内容正文:
高三物理参考答案及评分意见
1.D【解析】物体能否视为质点取决于研究问题的性质,当物体的大小、形状对研究问题的影响可以忽略时就可以
看作质点,比如研究高铁从北京到上海的运行时间时,高铁的长度远小于运行距离,完全可以看作质点,A错误;
惯性是物体的固有属性,其大小仅由物体的质量决定,与速度大小无关,B错误;路程是标量,位移是矢量,当物体
做单向直线运动时,路程的大小与位移的大小相等,并非一定不相等,C错误;诗句“清泉石上流”,以“石”为参考
系,“水”相对石头是流动的,D正确。
2C【解析】汽车在水平路面转弯时做圆周运动,所受的力有重力、支持力、静摩擦力,静摩擦力提供向心力,A错
误;若汽车速度增大,弯道上需要的向心力增大,当静摩擦力没有超过最大静摩擦力时,车辆不向外侧滑动,B错
误;如果汽车以恒定的角速度转弯,根据F。=m2r可知在内圈时转弯半径小,所以在内圈时所需的向心力小,
则静摩擦力小,不容易打滑,较为安全,C正确;若礼车以恒定大小的线速度转弯,根据P。=m可知在外圈时转
弯半径大,在外圈时所需的向心力小,此时静摩擦力小,不容易打滑,较为安全,D错误。
3.C【解析】根据牛顿第三定律可知,手机受到的支持力和手机对手的压力大小总是相等,A错误;从图中t4时刻
的加速度为一10m/s2可判断本题是以向上为正方向的,且t4时刻手机与手脱离,t1~t3时间内,手机加速度向
上,手机上升的速度越来越大,处于超重状态,?~t4时间内,手机加速度向下,手机上升的速度越来越小,处于
失重状态,t4时刻手机与手脱离后将会继续减速上升,即手机先超重后失重,2时刻手机不是到达最高点,t3时
刻手机的速度最大,B、D错误,C正确。
解析】根据开普勒第三定律可得一7,代入数据可得r±≈10天文单位,B正
5.C【解析】把A、B、C看成是一个整体进行受力分析,根据平衡条件可得F=6 ng sin0,在轻绳被烧断的瞬
间,A、B之间的绳子拉力为零,对A由牛顿第二定律有6 ng sin0-3 mg sin0=3ma,解得a=gsin0,A错误;对
3
B,根据牛顿第二定律可得kx十2 ng sin0=2maB,对C由平衡条件可得kx=mg sin0,联立解得aB=
2gsin 0,
错误;突然撤去外力F的瞬间,对A、B整体研究有5 mg sin0十kx=5maAB,解得aAB=。gsin0,即突然
外力F的瞬间,B的加速度大小为gsn0,C受力没有变化所以加速度等于零,C正确,D错误。
6.C【解析】小球在圆弧轨道上运动的过程有mgR=2m6,小球通过B点时对小球受力分析并结合牛顿第二定
律有F一mg=m,由牛顿第三定律有F:=F,联立解得F:=15N,A、B错误:小球落到地面的过程有
mg(R+h)=1,
,由儿何关系有ama=可,联立可得n。-2
00
3,C正确,D错误。
7.C【解析】由图像分析可知,汽车先以a=3m/s2的加速度做匀加速直线运动,汽车的功率达到额定功率后再以
恒定的功率运行,达到最大速度后做匀速直线运动。汽车在t1一4s时达到额定功率,可知0一4s的时间内,汽
车做匀加速直线运动,匀加速的末速度大小为o1=at1=12m/s,A错误;t=0时,汽车的加速度大小为a=
3m/s2,由牛顿第二定律得F-mg sin a-f=ma,解得F=1X104N,B错误;汽车的额定功率P。=Fo1=
120kW,当汽车的加速度等于0时,汽车的速度达到最大值,此时汽车的牵引力大小为F2=mgsin a+f=4000N,则
汽车的最大速度大小为0。-君=30m/s,坐标系中工、y的值分别为=】=。
F,
0a30s/m,y=1=1
0-12s/m,C正确;
1
汽车匀加速的位移x1=2号=24m,汽车在4~19s的时间内,以恒定的功率运行,由动能定理得P,(t,一
物理答案第1页(共4页)
G)一mgsin。十Dx2三2m品一2mi,解得x2=261m,则汽车从启动到速度达到最大时通过的距离x○
x1十x2=285m,D错误。
8.AC【解析】以小球为研究对象,受力分析,由平衡条件有Fwcos a+Tcos0=mg,Fxsin a=Tsin0,解得T=
Fs=103N,A正确,B错误;地面对斜面的摩擦力大小为f=Tsin0=5yN,C正确:缓慢向有推动斜面,斜
3
3
面对小球的支持力逐渐增大,D错误。
9.AD【解析】t=5s时F1=25N,物块所受滑动摩擦力F:=mg cos30°=15N,对物块有F1=mg sin30°十F,
则t=5s时物块开始沿斜面向上运动,A正确;以沿斜面向上为正方向,0~5s内对物块由动量定理有I1
