河南博爱英才学校高三上学期第三次考试物理试卷

高三上学期第三次考试试题物理一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求；第710题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的3分，有选错的得0分。1、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移x1所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移x2所用的时间为t2,则此物体运动的加速度为()

A.QUOTEB.QUOTEC.QUOTED.QUOTE2.如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂于O点，物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，则下列说法正确的是()A.OA绳中的拉力先减小后增大

B.OB绳中的拉力不变

C.人对地面的压力逐渐减小

D.地面对人的摩擦力逐渐增大3、如图所示，两个质量都为m的小球a、b用轻细线连接，a球用与竖直方向成30°角的轻细线挂在天花板上，b球放在倾角为30°角的光滑斜面上，系统保持静止，当地重力加速度g已知。则斜面对b球的支持力大小为()

A.2QUOTEmgB.QUOTEmg

C.QUOTEmg

D.QUOTEmg4.如图所示，内壁光滑的玻璃管底部固定一根轻质弹簧，玻璃管沿竖直方向固定，直径略小于玻璃管内径的小球从一定高度自由下落并压缩弹簧，小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最大程度的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，则在这一过程中小球的速度和加速度的变化情况是()A.加速度变大，速度变小

B.加速度变小，速度变大

C.加速度先变小后变大，速度先变大后变小

D.加速度先变小后变大，速度先变小后变大5.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当物体P匀速向上运动时，下列说法正确的是()A.小车向左匀速运动

B.小车向左减速运动

C.绳上的拉力减小

D.假设小车的牵引力不变，则小车做匀减速直线运动6、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的QUOTE图像如图所示。下列判断正确的是（）

A.乙车启动时的加速度大小为QUOTE

B.乙车启动时与甲车相距QUOTE

C.乙车启动QUOTE后乙车正好超过甲车

D.运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为QUOTE7、如图所示，斜面与水平面夹角θ，在斜面上空A点水平抛出两个小球a、b，初速度分别为va、vb，a球恰好垂直打到斜面上M点，而b球落在斜面上的N点，而AN恰好垂直于斜面，则()A.a、b两球水平位移之比va∶2vb

B.a、b两球水平位移之比va2∶2vb2

C.a、b两球下落的高度之比va2∶2vb2

D.a、b两球下落的高度之比va2∶4vb2

8、如图所示，A是地球的同步卫星，B是位于赤道平面内的近地卫星，C为地面赤道上的物体，已知地球半径为R，同步卫星离地面的高度为h，则（）A.A、C加速度的大小之比为QUOTE

B.A、B加速度的大小之比为QUOTE

C.A、B、C线速度的大小关系为QUOTE

D.A、B、C加速度的大小关系为QUOTE9、如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一小球压在轻弹簧的上端而不栓连，从静止开始释放，在小球向上运动的过程中，规定运动的起点为重力势能的零势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如图乙所示，且曲线与平行与x轴的直线相切，则下列说法中正确的是

A.小球在0~x1这段位移上加速度一直减小

B.小球动能的最大值在0~x1这段位移上的某个位置

C.小球在0~x1这段位移上的机械能守恒

D.小球在x1~x2这段位移上的机械能守恒10、质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图象如图所示,从QUOTE时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为QUOTE,则（）A.QUOTE时间内,汽车的平均速度等于QUOTE

B.QUOTE时间内,汽车的牵引力等于QUOTE

C.QUOTE时间内,汽车的功率等于QUOTE

D.汽车运动的过程中最大速度QUOTE二、实验题：共16分。11、(6分)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1所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量(滑轮质量不计)，m为砂和砂桶的质量。

图1(1)实验时，下列要进行的操作正确的是______。

A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板左端垫高，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2所示的一条纸带(每相邻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50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2(结果保留2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aF图像(如图3所示)是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A.2tanθB.QUOTEC.kD.QUOTE12、(10分)某同学利用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示。甲(1)(2分)下列器材中不必要的是。(填字母)

A.刻度尺B.天平C.低压交流电源D.低压直流电源(2)（2分）图乙是本实验中打出来的一条纸带，O点是打下来的第一个点，则应该是纸带的(选填“左”或“右”)端与重物相连。

(3)（6分）根据图乙中的纸带，选取纸带上的三个点A、B、C为计数点，两相邻计数点间还有一个点(图中未画出)。测出A点距起始点O的距离为s0，点A、B间的距离为s1，点B、C间的距离为s2，已知打点计时器打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g。乙①根据这些条件可计算出打B点时，重物下落的瞬时速度的表达式为vB=。(用含s1、s2、T的式子表示)

②若要验证O点到B点过程中重物的机械能守恒，则需要验证的等式为。(用含m、g、s0、s1、s2、T的式子表示)

