1、2013届陕西省三原县北城中学高三第三次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，放在固定的斜面上的木板，其上表面光滑左端有挡板，轻质弹簧左端固定在木板的挡板上，右端与放在木板上的滑块 M相连。若滑块和木板相对静止一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力，则木板受力的个数是（ ） A 3 B 4 C 5 D 6 答案： C 试题分析：木板受到重力，斜面的支持力，斜面给木板的摩擦力，弹簧的弹力，M对木板的压力， 5个力作用，所以 C正确， 考点：本题考查了受力分析 点评：在进行受力分析的时候一定要注意根据运动状态判断 将质量为 2kg的物体放在地面上，然后用竖直向上的拉力使物体由静止开始竖直向上运
2、动。如果此过程中物体的机械能与物体位移的关系图像如下图，已知当地重力加速度 g=10m/s2，重力势能的参考面为地面，那么下列说法正确的是（ ） A物体上升前 2m过程中做匀加速运动，其加速度为 5m/s2 B整个过程中拉力做功的功率一直是增大的 C物体上升前 2m和后 2m所经历的时间相等 D x=2m时，物体的动能最大 答案： ACD 试题分析：根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，所以机械能增量 ，所以从图中可知，物体上升前 2m过程中拉力恒定，所以做匀加速直线运动，代入数据可得 F=30N，所以加速度为， A正确，当物体上升 2m后，根据 代入数据可得F=10N，所以
3、此时的合力为 10N，物体做匀减速直线运动，根据公式 可得在 2-4m过程中拉力的功率减小，所以 B错误，前 2m内以 的加速度做加速运动，后 2m内以 的加速度做减速运动，所以根据对称性可得，两阶段的时间相等， C 正确，物体在前 2m内做加速运动，在后 2m内做减速运动，所 以 x=2m时，物体的动能最大， D正确， 考点：本题综合考查了动力学问题 点评：解决本题的关键通过图线的斜率确定出拉力的变化，然后根据牛顿第二定律判断 如图所示，物体在一个沿斜面的拉力 F的作用下，以一定的初速度沿倾角为 30的斜面向上做匀减速运动，加速度的大小为 a=3m/s2，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下法
4、正确的有（ ） A拉力 F比摩擦力小 B物体的机械能减少 C物体动能的减少等于拉力 F与摩擦力所做功的总功 D拉力 F与摩擦力所做功的总功等于物体机械能的变化量 答案： D 试题分析：物体在沿斜面方向上受到，沿斜面向下的重力分力，沿斜面向下的摩擦力，和沿斜面向上的拉力，三个力的合力沿斜面向下，故拉力 F可能大于摩擦力，也可能小于摩擦力， A错误，如果拉力 F大于摩擦力，则物体的机械能增大，若拉力 F小于摩擦力，则物体的机械能减小， B错误，根据动能定理可得 ,所以 C错误， ，所以 D正确， 考点：本题考查了功能关系，以及动能定理的应用 点评：先进行受力分析，然后根据动能定理解题 如图所示，一
5、个质量为 m的物体（可视为质点），由斜面底端的 A点以某一初速度冲上倾角为 30的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为 g，物体沿斜面上升的最大高度为 h，在此过程中（ ） A重力势能增加了 2mgh B机械能损失了 mgh C动能损失了 mgh D系统生热 mgh 答案： B 试题分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功 物体在斜面上能够上升的最大高度为 h，所以重力势能增加了 ，故 A 错误； 加速度 机械能的损失量为 ，所以 B正确， 动能损失量为合外力做的功的大小 ，故 C错误； 系统生热等于克服摩擦力做功 ，故 D错
6、误 考点：考查了功能关于的应用 点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化 在空中某处以速度 v0水平抛出一质量为 m的物体，经过时间 t，当物体下落高度 h后，其速度大小仍为 v0，但方向与初速度方向相反，如图所示。下列说法错误的是（ ） A物体机械能减少 mgh B物体机械能减少 mg2t2C风力对物体做功为零 D风力对物体做负功，其数值等于物体机械能的变化 答案： BC 试题分析：水平方向风力做功，根据动能定理求解风力对物体做功物体在竖直方向做自由落体运动，由时间求出下落的高度，确定重力势能的减小量，动能不变，得到机械能的减小量 物体在竖直方向做自由落
