1、2013届河南灵宝第三高级中学高三上学期第三次质量检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为 v1,落地时速度为 v2,不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是（ ）答案： C 试题分析：做平抛运动的物体只受重力，所以其加速度为 g，且不变，所以做平抛运动物体的速度变化量为： ，由于重力加速度的方向竖直向下，所以速度的变化量的方向与重力加速度的方向相同，故选 C 考点：考查自由落体运动 点评：本题难度较小，由公式 v=at可知速度变化量的方向与加速度方向相同，经过相同的时间速度变化量相同，掌握矢量差是关键 如图所示，劲度系数为 k的弹簧下悬挂一个质量
2、为 m的重物，处于静止状态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为 v，不计空气阻力下列说法正确的是( ) A手对重物做的功 W1 B重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功 W2 -mv2 C弹性势能最大时小球加速度大小为 g D最大的弹性势能为 答案： BCD 试题分析：质量为 m的重物 ，处于静止状态，弹簧的型变量 ，开始时手对重物的作用力大小为 mg，其后逐渐减小，所以手对重物做的功小于， A错。重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为 ， B对。弹性势能最大时小球速度为零重力势能全部转化为弹性势能（ ）
3、， D对，根据对称性知道加速度跟初始时加速度大小相等方向相反，即加速度大小为 g， C对。故选BCD 考点：考查功能关系 点评：本题难度较大，退与弹力做功，由于弹力为变力，因此 W=Fs公式不再适用，应利用动能定理求解，克服弹簧弹力做了多少功，弹性势能就增大多少 2001年 10月 22日 ,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞 ,命名为 MCG6-30-15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞。已知太阳系绕银河系中心匀速运转 ,下列哪组数据可估算出该黑洞的质量 ( ) A地球绕太阳公转的周期和速度 B太阳的质量和运行速度 C太阳的质量和太阳到
4、 MCG6-30-15距离 D太阳运行速度和太阳到 MCG6-30-15距离 答案： D 试题分析：地球绕太阳公转，中心天体是太阳，根据周期和速度只能求出太阳的质量故 A 错误根据万有引力提供向心力 G ，中心天体是黑洞，太阳的质量约去，只知道线速度或轨道半径，不能求出黑洞的质量故 B、 C错误根据万有引力提供向心力 G ，知道环绕天体的速度和轨道半径，可以求出黑洞的质量故 D正确故选 D 考点：考查黑洞和天体运动 点评：本题难度中等，解决本题的关键掌握根据万有引力提供向心力 G属于基础知识，要熟练掌握 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率 .如果超过了该速率，星
5、球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动 .由此能得到半径为 R、密度为 、质量为 M且均匀分布的星球的最小自转周期 T.下列表达式中正确的是 A T=2 B T=2 C T= D T= 答案： AD 试题分析：万有引力提供向心力，对赤道附近的物体 m 有： ，于是 T=2 ;A对；而星球质量 M=V= R3,故 T= ,D对；故选 AD 考点：考查天体运动规律 点评：本题难度较小，对星球表面的物体万有引力刚好提供向心力，这个临界点的分析是关键 在圆轨道上运动的质量为 m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径 R，地面上的重力加速度为 g，地球质量为 M，万有引力恒量 G,则：（
6、 ） A卫星运动的速度为 B卫星运动的周期为 4 C卫星的加速度为 g/2 D卫星的动能为 mgR/4 答案： ABD 试题分析：由万有引力提供人造地球卫星的向心力得到 ,由地面上的重力加速度为 g得到 由 得 ， C错；由 ， A对；由 得 ，卫星的动能为 ， D对；由 由 得 ， B对；故选 ABD 考点：考查天体运动规律 点评：本题难度中等，本题学生要明确人造地球卫星绕地球运动是万有引力提供向心力，然后用对应的向心力公式去解，公式推导是关键，注意应用黄金代换式 一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ） A物体克服重力所做的功 B物体动
7、能的增加量 C物体动能增加量与重力势能增加量之和 D物体动能增加量与重力势能增加量之差 答案： C 试题分析：以物体为研究对象，受到支持力和重力作用，根据动能定理可知支持力做功等于动能的增量与克服重力做功之和， AB错；由能量守恒定律可知支持力所做的功等于物体动能增加量与重力势能增加量之和， C对； D错；故选C 考点：考查动能定理的应用 点评：本题难度较小，本题应用动能定理或能量守恒角度考虑比较方便 质量为 m的物块，沿着半径为 R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为 V，若物体与球壳之间的摩擦因数为 ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）
8、A受到向心力为 B受到的摩擦力为 C受到的摩擦力为 ( ) D受到的合力方向斜向左上方 . 答案： CD 试题分析：物体在最低点的速度为 v，则根据牛顿第二定律可得，物体在最低点受到的向心力为 ,A 错误，物体受到的是滑动摩擦力，所以 ，又因为 ，所以 ， B错误， C正确，物体受到重力，支持力，摩擦力，其中重力和支持力合力方向竖直向上，摩擦力方向水平向左，所以三个力的合力方向斜向左上方， D正确，故选 CD 考点：考查了受力分析以及圆周运动 点评：本题难度较小，在研究圆周运动时，特别是最高点，最低点时，一定要弄清楚向心力来源，然后结合牛顿定律解题 地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，
