从出发点运动到MN的时间t内，板Q加速度a1向左，a1＝＝μg＝0.2m/s2
——1分
每当P在相互作用区中运动的时间T内，板Q加速度a2向左
a2＝＝1.225m/s2 ——1分
P第2次经过MN边界时，板Q的速度v＝v0－a1t－a2T ——1分
v＝（8－0.2 × 2－1.225 × 0.1）m/s＝7.48m/s ——1分
（3）v1＝v0－a1t＝8－0.2× 2＝7.6 m/s ——1分
DE＝Mv12－Mv2＝0.925 J ——1分
（4）设板Q速度为零时，P一共回到出发点n次。由以上分析得：
v0－2na1t－na2T＝0 ——1分
代入数据，解得n＝8.7 ——1分
故n取8 ——1分