内容正文:
高三物理月考试题答案
1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】D 6.【答案】B
7.【答案】D 8.【答案】C 9.【答案】AC 10.【答案】AD 11.【答案】BC 12.【答案】BC
13.【答案】(1)C (2)3.6
(3);两个互成角度的力的合成规律满足平行四边形定则
14.【答案】(1)不需要 (2)3.60 (3) (4)
15.【答案】(1) (2)
【详解】(1)卫星绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有
解得
(2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,万有引力提供向心力,在地球上有
月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有
联立解得
16.【答案】(1), (2)
【解析】(1)已知限速为,轿车先匀加速后匀速,设加速时间为,根据速度-时间公式可知,
根据平均速度公式可知,加速运动的位移大小为
由题意可得
其中,,联立解得
轿车以大小为的加速度刹车做匀减速运动,减速后恰好与货车速度相等,则有
解得。
(2)轿车与货车的距离最近时,轿车与货车共速,轿车通过的总位移大小为
货车做匀速运动,通过的总位移大小为
则轿车与货车的最近距离为。
17.【答案】(1), (2),
【解析】(1)飞镖做斜抛运动,飞出后,只受重力作用,根据机械能守恒定律可得
解得
斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动,落地时水平速度大小为
竖直速度大小为
所以飞镖抛出时竖直速度大小为
运动过程中,竖直方向有
解得。
(2)当飞镖运动到最高点时,竖直速度为零,有
所以飞镖距地面的最大高度为
抛出点到落地点之间的水平距离为。
18.【答案】(1)60 N,方向竖直向上 (2)30 J (3),
【解析】(1)转轴光滑,没有内能产生,杆从水平位置由静止释放转动到竖直位置的过程,
根据系统机械能守恒定律有
两球属于同轴转动模型,具有相同的角速度,则
代入数据解得,
对小球B,在最低点,合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得,方向竖直向上。
(2)杆从水平位置转到竖直位置的过程中,对小球,根据动能定理可得
解得。
(3)小球脱离杆水平飞出,做平抛运动,到达点时有
小球到达圆弧轨道上点之前的点脱离轨道,则
脱离轨道时,重力沿圆心方向的分力提供向心力,有
联立解得
当小球恰好到达圆心等高处有
解得
当小球恰好到达点有
小球在点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得
所以要使得小球脱离轨道,则的取值范围为。
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高三物理月考试题
一、单选题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.判断下列图片的描述,正确的是( )
A.甲图中荡秋千的小朋友在最低点时处于失重状态
B.乙图中三个形状规则的物体,重心一定在物体的几何中心
C.丙图中棋子静止在倾斜的磁性棋盘上,质量越大的棋子受到的摩擦力越大
D.丁图中船匀速前进,船桨对水的推力与水对船桨的推力是一对平衡力
2.时刻,、两物体均从静止开始做直线运动,其中物体的加速度随时间变化的图像如图甲所示,物体的速度随时间变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.P物体做往返运动
B.P物体在0~4 s的时间内,第2 s末的速度最大
C.Q物体在1~2 s内和2~3 s内,加速度方向相反
D.Q物体在0~6 s的时间内,平均速度为零
3.如图所示,a、b两卫星的轨道在同一平面内,卫星a、b沿逆时针方向运动的轨道分别为圆和椭圆,椭圆的半长轴等于圆的半径,、为椭圆轨道上的近地点和远地点,、为两个轨道的交点。下列说法中正确的是( )
A.两卫星在点处的加速度相同
B.两卫星在点处的速度相同
C.卫星在点的速度小于卫星的速度
D.若两卫星在点相遇(不相撞),则再次相遇一定在点
4.如图所示,一条小河的水流方向平行于河岸,水流速度大小为2 m/s,甲、乙两船相对静水的速度均为1 m/s。已知甲船以最小的位移渡河,乙船以最短的时间渡河。则甲、乙两船( )
A.渡河的时间之比为 B.渡河的时间之比为
C.渡河的位移之比为 D.渡河的位移之比为
