1、2013届海南琼海嘉积中学高三上学期教学质量监测（三）物理试卷与答案（带解析） 选择题 小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到力 F的作用（ F的方向如图所示）时，小球可能运动的方向是 A Oa B Ob C Oc D Od 答案： D 试题分析：根据曲线运动的条件：合外力的方向和速度方向不在一条直线上时，物体将会做曲线运动，并且合外力的方向指向曲线弯曲的内侧。在我们这个题目中，我们可以将小球看作铁的小球，在力的这一侧放一磁铁，就能容易得到答案： D 考点分析：本题考查曲线运动条件 总结评价：此类题目考察曲线运动的条件，学生应该知道 “轨迹在合外力和速度之间 ”这条规律，此类问题便能容易求解
2、。 如图所示，一质量为 m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于 O 点处，将小球拉至 A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到 O点正下方 B点的速度为 v，与 A点的竖直高度差为 h，则 ( ) A由 A至 B重力做功为 mgh B由 A至 B重力势能减少 mv2 C由 A至 B小球克服弹力做功为 mgh D小球到达位置 B时弹簧的弹性势能为 答案： AD 试题分析：弹簧在 A处没有形变，说明没有弹性势能，在运动到 B点时，整个过程为在 A处具有的重力势能 mgh转化为到 B点的动能，势能。整个过程小球和弹簧构成的机械能守恒。综上分析 AD正确。 考点分析：系统机械能守恒定律
3、 总结评价：本题中涉及到小球机械能与弹簧机械能转化的问题，属于系统机械能守恒。只要把握住系统机械能守恒，就能比较容易解决问题了。 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是 A甲的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度 C甲的加速度 小于乙的加速度 D甲在运行时能经过北极的正上方 答案： AC 试题分析： 根据开普勒第三定律，半径越小，周期越小，所以 A对。第一宇宙速度为 其中 r=R，显然不论是甲还是乙，速度都小于第一宇宙速度，所以 B错。万有引力公式可知，半径越大，加速度越小，所以 C对。同步卫星的轨道在赤道正
4、上空，同地面相对静止，不可能经过北极，所以 D错。 考点分析：万有引力提供向心力 总结评价：这类问题要注意是否为在轨和不在轨问题，其区别就是万有引力是否全部提供了向心力。 物体以速度 v0水平抛出，若不计空气阻力，当其竖直分位移与水平分位移相等时 A竖直分速度等于水平分速度 B瞬时速度大小为 v0 C运动的时间为 2v0/g D运动的位移为 2 v02/g 答案： BCD 试题分析：物体平抛到某处时，其竖直分位移等于水平分位移，则 则， ，所以 B对， A错。运行时间为 ，所以 C对。总位移 ，则 D对。 考点分析：考点涉及到平抛运动的分解，包括速度的分解，位移的分级 总结评价：比较典型且基础
5、的一道平抛运动的习题，注重平抛运动的解法的训练 质量为 m的物体，从距地面 h高处由静止开始以加速度 a g竖直下落到地面，在此过程中 A物体的重力势能减少 mgh B物体的动能增加 mghC物体的机械能减少 mgh D物体的机械能保持不变 答案： AB 试题分析：物体下落的加速度为 g，说明阻力大小为 。重力势能减少量等于重力做的功，即重力势能减少了 mgh所以 A对。物体机械能减少量转化为克服摩擦力做功而产生的热量，即克服摩擦力做功为 ，所以 C 错， D 错。动能的变化量等于合外力做功，合外力为 ，即合外力做功为 ，所以 B对。 考点分析：本题里面涉及到重力势能跟重力做功的关系，动能定理
6、跟合外力做功的关系， 机械能守恒以及机械能变化跟除重力之外的力做功的关系。 总结评价：本题主要考察能量变化与对应力做功之间的关系，体现了做功是能量转化量度的特点。 如图所示，木块 A放在木块 B上左端，用力 F将 A拉至 B的右端，第一次将 B固定在地面上， F做功为 W1，生热为 Q1；第二次让 B可以在光滑地面上自由滑动， A拉至 B的右端，这次 F做的功为 W2，生热为 Q2，则应有 A W1 W2， Q1= Q2 B W1= W2， Q1 Q2 C W1 W2， Q1 Q2 D W1 W2， Q1 Q2 答案： A 试题分析：从题目中分析可知， A物体在 B固定时的位移小于 B不固定时