7、体运动， t时间内下落的高度为 ，物体的重力势能减小量为 ，而物体的动能不变，所以物体机械能减少， A错误， B正确， 根据动能定理得，风力对物体做功 ，即风力对物体做功为零所以 C正确 D错误， 考点：本题考查了动能定理、动量定理、自由落体运动等多个知识点， 点评：采用运动的分解方法，常规题，难度中等 现用一台起重机在 5s内要将 2103的物体由静止开始匀加速提升 10米，不计一切摩擦及空气阻力， g 取 10m/s2，那么此起重机应具备的最小功率是（ ） A 40kW B 80kW C 73.6kW D 86.4kW 答案： D 试题分析：因为物体是从静止开始匀加速的，所以根据公式 可得
8、，物体上升的加速度为 ，起动机的牵引力为 ，解得：， 5s后物体具有的速度为， ，物体在 5s末的功率最大，为 ,即此起重机应具备的最小功率 86.4kW， D正确， 考点：本题考查了功率的计算 点评：本题是一道最容易出错的题目，需要明白在 5s末起重 机的功率最大，所以要想达到目的，所以起重机的具有的功率最小为 5s末时的功率， 如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径 r=0.4m，在最低点处有一小球（其半径远小于轨道半径 r）。现给小球以水平向右的初速度v0， g取 10m/s ，如果要使小球运动过程中不脱离圆轨道运动， v0的大小满足的条件可表示为（ ） A v00 B
9、v04m/s C v02 m/s D v02 m/s 答案： CD 试题分析：当小球以初速度 v0沿圆环轨道运动到水平位置，即上升 r高度后，速度为零，则小球会沿轨道下滑下来，不会脱离轨道，此时根据机械能守恒可得 ，解得 ，所以当 ， D正确， 当小球能做完整的圆周运动，此时的临界条件是小球在最高点的向心力只有重力充当，即 ，根据机械能守恒可得 ，解得，所以 C正确， 考点：本题考查了圆周运动的实际应用 点评：本题的关键是找出小球不脱离轨道的临界条件，然后运用机械能守恒定律解题 甲、乙、丙三物体的质量之比 m甲 m乙 m丙 1 2 3，它们沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下减速滑行到停下，
10、滑行距离分别为 x甲 、 x乙 、 x丙 。若它们与水平面间的 动摩擦因数相同，初动能相同，则 x甲 x乙 x丙 为 ( ) A 1 2 3 B 1 1 1 C 6 3 2 D 3 2 1 答案： C 试题分析：因为 ，又因为他们的动能相等， ，所以 ，过程中只有摩擦力做功，所以 ，即 ， ，联立可得位移比为 6 3 2， C正确， 考点：本题考查了动能定理的应用 点评：在应用动能定理的时候一定要注意过程中始末状态 随着航空航天技术的迅猛发展，深太空探测已逐渐成为科学界关注的热点。假设在深太空探测中发现有一颗星球 “G”，其质量是地球质量的 2倍，其半径是地球半径的一半。则下列判断正确的是 （
11、 ） A在星球 “G”上发射同步卫星，其周期一定小于地球同步卫星的周期 B某物体在星球 “G”表面所受重力是它在地球表面所受重力的 8倍 C在星球 “G”上的第一宇宙速度是在地球上第一宇宙速度的 2倍 D绕星球 “G”运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地球运行的人造卫星线速度相同 答案： BC 试题分析：同步卫星相对于此外星球表面是静止的，所以该卫星的周期与外星球自转一天的周期相同。如果该外星球自转一周需要在 24小时以上，则同步卫星周期大于地球同步卫星周期；外星球自转周期小于 24小时则同步卫星周期小于地球同步卫星周期。此题中未说明该外星球的自转周期。 A错误，根据公式可得星球 “G”的重力加
12、速度是 8倍， B正确，根据第一宇宙速度所以 C正确，由公式 得 ，故可得绕星球 “G”运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地球运行的人造卫星线速度要大， D错误， 考点：本题考查了天体的匀速圆周运动模型 点评：对于天体运动这一块，结合牛顿第二定律得出的公式比较多，所以在选择公式的时候一定要根据题中的信息选择 庄梦蝶同学擦黑板时，使板擦沿黑 板平面在水平方向做匀速直线运动。手对板擦的作用力 F有两个作用效果：一个是垂直于黑板压板擦的分力 F1，另一个是平行于黑板推板擦的分力 F2， F2的方向与运动方向的夹角为 q。当 F1变大时仍要保持板擦在水平方向做匀速直线运动，那么关于的 F2变化的判断正确
13、的是（ ） A F2变小， q不变 B F2变大， q变小 C F2变小， q变小 D F2变大， q变大 答案： B 试题分析：黑板在黑版面上受力平衡，所以 ,所以当 F1变大时仍要保持板擦在水平方向做匀速直线运动， F2变大， q变小， B正确， 考点：本题考查了力的平衡 点评：需要先弄清楚黑板在水平方向上的摩擦力大小 ，然后根据力的平衡分析 如图所示，在拉力 F作用下，质量分别为 m1、 m2的 A、 B共同以加速度 a光滑水平面上做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力 F，此瞬时 A和 B的加速度为 a1和 a2，则（ ） A a1 0， a2 0 B a1 a， a2 0 C a1 a