5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示,已知汽车的质量为,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,取,则下列说法正确的是( )
A.汽车在前内的加速度为 B.汽车的最大速度为
C.汽车的额定功率为 D.汽车在前内的牵引力为
6.如图所示,水平横杆右端套一圆环,左端固定一定滑轮,轻绳的一端连接圆环,另一端绕过动滑轮和定滑轮连接物体,动滑轮上挂着物体。平衡时两滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角为,圆环恰好未滑动。已知圆环的质量为,物体的质量为,重力加速度为,不计滑轮质量和滑轮的摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是( )
A.物体的质量小于
B.绳对定滑轮的作用力大小等于
C.圆环与横杆间的动摩擦因数为
D.若给圆环施加竖直向下的作用力,圆环受到的摩擦力增大
7.如图所示,工人甲在高处通过定滑轮控制绳子A,工人乙站在水平地面上拉住绳子B。工人乙前进时缓慢收绳,货物Q缓慢竖直下落,绳子B与竖直方向的夹角α保持不变。不计滑轮与绳子之间的摩擦,忽略绳子质量,则( )
A.绳子A上的拉力不断变大 B.绳子B上的拉力先变小后变大
C.地面对工人乙的摩擦力先变大后变小 D.地面对工人乙的支持力不断增大
8.滑沙是小孩比较喜欢的一项运动,其运动过程可简化为如图所示的模型,倾角为的斜坡上有长为1 m的滑板,滑板与沙之间的动摩擦因数为,小孩(可视为质点)坐在滑板上端,与滑板一起由静止开始下滑,小孩与滑板之间的动摩擦因数取决于小孩的衣料,假设图中小孩与滑板间的动摩擦因数为0.4,小孩的质量与滑板的质量相等,斜坡足够长,,,重力加速度取,则下列判断正确的是( )
A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为
B.小孩和滑板脱离前,滑板的加速度大小为
C.经过的时间,小孩离开滑板
D.小孩离开滑板时的速度大小为
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目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.某游乐场的滑梯可以简化为如图所示的竖直面内半径为的四分之一固定圆弧轨道,一质量为的小孩沿轨道滑行,由于小孩与轨道之间的动摩擦因数是变化的,使小孩从最高点以某一初速度滑行到最低点的过程中速率不变,不计空气阻力,重力加速度为,则此过程中( )
A.小孩所受摩擦力做功为 B.小孩所受合力的大小和方向都在变化
C.小孩与轨道之间的动摩擦因数在变小 D.小孩所受重力做功功率先增大后减小
10.如图所示,在半径为的水平圆盘边缘处放置两个可视为质点的滑块a和b。其中a与圆盘之间的动摩擦因数为,b与圆盘之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使圆盘绕过圆心的竖直轴缓慢加速转动。小滑块a和b抛出时的速度方向相同,落地后立即静止。已知圆盘到地面的高度为,重力加速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.滑块抛出时的速度大小为 B.滑块抛出时的速度大小为
C.滑块、落地点之间的距离为 D.滑块的落地点到圆心的距离为
11.如图所示,传送带与地面的夹角,顶端到底端的长度,传送带以的速率逆时针转动,在顶端无初速地放一个质量的黑色煤块,它与传送带间的动摩擦因数,煤块在传送带上滑动会留下黑色痕迹。取重力加速度大小,。下列说法正确的是( )
A.煤块刚放上传送带时,加速度大小
B.煤块从运动到的时间为
C.煤块从运动到的过程中,传送带上黑色痕迹的长度为
D.煤块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
12.如图所示,倾角的固定斜面顶端固定一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧处于原长时下端位于点。质量为的滑块(视为质点)与斜面间的动摩擦因数,过程Ⅰ:以速度从斜面底端点沿斜面向上运动恰好能滑至点;过程Ⅱ:将连接在弹簧的下端并拉至点由静止释放,通过点(图中未画出)时速度最大,过点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,重力加速度为。(弹簧的弹性势能可以表示为,为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)( )