7、的位移要小，根据公式 可知， 。但是在这个过程中克服摩擦力所做的功，即 。两者的滑动摩擦力相同，相对位移一样，所以产生的热量相同，即答案：为 A。 考点分析：本题考查了某个力做功的公式的理解以及系统产生热量的理解 总结评价：本题考查了学生对做功以及系统摩擦力做功的掌握情况。本题当中要特别注意到某个力做功的位移应该用对地的位移，而摩擦力系统做功，则需要考虑相对位移。 质量为 m的汽车，其发动机额定功率为 P当它开上一个倾角为 的斜坡时，受到的阻力为车重力的 k倍，则车的最大速度为 A B C D 答案： D 试题分析：根据功率公式可得： ，随着速度变大，牵引力 F变小，由可知， a变小。直到 汽
8、车速度达到最大值。汽车在斜面上，牵引力还需要克服重力沿斜面乡下的分量，因此根据，即可得知答案：为 D 考点分析：本题考查了发动机功率的知识，以及变速过程动态平衡的问题。 总结评价：本题通过动态分析，利用 P=FV来分析当速度变化后的合外力变化情况，并结合 a、 v的关系来分析物体速度变化，最终得到在 a=0时，物体速度最快。结合受力分析便可得到结果。在这类问题中，重要的是时通过受力分析从而得之 a的表达式。 设地球表面的重力加速度为 g,物体在距地心 4R（ R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度 g,，则 g/g,为 A 1 B 1/9 C 1/4 D 1/16 答案： D
9、试题分析：根据万有引力知识可得： ，又因为 ，带入即可得 考点分析：本题考查了万有引力提供向心力的知识 总结评价：本题考察了万有引力常见的一类问题。通常根据万有引力提供向心力，基本这一类问题很容易得到解决。为了更好的解决问题，有时候需要通过代换公式即 ，来化简。 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是 A物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C物体所受弹力增大，摩擦力不变 D物体所受弹力和摩擦力都减小了 答案： C 试题分析：对物体做受力分析，如图所以，圆通加速度增加，但物体并未滑动，说明竖直方向
10、受力平衡，即 。所以 ABD 都错了。支持力 FN提供向心力，即 ，说明角速度越大，需要的向心力越大，即支持力越大，所以 C对。 考点分析：本题考查了物体的受力分析的基本功，并考察了向心力的知识。 总结评价：本题属于比较基本的，但是是基本功不扎实，容易出错的问题。通过对物体受力分析容易得到答案：。 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来大水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是 A小船要用更长的时间才能到达对岸 B小船到对岸的时间不变，但位移将变大 C因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化 D因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位
11、移的变化 答案： B 试题分析：如示意图，小船过河的合速度由垂直对岸的船的速度和静水的速度合成。根据运动的独立性，小船过河的时间 ，因此，当上游来大水使得水速增加，但并没有增加船速，因此过河时间不受影响。由于船在静水中的速度增加，所以顺水移动的位移变大，因此合位移变大。综上所述，答案：为 B。 考点分析：本题考查到运动的独立 性，以及分位移和合位移的关系。 总结评价：这类小船过河的问题是高中一个比较难以理解的难点。尤其是运动独立性的理解。两个互相垂直的分运动，其运动规律独立，互不干扰。通过时间将两个分运动联系在一起。类似的还有平抛运动的处理。 实验题 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能