9、若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为（ ） A（ 1 ） R B R C R D 2R 答案： A 试题分析：由 h高度处 ，地球表面时 ， g= g/2,得h=（ 1 ） R，故选 A 考点：考查天体运动 点评：本题难度较小，处于地球表面的物体，巧妙应用黄金代换公式是关键 如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和 B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ） A VAVB B AB C aAaB D压力 NANB 答案： A 试题分析：重力和弹力的合力提供向心力，设弧线与竖直方向夹角为 ，可知半径越大线速度越大， A对；由，可
10、知 BCD错，故选 A 考点：考查匀速圆周运动 点评：本题难度较小，明确小球做的是匀速圆周运动，合外力提供向心力，在分析受力情况，还要明确圆周平面，确定合力的指向 在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人 .假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为 v1摩托艇在静水中的航速为 v2，战士救人的地点 A离岸边最近处 O 的距离为 d.如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为（ ） A B 0 C D 答案： C 试题分析：依据运动的独立原理，合运动与分运动的等时性由船头垂直河岸航行时，渡河历时最短， t = 则登陆处距 O 点的距离为 S=v1t= 艇在河中的运动为合运
11、动，用分运动求解，故选 C 考点：考查运动的合成与分解 点评：本题难度较小，当船头与河岸垂直时，过河时间最短，判断路程是否最短还要看船速与水流速的关系 飞机在高空沿水平方向匀速飞行，相隔 1s先后落下两个小球，则在小球落地前，下列说法正确的是（ ） A两个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面垂直 B两个小球间的距离随时间的增大而增大 C人在飞机上观察每个小球都做平抛运动 D人在地面上观察每个小球的的运动轨迹都为一条曲线 答案： ABD 试题分析：由于两个小球在水平方向的分速度相同，因此两个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面垂直， A对；设后抛出小球运动了 t时间，则竖直方向分速度为 ，第
12、一个小球的瞬时速度为 ，说明以第二个小球为研究对象，第一个小球做的是匀速直线运动，因此两个小球间的距离随时间的增大而增大， B对；由于人与小球在水平方向上的速度相同，因此人在飞机上观察每个小球都做自由落体运动， C 错；以地面为参考系，两个小球都做的是平抛运动， D对；故选 ABD 考点：考查平抛运动 点评：本题难度较小，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直 方向的自由落体运动，在水平方向上两个物体的速度相同，水平方向相对静止 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，关于物体 A的运动情况和受力情况的描述正确的是（ ） A减速运动，绳的拉力小于 A的重力 B加
13、速运动，绳的拉力大于 A的重力 C绳的拉力大于 A的重力且大小逐渐变小 D绳的拉力大于 A的重力且大小保持不变 答案： BC 试题分析：小车匀速向右运动，这个方向是小车实际运动的方向，也就是小车合运动的方向，将其分解为沿着绳方向的分速度和垂直于绳方向的分速度，沿着绳方向的速 度随着与水平方向角度的减小而增大，所以物体加速上升，且绳的拉力大于 A 的重力，当绳子趋于水平时，物体 A 向上加速的速度也趋近于零，说明加速度在逐渐减小，绳子的拉力逐渐减小，故选 BC 考点：本题考查了运动的分解 点评：本题难度较小，关键是能找出车的速度的两个分运动，车水平向右的速度可分解为沿绳子向下的速度和垂直绳子向上
14、的速度，然后根据几何关系解题 实验题 验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法 : （ 1）用公式 时对纸带上起点的要求是 ，为此目的，所选择的纸带第，两点间距应接近 （ 2）若实验中所用重锤质量 kg，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为 0.02s,则记录 B点时 ,重锤的速度 ，重锤动能 从开始下落起至点，重锤的重力势能减少量是 EP ，因此可以得出的结论是 （ g=10 m/s2） (3).即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的EP 也一定略 EK(填大于或小于 )，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是 。 (4)根据纸带算出相关各
15、点的速度 ，量出下落的距离，则以 为纵轴，以为横轴画出的图线应是下图中的（ ）答案：（ 1） 纸带是打第一个点的瞬间开始自由下落的 、 2mm （ 2） 0.59m/s、 0.174J、 0.176J、 在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒 (3) 大于 重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小。 (4). C 试题分析：（ 1）用公式 时对纸带上起点的要求是纸带是打第一个点的瞬间开始自由下落的，为此目的，由自由落体运动，所选择的 纸带第，两点间距应接近 2mm（ 2） B点为 AC 的中点， B点的瞬时速度等于 AC 间的平均速度，则，动能