四、解答题：13、(8分)如图所示，质量为m=2kg的物体，置于质量为M=10kg的斜面体上，现用一平行于斜面的力F=20N推物体，使物体向上匀速运动，斜面体的倾角α=37°，始终保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力（取g=10m/s2）。14、(10分)如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为L，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：（1）滑块到达底端B时的速度大小vB；（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；（3）此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.15、(12分)宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，已知球的体积公式是V=QUOTEπR3．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．16、(14分)如图所示，半径QUOTE的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量QUOTE的小滑块（可视为质点）静止在A点．一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动，经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点C，并从C点水平飞出，落在水平面上的D点．经测量，D、B间的距离QUOTE，A、B间的距离QUOTE，滑块与水平面的动摩擦因数QUOTE，重力加速度QUOTE．求：（1）滑块通过C点时的速度大小．（2）滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力．（3）滑块在A点受到的瞬时冲量大小．试卷答案题号12345678910答案ADDCBDBDACBDCD1、A根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，可以求得两部分位移的中间时刻的瞬时速度，再由加速度的公式可以求得加速度的大小．物体作匀加速直线运动在前一段QUOTE所用的时间为QUOTE，平均速度为QUOTE，即为QUOTE时刻的瞬时速度；物体在后一段QUOTE所用的时间为QUOTE，平均速度为QUOTE，即为QUOTE时刻的瞬时速度；速度由QUOTE变到QUOTE的时间为QUOTE，所以加速度QUOTE，故选A。利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度这个结论，可以很容易的做出这道题，本题就是考查学生对匀变速直线运动规律的理解．

2、D竖直轻绳对O点向下的拉力大小等于物体所受的重力，即F=mg，将此拉力进行分解，F沿OB向右的分力F1=FOB，F沿OA斜向下的分力F2=FOA，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离时，OA与竖直方向的夹角变大，F2由图中1位置变到2位置，可见F2变大，F1变大，根据平衡条件可知地面对人的摩擦力逐渐增大，人对地面的压力大小始终等于人所受的重力，即该压力保持不变，D项正确。D设轻细线对a球的拉力大小为F，斜面对b球的支持力大小为N，对a球和b球整体可得Nsin30°=Fsin30°，Ncos30°+Fcos30°=2mg，可得N=QUOTEmg，D项正确。C小球接触弹簧后，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，在接触的开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，加速度方向向下，加速度与速度方向相同，因而小球做加速运动；随着弹簧形变量的增加，弹力不断增大，向下的合力逐渐减小，小球加速度逐渐减小；当弹力增大到与重力相等时，小球加速度等于0，速度达到最大值；由于小球具有向下的速度，仍向下运动，小球继续向下运动的过程中，弹力大于重力，合力方向变为竖直向上，小球加速度向上且逐渐增大，与速度方向相反，小球速度减小，一直到将弹簧压缩到最大形变量，小球速度变为0，故C项正确。5、B

将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示：沿绳子方向的分速度等于P的速度，根据平行四边形定则有：vcosθ=vp，解得：QUOTE，P匀速上升时，θ减小，则v减小。可知小车向左减速运动，故A错误，B正确；P匀速上升，则绳子的拉力不变，等于P的重力，故C错误；小车的牵引力不变，根据牛顿第二定律QUOTE，解得：QUOTE，拉力不变，θ减小，即加速度变化，故D错误。所以B正确，ACD错误。

6、DA项：由图可知，乙启动时的加速度为：QUOTE，故A错误；B项：根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t=10s时启动，此时甲的位移为QUOTE，即甲车在乙前方50m处，故B错误；C项：由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后，两车之间的距离为QUOTE，此后两车做匀速运动，再经过时间QUOTE，两车相遇，即乙车启动15

s后正好追上甲车，故C错误；D项：当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为QUOTE，故D正确。点晴：速度时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据两车的速度关系和位移分析何时相遇。

7、BDb球落在N点，位移与斜面垂直，则位移与水平方向的夹角为90°－θ，设此时的速度方向与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tan(90°－θ)，a球速度方向与斜面垂直，速度与水平方向的夹角为90°－θ，可知：QUOTE，解得：QUOTE，根据QUOTE，则a、b两球下落的高度之比为QUOTE，故D正确，C错误；根据QUOTE知，a、b两球的运动时间之比为va∶2vb，根据x＝v0t，则水平位移之比为xa∶xb＝QUOTE，故B正确，A错误。所以BD正确，AC错误。