mgsi如30十1a=0,由图可知1,=号X5X25N:8=62.5Ns,解得1a=-12.5N·sD正确:58s内
对物块由动量定理有12-mgsin30°·t2-umg cos30°·t2=mv-0,由图可知I2=87.5N·s,解得v=
6.25m/s,B错误;0~8s内摩擦力对物块的冲量大小为I=In一umg cos30°·t2=-57.5N·s,C错误。
10BD【解析】若传送带速度足够大,载物箱一直在传送带上加速,到达右侧平台时速度最大,根据动能定理有
amgL=2mw一了m,解得。=4,3m/S,A错误:传送猎匀速运动的速度。=4.0m/s小于我物箱的初速度
1
oo=5.0m/s,故载物箱先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有umg=ma,解得a=1m/s2,由运动学公式
得,达到共速所需时间=一”-1s,此过程中载物箱的位移工=十=4,5m<L,故载物箱相对传送带运
2
动的时间为1s,B正确;传送带匀速运动的速度v=6.0m/s大于载物箱的初速度v0=5.0m/s,故载物箱先做
匀加速直线运动,由运动学公式得,达到共速所需时间,一”。-1,此过程中载物箱的位移1-士
5.5m<L,相对位移s=t一x1=0.5m,故载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中,系统因摩擦产生的
热量Q,=mg=5J,C错误;者=60m/,我物箱滑上传送带A-8s后,传送带速度突然变为零,则载畅
箱在t1时间内先做匀加速直线运动,在t1到△t内,载物箱与传送带一起做匀速直线运动,位移x2=v(△t一
t1)=0.5m,传送带速度突然减为零后,载物箱做匀减速直线运动,位移x3=L一x1一x2=5.5m,故系统因摩
擦产生的热量Q2=umg(s十x3)=60J,D正确。
11.(1)AC(2分,少选得1分)(2)匀速直线(2分)25(2分)0.80(2分)
【解析】(1)为保证小球做平抛运动初速度水平,安装斜槽轨道时,应使其末端保持水平,A正确;无论斜槽光滑
或粗糙,只要从同一位置由静止释放小球,到达斜槽末端的速度大小均相同,则对斜槽的光滑与否无要求,B错
误;为保证小球做平抛运动初速度相同,故每次小球应从同一位置由静止释放,C正确;将小球的位置标在纸上
后,取下纸,用平滑曲线连接得到平抛运动的轨迹,D错误。
(2)在连续相等时间内,水平方向的位移相等,说明水平方向上做匀速直线运动;根据h4一h一gT2,可得T=
hd一he_
/(3-2)×1.6×10-2
g
10
s=0.04s,则频闪照相机的闪光频率∫=下=25Hz,小球的初速度。=
x_2X1.6X10-3m=0.80m/s
0.04s
2.(1D2分》2)<2分)增大2分)3)2(2分
【解析】(1)小球做平抛运动,由于下落高度相同,运动时间:相同,平抛初速度。=工,需要验证的动量守恒的关
系式为m1o。=m11十m2v2,可转化为m1·OP=m1·OM十m2·ON,球1从同一位置静止释放,做平抛运动
物理答案第2页(共4页)
的初速度相同,因此不需要测量球1静止释放的高度、抛出点距地面的高度,也不需要测量小球半径,A、B、C错
误;必须利用重垂线确定O点的位置,才能测量水平位移,D正确。
(2)若不小心将白纸向左移动稍许,再将球2放在斜槽末端,然后从同一位置S由静止释放球1,与球2碰撞后,
再确定两球平均落地点M和N,则OM和ON测量值偏大,所以m1OP<m1OM+mzON;若要减小ON,即碰
撞后被碰小球的速度变小,则被碰小球的质量变大,即在不改变材料的前提下,可以增大2。
(3)若两球发生弹桂碰撞,则m:,=m1十m:0,m:6-号m,i+7m:,联立可得,十e1=,即OP+
1
OM=ON,又m·0P=m1·OM+m·ON,%=k,联立可得ON-&2
m2
净ON=2k
13.(1)2
3h
2
(2)2xGR2
(3)2hR
【解析】(1)小球在星球表面做自由落体运动,有=
2812(1分)
解得该星球表面的重力加速度g-?站。
1分)
Mm
(2)星球表面万有引力等于重力,GR:=mg1分)
得星球质量M=R
G
显球体积V=音R,联立得是球的蜜度口世R1分)
3h
解得p=2xGR(2分)
(3)第-字宙速度是近地卫星环绕速度,重力提供向心力,mg=m尺(1分))
解得=V2hR(1分)
t
2
141)0.20.4(2)3s(3)3m