12、守恒定律 .频闪仪每隔 0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取 9.8 m/s2，小球质量 m=0. 2 kg，结果保留三位有效数字） （ 1）由频闪照片上的数据计算 t5 时刻小球 的速度 v5=_m/s. （ 2）从 t2 至 t5 时间内，重力势能增加量 Ep=_J，动能减少量Ek=_J. （ 3）在误差允许的范围内，若 Ep与 Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律 .由上述计算得 Ep_Ek（选项 “”“”或 “=”），造成这种结果的主要原因是 _ 答案：（ 1） 3.48 （ 2分） （ 2） 1.24 （ 2分） 1
13、.28 （ 2分） （ 3） （ 2分） 存在空气阻力（ 2分） 试题分析：（ 1）根据 ，可以求得 （ 2）重力势能增加量大小为 mgh=1.24J，动能减少量为 ，在误差允许范围内，基本相等。（ 3）因为差别不大，所以一般原因为空气阻力造成。 考点分析：机械能守恒定律 总结评价：本题考查机械能守恒定律的运用，要了解误差的来源，从而才能正确分析造成误差的原因。 在 “探究功与物体速度变化关系 ”的实验中，若画出 W-v的图象，应为图中的哪一个 ( ) 答案： B 试题分析：在本实验中，根据动能定理，合外力做功等于物体动能变化量，所以答案：为 B 考点分析：功能定理 总结评价：本题 跟课本探究
14、实验精紧密结合，属于比较基础的实验题。 填空题 如图所示。一根长 L的细绳，固定在 O 点，绳另一端系一质量为 m的小球。起初将小球拉至水平于 A点。小球从 A点由静止释放后到达最低点 C时拉力为 ；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是 （空气阻力不计）。答案： T=3mg ，先增大后减小 试题分析：根据机械能守恒定律，小球运动到 C的速度为 ，由向心力知识，则 ，则 F=3mg。根据 ，在 A点速度为零，在 C点角度为 90度，所以从 A 到 C重力功率先增加后减少。 考点分析：机械能守恒定律，向心力，功率 总结评价：本题考察了机械能守恒定律和向心力知识的综合情况。 某行星绕太阳运动可近似
15、看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为 T，万有引力恒量为 G，则该行星的线速度大小为 ；太阳的质量可表示为 。 答案： 试题分析：题意中提到可以看作匀速圆周运动，所以 ，根据，可得 考点分析：万有引力提供向心力 总结评价：典型的万有引力提供向心力，主要能够意识到这类题目属于匀速圆周运动的题目，是容易解决的。 计算题 如图所示，一质量为 m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为 F的水平恒力，使物块从静 止开始向右移动距离 x后立即撤去 F.物块与水平地面间的动摩擦因数为 . 求： (1)撤去 F时，物块的速度大小； (2)撤去 F后，物块还能滑行多远； 答案： (1)
16、(2) x 试题分析： (1)设撤去 F时物块的速度大小为 v， 由动能定理，得： (F-mg)x= mv2 所以 v= （ 5分） (2)设撤去 F后物块还能滑行的距离为 x，从静止到物块停下的过程中，运用动能定理有： (F-mg)x-mgx=0 解得 x= x. （ 5分） 考点分析：动能定理 总结评价：本题主要是考察了动能定理的使用。作为高中物理非常重要的一个知识点，要清楚合外力对物体做功将使得物体的动能发生变化。动能定理是适用范围广，不需要考虑中间诸多衔接过程，尤其适用于变力作功，如果条件允许，应优先考虑使用动能定理求解。 如图所示，某人乘雪橇从雪坡经 A点滑至 B点， AB之间高度差
17、为 20m,接着沿水平路面滑至 C点停止人与雪橇的总质量为 70 kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题： (1)人与雪橇从 A到 B的过程中，损失的机械能为多少； (2)设人与雪橇在 BC 段所受阻力恒定，求阻力大小 (g 10 m/s2) 答案： （ 1）从 A到 B的过程中，人与雪橇损失的机械能为 E=mgh+ - =701020 J+ 702.02 J- 7012.02 J =9 100 J.（ 5分） (2)人与雪橇在 BC 段做减速运动的加速度 a= m/s2=-2 m/s2. 根据牛顿第二定律 =ma=70(-2)=-140 N. （ 5分） 即