14、， a2 - a D a1 a， a2 a 答案： C 试题分析：撤去 F前，对 A有： ，对 B有 ,撤去 F后的瞬间由于弹簧还没有来得及改变，所以对 A仍有 ，所以 a1 a，对 B，受到向后的拉力， ，所以 ，所以 C正确， 考点：本题考查了牛顿第二定律的应用 点评：本题的关键是弄清楚撤去 F的瞬间， AB受到的力的变化 如图所示在水平面内建立直角坐标系 xOy，有一质点只在水平恒力 F作用下，在水平面内通过原点 O 运动到 A点，图中画出了运动轨迹及在 O 点、 A点的速度方向，则关于恒力 F的方向可能是（ ） A x轴正方向 B x轴负方向 C y轴正方向 D y轴负方向 答案： A
15、 试题分析：由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应指向轨迹的凹处，所以指向 x轴正方向， A正确， 考点：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查， 点评：做曲线运动的物体受到的合力方向应指向轨迹的凹处， 2011年 1月 11日我国的 “歼 20”在成都实现首飞，历时 l8 分钟，这标志着我国隐形战斗机的研制已达到新的水平。如图所示 “歼 20”在竖直平面内作横 “8”字形飞行表演，其飞行轨迹 1234561 ，如果飞机的轨迹可以视为两个相切的等圆，且飞行速率恒定，在 、 、 、 四个位置时飞机座椅或保险带对飞行员的作用力分别为 NA、 NB、 NC、 N
16、D，那么以下关于这四个力的大小关系说法正确的是（ ） A NA=NBNC=ND C NCNA=NCND D NDNA=NBNC 答案： A 试题分析：飞行员做匀速圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式列式分析；由于一定能通过最高点，故速度一定满足 行员做匀速圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力； 在 A处，有 ,所以 在 D处，有 ,所以 在 B处，有 ，所以 在 C处，有 ,所以 有上述 4式，得到： 故选 A 考点：本题考查了圆周运动的计算 点评：本题关键对飞行员受力分析后，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求出弹力表达式后进行分析 如图所示，是在双人花样滑冰运动中，男运动
17、员拉着的女运动员离地在空中做圆锥摆运动的精彩画面，已知女运动员体重为 G，目测体女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为 30，重力加速度为 g，那么下列判断正确的是（ ） A女运动员受到的拉力为 G B女运动员受到的拉力为 2G C女运动员向心加速度为 g D女运动员向心加速度为 2g 答案： BC 试题分析：以女运动员为研究对象，分析受力情况，作出力图，则女运动员受到的拉力 ,A错误 B正确， 向心力 ，由牛顿第二定律得：向心加速度C正确， D错误， 考点：本题考查了圆锥摆运动的计算 点评：本题是实际问题，要建立物理模型，对实际问题进行简化常规题，难度不大 火星是太阳系中离地球最近的行星
18、，经研究发现下表的相关数据资料。若把火星和地球的公转均视为匀速圆周运动，那么根据引力常量 G和表中数据可以计算出下面哪些物理量？（ ） 自转周期 24h37min22s 公转周期 686.98d 公转半径 2.28108km 火星直径 6794km A、火星表面的重力加速度 B、火星绕太阳运动的线速度 C、火星的平均密度 D、太阳的质量 答案： BD 试题分析：因为火星的质量未知，所以无法根据公式 计算火星表面的重力加速度， A错误，根据公式 ，可得火星绕太阳运动的线速度， B正确，因为火星的质量不能表示出来，所以无法求出火星的密度， C错误，根据公式 得 可计算出太阳的质量， D正确， 考点
19、：本题考查了天体运动的匀速圆周运动模型 点评：对于天体运动这一块，结合牛顿第二定律得出的公式比较多，所以在选择公式的时候一定要根据题中的信息选择 实验题 某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力 F，测出弹簧的总长度L，改变外力 F的大小，测出几组数据，作出外力 F与弹簧总长度 L的关系图线如图（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的由图可知该弹簧的自然长度为 cm；该弹簧的劲度系数为 N/m。 答案：； 50 试题分析：由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长为10cm；当拉力为 10N 时，弹簧的形变量为 由