【解析】(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具
有共同速度为止。由图乙可知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同。设t=0到t=t1时间间隔内,物块和
木板的加速度大小分别为a1和a2,则
a1==2m/s(0分)
a2=0-01=10m/s(1分)
设物块和木板的质量均为,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ142,对物块和木板,由牛顿
第二定律分别得μ1mg=ma1(1分)
u1mg+2μ2mg=ma2(1分)
联立可得41=0.2(1分)
μ2=0.4(1分)
(2)在共速后,物块与木板之间的摩擦力改变方向,物块的加速度大小仍为α1,设木板的大小为a2',则由牛顿第
二定律得2μ2mg-μ1mg=ma2'(1分)
解得a2'=6m/s2
物理答案第3页(共4页)
从共速到木板停止运动的时间,一。号-日s1分)
从物块放上木板开始到木板停止运动的时间t=t1十t2(1分)
解得:号s1分
(3)由运动学公式可知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为51=2
(1分)
2a1
=+1分》
2
物块相对于木板的位移的大小为s=52一51(1分)
联立可得:=音m1分)
15.(1)2√gR
(2)-mgR
(3)R+2gR.1
2
【解析】(1)小球第一次运动到槽最低点B至刚好能到达槽右端C点过程,对小球、半圆弧槽和小滑块组成的系
统有系统水平方向上动量守恒,2mvB=(2m十m十m)v共(2分)
根据系统能量守恒有2×2mw。=2mgR十】×(2m+m+m)0(2分)
解得v共=√gR
vB=2√gR(2分)
(2对小球由动能定理有-2mgR十W=号·2mo-号·2mi2分)
1
解得W=一mgR(2分)
(3)小球从刚好到槽右端C点至第二次经过槽最低点B点过程,小球、半圆弧槽和小滑块组成的系统,任意时刻
水平方向上动量守恒,4mv共=2mo1+2mv2z(1分)
对时间微元,4m共·△t=2m·v1△t+2m·v2z△t(1分)
设槽运动的位移大小为x1,小球运动的位移大小为x2
叠加得4mv共t=2m·x1+2m·x2(1分)
根据几何关系有x1一x2=-R(1分)
联立解得1-R+2R·(2分)
2
物理答案第4页(共4页)高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在
本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项
中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A高铁速度很快,任何时刻都不能看作质点
B物体的速度越大,惯性越大
C.路程是标量,位移是矢量,两者大小一定不相等
D.诗句“清泉石上流”,以“石”为参考系时,“水”是流动的
2.如图是汽车在水平路面上转弯时的画面,下列说法正确的是
内外
圈圈
A汽车转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B若转弯时汽车速度增大,则一定会发生侧滑
C,若转弯时汽车的角速度恒定,则选择内圈较为安全
D,若转弯时汽车的线速度大小一定,则选择内圈较为安全
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3.利用智能手机中的加速度传感器可以采集手机的加速度α随时间t变化的图像。某同学
将手机竖直向上抛出,测得手机在竖直方向的a一t图像如图所示。g取10m/s2,下列说
法正确的是
a(m's-2)
20.0--------
10.0--
-10.0---
124
(s)
A.t1~t2时间内,手机受到的支持力大于手机对手的压力
B.t2时刻手机到达最高点
C.t3时刻手机的速度最大
D,t1~t4时间内,手机先失重后超重
4.土星的公转周期约为30年,把地球到太阳的平均距离作为1天文单位,把土星、地球绕太
阳的运动均看作圆周运动,则土星到太阳的平均距离约为
A.5天文单位
B.10天文单位
C.15天文单位
D.20天文单位
5.如图所示,在倾角为0的光滑斜面上,质量分别为3m、2m、m的A、B、C三个物体分别用
轻绳和轻弹簧连接,在沿斜面向上的恒力F作用下三者保持静止,已知重力加速度为g,
下列说法正确的是
B