18、在 BC 面所受阻力的大小为 140 N. 试题分析：从示意图来看，是曲线运动，因此牛顿第二定律直接求变力作功有些困难，优先考虑使用能量观点。本题要抓住机械能的概念，且当物体在 BC端运动时可以考虑考虑动能定理。 考点分析：机械能是由重力势能以及动能构成的，根据物体的运动，利用牛顿第二定律求解 总结评价：本题对考察了同学们对简单概念以及牛顿运动定理的基本问题之一（根据运动求受力）的掌握情况，适合基本功一般的同学。 小物块 A的质量为 m,物块与坡道间的动摩擦因数为 ,水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为 h，倾角为 ;物块从坡道进入水平滑道时，在底端 O 点处无机 械能损失，重力加速度为 g.将
19、轻弹簧的一端连接在水平滑道 M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端 O 点，如图所示 .物块 A从坡顶由静止滑下， 求：（ 1）物块滑到 O 点时的速度大小； （ 2）弹簧为最大压缩量 d时的弹性势能； （ 3）物块 A被弹回到坡道上升的最大高度 . 答案： (1)由动能定理得 mgh-mghcot= ， 得 . （ 4分） (2)在水平滑道上 由能量守恒定律得 =Ep， 解得 Ep=mgh-mghcot.（ 4分） （ 3）设物块 A能够上升的最大高度为 h1,物块 A被弹回过程中 由能量守恒定律得 Ep=mgh1cot+mgh1， 解得 h1= .（ 4分） 试题分析：题目时要注意一
20、些比较关键的信息词：光滑，无机械能损失。这些都意味着没有摩擦力做功。所以本题可以考虑使用机械能守恒定律。但是在有摩擦力的地方，应该优先使用动能定理。 考点分析：动能定理、能量守恒定律 总结评价：本题的最终问题对大多数同学来说可能较难回答，通过中间的（ 1）（ 2）两问，明显缩小了思维难度，能够让大多数同学回答得出。因此平日我们做题思考应该像这个题目一样，多设问一些问题，降低思维难度。 如图所示，质量为 m=0.2kg的小球（可视为质点）从水平桌面左端点 A以初速度 v0水平抛出，桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角 135的圆弧， MN 为其竖直直
21、径。 P点到桌面的竖直距离也为 R。， g=10m/s2，小球飞离桌面后恰由 P点无碰撞地落入圆轨道 求：（ 1）小球在 A点的初速度 v0及 AP 间水平距离 x； （ 2）小球到达圆轨道最低点 N 时对 N 点的压力； （ 3）判断小球能否到达圆轨道最高点 M。 答案：（ 1）物块由 A 点做平抛运动，在 P 点恰好沿圆轨道的切线进入轨道，则物块在 P点的竖直分速度为 v0 由平抛运动规律得， ， x= v0t 解得 v0 = 4 m/s ， x=1.6m. （ 4分） （ 2）物块在 P点的速度为 4 m/s 物块从 P点到 N 点，由动能定理得 物块在 N 点，由牛顿第二定律得 解得物
22、块所受支持力 9.17N 由牛顿第三定律得，物块对 N 点的压力为 9.17 N，方向竖直向下。（ 4 分） （ 3）假设小球能够到达 M点，由动能定理得 解得 m/s 小球能够完成圆周运动，在 M点须有 ，即 m/s，由知，小球不能到达圆轨道最高点 M。（ 4分） 试题分析：本题是高中里面比较重要的基础知识点。考察同学们对平抛运动，圆周运动、机械能守恒定律以及是否能过圆轨道最高点的条件。通过巧妙的设计将这些知识点衔接起来。题目中 “小球飞离桌面后恰由 P点无碰撞地落入圆轨道 ”则说明平抛运动该轨迹的瞬时速度方向正好为 P点切线方向。作为切入口，利用分解知识从而。打开解题思路。 考点分析：本题结合了平抛运动，向心力知识，巧妙的将平抛运动某处的瞬时速度与圆弧轨道相接；利用机械能守恒定律，求最低点速度；利用向心力知识，即可求出最低处所受支持力；利用牛顿第三定律将其转化为对轨道压力。 根据动能定理，可以求出起到最高点的速度，并利用小球经过圆轨道上最高点的条件，即可判断出小球是否可以最高点。 总结评价：本题是属于各个知识点虽然都简单，但是在物理学上的地位都很重要的题型。经过巧妙的设计和衔接将各个基础且重要的问题有机集成在一个题目当中，不愧是经典的题型。不管是老师还是学生应该对这类问题好好总结，从中找到解决这些知识点的方法，以提高学习效率。