20、胡克定律得： 考点：本题考查了胡克定律的应用 点评：该题要求要会从图象中正确的找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数 “探究加速度与物体质量、物体受力的关系 ”的实验装置如图甲所示。 （ 1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为 0.02s。从比较清晰的点起，每 5个点取一个计数点，量出 相邻计数点之间的距离。该小车的加速度 a= m/s2。（结果保留两位有效数字） （ 2）平衡摩擦力后，将 5个相同的砝码都放在小
21、车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度 a与砝码盘中砝码总重力 F的实验数据如下 表： 砝码盘中砝码 的总重力 F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度 a/(m s-2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据表中数据在右边的坐标纸上作出 a-F的关系图象。 (3)作出的 a-F图线明显不通过原点，请你查找实验中引起该问题的主要原因。其主要原因是： _。 答案：（ 1） 0.16（或 0.15）；（ 2）见（ 3）计算系统所受合外力时未计入砝码盘的重力 试题分析：（ 1）做匀加速直线运动过
22、程中在相等时间内走过的位移差是一个定值，所以根据 可得 a=0.16 m/s2。 （ 2）作图结果如右； （ 3）图中当 F=0时，物体的加速度不为零，说明计算系统所受合外力时未计入砝码盘的重力 考点：本题考查了 “探究加速度与物体质量、物体受力的关系 ”的实验 点评：运用匀变速直线运动的公式处理纸带的问题是力学实验里常见的问题，纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，利用匀变速直线运动的推论可求加速度由于相邻的时间间隔位移之差不等，我们可以采用逐差法求解 计算题 如图所示，让一滑块以初速度 从 A点出发，沿两个不同的轨道滑行分别到达 C点或 D点后水平抛出。已知两个轨道是固定的而且光滑， A、
23、B、 E在同一水平地面上， C、 D、 E在同一竖直线上， D点距地面的高度为 h， C点高度为 2h， 重力加速度为 g。 （ 1）求滑块沿 ABC滑道和 ABD滑道运动，最后最后平抛的落点 与 E点间的距离 sC和 sD； （ 2）如果要求 sC sD，那么滑块的初速度 应满足什么条件？ 答案：（ 1） sC ， sD （ 2） 试题分析：（ 1）（ 8分）根据机械能守恒得 ， 根据平抛运动规律得 ， ， sC= vCtC， sD=vDtD 联解以上各式的 sC ， sD （ 2）（ 4分）要 sC sD，即 ，解得 考点：本题综合考查了机械能守恒和平抛运动 点评：本题关键是分析清楚两次滑
24、块的运动情况，然后对滑块的各个运动过程运用相应的规律列式求解 质量为 m 的小球悬挂于 O 点，悬线长为 l，如图建立平面直角坐标系 xOy，y轴沿悬线竖直向下。现将小球拉到（ l,0）点后无初速释放，不计空气阻力和钉子的直径，试计算： （ 1）如果在（ 0,l）点钉一枚钉子可以挡住细线，那么细线刚碰到钉子后对小球的拉力是多大？ （ 2）如果将钉子钉在 y= 的水平虚线上某位置，要求细线碰到钉子后能够绕钉子做圆周运动通过最高点，那么钉子所钉的位置的横坐标 x应该满足什么条件？ 答案：（ 1） F=5mg（ 2） x 或 x 试题分析：（ 1）（ 4分）设摆到竖直时速度大小为 v，悬线刚碰钉子后
25、对小球的拉力大小为 F，则由机 械能守恒定律知 mgh= mv2 r=l/2 ， 由向心力公式得 F- mg = mv2/r ， 联解 得 F=5mg （ 2）（ 9分）设小球恰能通过最高点时绕钉子转动的半径为 r，在最高点的速度大小为 v， 则由向心力公式得 mg = mv 2 /r （ 1分） 机械能守恒 （ 2分）， 联解 得 （ 2分） 设这种情况下钉子的横坐标为 x1，则 联解 得 由于钉子必定在以 O 为圆心半径为 l的圆内，设直线 y= 与该圆的交点横坐标为 x2， 则有 ，解得 所以要让小球能通过最高点做圆周运动，钉 子在直线 y= 上，其横坐标必须满足 x 或 x （ 共 4分） 若未考虑 式限制结果写成 “x 或 x 11”也算对，即写出 11也得 4分。 考点：本题考查了圆周运动的计算 点评：在分析圆周运动时，一定要弄清楚向心力的来源，以及运动半径的变化