A,在轻绳被烧断的瞬间,A的加速度大小为2gsin)
B.在轻绳被烧断的瞬间,B的加速度大小为2gsin0
C.突然撤去外力F的瞬间,C的加速度大小为0
D突然撤去外力F的瞬间,B的加速度大小为,gsin9
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6.AB为光滑的四分之一圆形轨道,轨道的半径R=0.45m,轨道在B点的切线水平,BC
高h=2m,CD段为水平地面。一质量为0.5kg的小球由A点从静止开始下滑到B后
离开,落到水平地面上时速度与水平方向的夹角为a。g取10m/s2,不计空气阻力。下
列说法正确的是
A.小球在B点对轨道的压力大小为5N
B.小球在B点对轨道的压力大小为10N
2√/10
C.tan a=
D.tan a=10
3
7随着科技的发展,人类社会越来越关注生态环境的安全;某新能源汽车的生产厂家为了
测试汽车的性能,将汽车停在足够长的坡度α=7°的斜坡底端,t=0时使汽车由静止开始
启动,通过传感器描绘了汽车的加速度关于速度倒数的变化规律,如图所示。已知汽车在
t1=4s时达到额定功率,汽车在t2=19s时速度达到最大,汽车的总质量m=2000kg,
斜坡对汽车的阻力恒为f=1600N,sin7°=0.12,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻
力。则
A.t1=4s时,汽车的速度大小为30m/s
4a/(ms2)
B.0~4s内,汽车受到的牵引力大小恒为2×104N
C坐标系中,x=高smy=立s/m
号sm)
D.汽车从启动到速度达到最大时通过的距离为261m
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项
中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得
3分,有选错的得0分。
8.如图,位于水平地面上的斜面光滑,斜面上一个质量=1kg的小球被轻绳拴住悬挂在
天花板上,已知绳与竖直方向的夹角0=30°,斜面倾角α=30°,整个装置处于静止状态,g
取10m/s2。则下列说法正确的是
777777777777777
A.绳对小球的拉力大小为3y
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B.斜面对小球的支持力大小为103N
C地面对斜面的家擦力大小为后N
D.缓慢向右推动斜面,斜面对小球的支持力逐渐减小
9.如图甲所示,足够长的固定斜面倾角0=30°,一质量m=2kg的物块静止在斜面上,与斜
面间的动摩擦因数为公。t=0时刻开始对物块施加一沿斜面向上的外力F,F随时间变
化的规律如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,下列
说法正确的是
AFN
30
77777力777777777777
s
甲
A.t=5s时物块开始沿斜面向上运动
B.t=8s时物块的速度为6.5m/s
C.0~8s内摩擦力对物块的冲量大小为70N·s
D.0~5s内摩擦力对物块的冲量大小为12.5N·s
10.如图,相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向
右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱
(可视为质点),以v。=5.0m/s的初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的
动摩擦因数μ=0.10,重力加速度取g=10m/s2。则
6=5.0m/s
7777777
7777777
左侧平台
右侧平台
传送带
A.载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度大小为5,√2m/s
B.若v=4.0m/s,则载物箱相对传送带运动的时间为1s
C.若v=6.0m/s,则载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中,系统因摩擦产生的热
量为55J
D,若=6,0m/s,载物箱滑上传送带△t三之s后,传送带速度突然变为零,则载物箱丛
左侧平台向右侧平台运动的过程中,系统因摩擦产生的热量为60J