8、AC

（1）同步卫星A和赤道上的物体C，它们转动的角速度和地球相同，故根据向心加速度的计算公式，QUOTE，QUOTE，故QUOTE，A正确；（2）根据卫星环绕模型，万有引力提供向心力，则QUOTE，得QUOTE，同理：QUOTE，故QUOTE，B错误；（3）对于A和C，根据QUOTE可知，QUOTE，QUOTE,则QUOTE；对于A和B，它们受到的地球万有引力提供向心力，即QUOTE，得QUOTE，同理，QUOTE，则它们线速度的大小关系为QUOTE，故QUOTE，所以选项C正确；（4）由（1）和（2）可知，QUOTE，选项D错误。故本题选AC【点睛】同步卫星A和赤道上物体C具有相同的角速度，故它们得线速度可以用QUOTE比较，向心加速度可以用QUOTE比较；同步卫星A和近地卫星B运行时，可利用万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律来比较它们的线速度大小关系，向心加速度大小关系。BD

A、由图知，小球在0～x1

这段位移内，弹簧对小球有向上的弹力，弹力先大于重力，后小于重力；弹力不断减小，则小球的合力先减小后增大，加速度先减小后增大，A错误。B、小球的加速度在0～x1先向上减小后向下增大，可知小球先加速后减速，则此过程中a=0时速度最大，即动能最大，B正确。C、0～x1这段过程为弹簧弹开小球的过程，除重力做负功之外，弹簧的弹力对小球做正功，把弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，故小球的机械能不断增大，C错误。D、x1~x2的过程为小球离开弹簧后在空中上升的阶段，只有小球的重力做负功，动能转化为重力势能，小球的机械能守恒，D正确。故选BD。本题关键是分析小球的受力情况来确定小球的运动情况．分析时要抓住弹力与压缩量成正比的特点，要知道除重力以外的力对单个物体做功等于物体机械能的变化．

10、CD

A、QUOTE时间内，汽车做变加速运动，平均速度大于QUOTE，故A错误；B、QUOTE时间内，汽车的加速度QUOTE，根据牛顿第二定律知，汽车所受的合力QUOTE，则牵引力大于QUOTE，故B错误；C、汽车匀加速运动，有QUOTE，解得QUOTE，则汽车的功率QUOTE，故C正确；D、汽车的额定功率QUOTE，当速度最大时，牵引力等于阻力，则最大速度QUOTE，故D正确；故选CD。【点睛】根据速度时间图线求出匀加速运动的加速度，根据牛顿第二定律求出牵引力，结合匀加速运动的末速度，根据P=Fv求出汽车的额定功率；当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，结合P=fv求出最大速度。(1)CD(2)1.3(3)D本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，A、E两项错误；应将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，B项错误；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，C项正确；改变砂和砂桶的质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F的变化关系，D项正确。(2)由于相邻两计数点间还有两个点没有画出，故计时周期为0.06s，由Δx=aT2可得a=QUOTE≈1.3m/s2。(3)由牛顿第二定律得2F=ma，则a=QUOTEF，aF图像的斜率k=QUOTE，小车质量m=QUOTE，D项正确。

12、(1)BD(2)左(3)①QUOTE②mg(s0+s1)=QUOTEm(QUOTE)2(1)打点计时器所用电源为交变电流，故不需要低压直流电源；根据mgh=QUOTEmv2，等式两边的“m”可约去，故不需要测质量，本实验中天平是不必要的。(2)根据实验原理可知，与重物相连的一端先打点，故本题中纸带的左端是与重物相连的。(3)打B点的时刻是打A、C两点的中间时刻，故vB等于A、C两点间的平均速度，A、C两点间的总时间t=4T，故vB=QUOTE；打B点时重物的重力势能减少量ΔEp=mg(s0+s1)，打B点时重物的动能Ek=QUOTEm(QUOTE)2，所以要验证的表达式为mg(s0+s1)=QUOTEm(QUOTE)2。13、f=16N，N=108N

以整体为研究对象，整体的合力为零，分析受力情况，根据平衡条件得：水平方向：f=Fcos37°竖直方向：N+Fsin37°=（m+M）g联立并代入数据得：f=16N，N=108N本题是两个物体平衡的问题，首先要灵活选择研究对象，其次要正确分析受力情况．本题解答采用整体法，比较简便．

14、（1）QUOTE（2）QUOTE（3）QUOTE

试题分析：（1）滑块在由A到B的过程中，由动能定理得：QUOTE，解得：QUOTE；（2）滑块在由B到C的过程中，由动能定理得：μmgL＝QUOTEmv02−QUOTEmvB2，解得，QUOTE；（3）产生的热量：Q=μmgL相对，QUOTE（或QUOTE），解得，QUOTE；考点：动能定理【名