A.、两点之间的距离为
B.在从点单向运动到点的过程中,系统损失的机械能为
C.过程Ⅱ中,从点沿斜面向上运动的最大位移为
D.连接在弹簧下端的无论从斜面上何处释放,最终一定静止在点
三、实验题(共16分)
13.小明同学探究两个互成角度的力的合成规律,实验步骤如下:
①如图甲(a),轻质小圆环拴在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为。
②用两个弹簧测力计共同拉动小圆环,使小圆环处于点,如图甲(b)。标记点位置,并记录、的大小和方向。
③撤去两个弹簧测力计,改用一个弹簧测力计单独拉动小圆环,如图甲(c),仍使它处于点,记录的大小和方向。
④由纸上点出发,用力的图示法画出拉力、和,如图丙(标度未画出)。
回答下列问题:
(1)力单独作用,与、共同作用的效果是一样的,都能使小圆环静止在同一位置,这里体现的物理方法是( )。
A.类比法 B.控制变量法 C.等效法 D.逆向思维法
(2)某次弹簧测力计的读数如图乙所示,读数为_______________N。
(3)作出、的合力,并比较和,得出两个互成角度的力的合成规律_______________。
14.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。遮光条和滑块的总质量为,托盘和砝码的总质量为。
(1)实验中_______________满足(选填“需要”或“不需要”)。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则_______________mm。
(3)实验时开启气泵,先将气垫导轨调至水平,然后通过细线将滑块与托盘相连。将滑块从图甲所示的位置由静止释放,读出遮光条通过光电门的挡光时间,则遮光条通过光电门时,速度大小为______________(用、表示)。
(4)已知刚释放时遮光条到光电门的距离为(),当地的重力加速度为。在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,在误差允许范围内,关系式_______________成立,可验证机械能守恒定律(用题中给出的字母表示)。
四、解答题(共44分)
15.(8分)我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示,卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度可以忽略不计,绕行周期为;月球绕地球公转的周期为,公转轨道半径为。地球半径为,月球半径为,忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响,引力常量为。求:
(1)月球质量;
(2)地球的第一宇宙速度。
16.(10分)如图所示,一辆小轿车以的速度从匝道驶入限速为的行车道,此时前方一辆大货车保持速度匀速行驶。某时刻轿车司机踩油门超车,以恒定加速度加速,达到限速后保持匀速,在的时间内行驶。此时发现无超车条件,立即以大小为的加速度刹车做匀减速运动,减速后恰好与货车速度相等。已知轿车开始加速时与货车相距,求:
(1)轿车加速过程的加速度大小和减速过程的加速度大小;
(2)轿车与货车的最近距离。
17.(12分)在空旷的沙滩上投飞镖时,将飞镖从距离地面的高度以的初速度斜向上投出,飞镖插入地面时与水平地面的夹角,重力加速度取,。不计空气阻力,求:
(1)飞镖落地时的速度大小和在空中的运动时间;
(2)飞镖距地面的最大高度和抛出点到落地点之间的水平距离。
18.(14分)如图所示,质量不计的硬直杆可以绕光滑转轴在竖直面内自由转动,杆两端分别固定质量的小球和质量的小球。已知小球到点的距离为,小球到点的距离为。现将杆从水平位置由静止释放,在杆转动到竖直位置时,小球脱离杆水平飞出,恰能从点无碰撞地进入与杆在同一竖直平面内的光滑圆弧轨道,到达圆弧轨道上点之前的点(图中未画出)脱离轨道。已知为圆弧轨道的最低点,为圆弧轨道的最高点,为圆弧轨道的圆心,与竖直方向的夹角,不计空气阻力,取。
(1)杆转到竖直位置时,求杆对小球的作用力;
(2)杆从水平位置转到竖直位置的过程中,求杆对小球做的功;
(3)若与竖直方向的夹角用表示,写出与圆弧轨道半径的关系式,并判断的取值范围。
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$高三物理月考试题
13.
(1)
(2)
(3)
14.
(1)
(2)
3
(4)
丙
中湖
15.
地球
月球
聚
藏
1
16.
座号:
18.
R
A
X