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三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)某学习小组做“探究平抛运动规律”实验的装置图如图甲所示。
甲
乙
(1)下列说法正确的有
。(多选)
A.安装斜槽时,应使其末端保持水平
B.实验所用的斜槽必须是光滑的
C.小球每次应从同一位置由静止释放
D,将小球的位置标在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线,作为小球运动的轨迹
(2)用频闪照相法记录做平抛运动的小球在不同时刻的位置如图乙所示,方格纸横线水
平、纵线竖直。已知频闪周期一定,观察图像可知,小球在水平方向上做
运动。
若图乙中每个小方格的边长都是1.6cm,重力加速度g取10m/s2,则频闪照相机的闪
光频率是
Hz,小球的初速度大小为
m/s。(结果均保留两位有效数字)
12.(8分)用如图所示的装置进行实验,让两个小球在斜槽水平轨道末端对心碰撞可以验证
动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使球1
多次从斜槽上同一位置S由静止释放,确定其平均落地点,记为P。然后,把半径相同
的球2置于水平轨道的末端,再将球1从位置S由静止释放,与球2相碰,重复多次,分
别确定碰后球1和球2的平均落地点,记为M和N,分别测出O点到平均落地点的距
离OP、OM、ON。测得球1的质量为m1,球2的质量为m2,且m1>m2。
小球1
小球2
77777777777777Tn7n7i77
M
P
(1)下列实验步骤中必要的是
A.测量球1静止释放的高度
B测量抛出点距地面的高度
C.测量两小球的半径
D.利用重垂线确定O点的位置
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(2)某次实验确定球1平均落地点P后不小心将白纸向左移动稍许,再将球2放在斜槽
末端,然后从同一位置S由静止释放球1,与球2碰撞后,再确定两球平均落地点M和
N,则m1OP
(填“>”“=”或“<”)m1OM十m2ON。若实验空间有限,为了减小
ON,在不改变材料的前提下,可以
(填“增大”或“减小”)m2。
(3)更正(2)中的错误,在验证两球碰撞时动量守恒的基础上,某同学想进一步研究碰撞是
否为弹性碰撞。在实验中换用不同质量的球重复实验,若测得小球的质量的比为m1=,
m2
则Qy
ON
(用表示)可以说明两球发生弹性碰撞。
13.(8分)航天员站在某质量分布均匀的星球表面h高处由静止释放一个小球,测得小球经
时间t落到地上,已知该星球的半径为R(R>h),引力常量为G,球的体积公式为V=
3πR。求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度的大小。
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14.(14分)如图甲所示,一足够长的木板在水平面上滑动,速度v。=6m/s时,将一相对于
地面静止的物块轻放到木板右端,木板运动的?一t图像如图乙所示。已知物块与木板
的质量相等,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从物块放上木板开始到木板停止运动的时间;(结果可用分式表示)》
(3)整个过程中物块相对于木板的位移的大小。(结果可用分式表示)
4u/(m's-)
6
1-----
77iininnnnnnnnnnnnnnn7
0.5
甲
乙
第7页(共8页)】
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15.(16分)如图所示,质量为m、半径为R、内壁光滑的半圆弧槽置于光滑水平面上,其左侧
紧靠竖直墙,右侧紧靠一质量为的小滑块。将一质量为2m的小球自半圆弧槽左端
槽口A的正上方某一位置由静止释放,小球由左端A点进入槽内,刚好能到达槽右端C
点。重力加速度为g。
(1)求小球第一次运动到半圆弧槽最低点B瞬间,速度的大小;
(2)求小球第一次经半圆弧槽最低点B到刚好到达槽右端C点过程中,槽对小球做
的功;
(3)若小球从刚好到槽右端C点至第二次到槽最低点B过程所用的时间为t,求时间t
内槽运动的位移大小。
77777777777777777777777777777777777777
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