16、为 ，重力势能减小量为 (3)由于要克服阻力做功，因此重力势能的减小量要大于动能增加量 (4)由动能定理可知 C对； 考点：考查验证机械能守恒定律 点评：本题难度中等 ,熟悉并掌握实验原理是关键，某一点的瞬时速度可根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解，由于释放纸带时存在时间差，因此选择纸带要选择前两点间隔为 2mm左右的 在 “研究平抛物体运动 ”的实验中，某同学只记录了 A、 B、 C三点，各点的坐标如图所示，则物体运 动的初速度为 m/s，开始平抛的初位置的坐标为（ 、 ）（单位为 cm） . 答案： V0=1m/s （ -10， -5） 试题分析：水平方向两点间的水平距离相同，水平方向
17、做的是匀速直线运动，所以 A到 B和 B到 C的运动时间相同，在竖直方向，在水平方向上 ， B点竖直分速度等于 AC 竖直距离的平均速度，为 ，则 B点竖直高度为 ，则抛出点距离 A点为 5cm， y轴坐标为 -5cm，经历的时间为 0.2s，水平距离为 vt=0.2m，则抛出点距离 A点 0.1m，坐标为 -10cm，开始平抛的初位置的坐标为（ -10， -5） 考点：考查平抛运动规律 点评：本题难度较小，把曲线运动分解为两个分运动，利用自由落体运动推论判断时间，再由水平方向匀速直线运动判断坐标 计算题 （ 10分）宇宙飞船以 a = g=5m/s2的加速度匀加速上升，由于超重现象，用弹簧秤
18、测得质量为 10kg的物体重量为 75N，由此可求飞船所处位置距地面高度为多少？ (地球半径 R=6400km) 答案： h=R=6400km 试题分析：质量 10kg 的物体在地面处重力大小约 100N，而弹簧秤示数 F=75N，显然飞船所在处物体所受到的重力 mg1应小于 F.由牛顿第二定律，得 F-mg1=ma 而 由此即可解得 h=R=6.4106m 考点：考查天体运动规律 点评：本题难度较小，注意应用黄金代换式求解 （ 10分）如图所示，跨过同一高度处的光滑滑轮的细线连接着质量相同的物体 A和 B。 A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆高度为 h=0.2 m。开始让连 A的细线与水平杆
19、夹角 =53，由静止释放，求在以后的过程中 A所能获得的最大速度。 （已知 cos53=0.6， sin53=0.8， g=10 m/s2） 答案： m/s 试题分析：当左侧线竖直时， A的速度最大，此时 B的速度为零 此 时 B下降高度： hB -h h（ -1） 0.2（ -1） 0.05m 对 A、 B组成的系统，由机械能守恒定律得： mghB 则： vA 考点：考查机械能守恒定律 点评：本题难度中等，能够判断出当左侧线竖直时， A的速度最大是关键，以整体为研究对象，由于没有其他能量产生，因此整体系统的机械能守恒 （ 10分）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 =30，皮带在电动机的带
20、动下，始终保持 V0=2m/s的速率顺时针运行。现把一质量 m=10kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间 t=1.9s，工件被传送到 h=1.5m的高处，取 g=10m/s2. 求（ 1）工件与皮带间的动摩擦因数。 （ 2）电动机由于传送工件多消耗的电能。 答案：（ 1） （ 2） 230J 试题分析：（ 1）由题意可知皮带长 m. 工件速度达到 v0前，做匀加速运动的位移为 达到 v0后做匀速运动的位移 s-s1=v0（ t-t1） 加速运动的加速度为 m/s2 工件受的支持力 N= mgcos，对工件据牛顿第二定律得： mgcos-mgsin=ma； 解出动摩擦因数为 . （
21、 2）在时间 t1内，皮带运动位移 S2=v0t1=1.6m；工件相对皮带的位移m。在时间 t1内，摩擦生热 J 工件获得的动能 J；工件增加的势能 J 电动机多消耗的电能 J。 考点：考查力与运动和功能关系 点评：本题难度中等，工件所受滑动摩擦力提供加速度，相互作用力乘以相对位移等于产生的热量，再求电动机多消耗电能时，应从能量转化或能量守恒定律角度考虑问题 （ 12分）如图所示，一个质量为 0.6 kg的小球以某一初速度从 P点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC 的 A点的切线方向进入圆弧 (不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失 )已知圆弧的半径 R 0.3 m， 60，小球到达 A点时的速度
22、 vA 4 m/s.(取 g 10 m/s2)求： (1)小球做平抛运动的初速度 v0； (2)P点到 A点的水平距离和竖直距离； (3)小球到达圆弧最高点 C时对轨道的压力 答案：（ 1） v0 2m/s. （ 2） X=0.69m y=0.6m （ 3） FN=8N 向上 试题分析：（ 1）小球到 A点的速度如图所示，由图可知 （ 2） 由平抛运动规律得： （ 3）取 A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得： 代入数据得： 由圆周运动向心力公式得： ，代入数据得： 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小 ，方向竖直向上 考点：考查圆周运动规律和机械能守恒 点评：本题难度中等，抓住 A点瞬时速度是突破口，在 C点沿半径方向的合力提供向心力，充分利用机械能守恒定律求解 C点速度大小是关键
