1、2014届广东省中山一中等七校高三第二次联考理科综合物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，在水平桌面上叠放着木块 P和 Q，水平力 F推动两个木块做匀速直线运动，下列说法中正确的是： A P受 3个力， Q 受 3个力 B P受 3个力， Q 受 4个力 C P受 4个力， Q 受 6个力 D P受 2个力， Q 受 5个力 答案： D 试题分析：因两木块均做匀速直线运动，所以受力平衡。 P除受重力和支持力外，不可能再受 Q 的摩擦力，否则不可能受力平衡，故 P 受两个力； Q 受重力、地面支持力、 P对其压力、地面对其摩擦力、推力五力作用，故选项 D正确，其余错误 考点：物体平衡条件的
2、应用 在相同高处的一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度 v0分别竖直上抛、平抛和竖直下抛，不计空气阻力，则下列说法正确的是： A从抛出到落地过程中，重力对它们做功不相同 B从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同 C三个小球落地时，平抛小球的重力瞬时功率最小 D三个小球落地时的速度大小相同 答案： CD 试题分析：重力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以重力做功相等，故A错误；平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故上抛时间最长，下抛时间最短，根据 . 知，平均功率不等，故 B 错误；落地时重力功率为 P=mgvy，因平抛运动落地竖直速度最小，故重力瞬时功率最小；由动能定理 mgh=
3、得，落地速度大小 ，因下落高度 h相同， v0相同，故最终落地速度大小相同，故选项 D正确。 考点：重力功 平均功率 瞬时功率 动能定理 如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球 Q（可视为质点）固定在绝缘斜面上的 M点，且在通过弹簧中心的直线 ab上。现将与 Q 大小相同，带电性也相同的小 球 P，从直线 ab上的 N 点由静止释放，若两小球可视为点电荷，在小球 P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是： A小球 P的速度一定先增大后减小 B小球 P的机械能一定在减少 C小球 P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零 D小球 P与弹簧系统的机械能一定
4、增加 答案： AD 试题分析：小球先沿斜面加速向下运动，当加速度减小到零（即重力下滑分力，弹力库仑力合力为零时）后，减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，速度先增大后减小故 A正确， C错误；对小球来说，除重力外的力是库仑力和弹簧弹力，一开始两者合力向下，对小球做正功，根据功能关系知，小球机械能增大，后来合力向上，对小球做负功，小球机械能减小，故选项 B错误；对小球与弹簧系统组成的系统来说除重力外的力是库仑斥力，因在小球下滑过程中库仑力一直做正功，故小球与弹簧组成系统机械能增大，故选项 D正确。 考点：牛顿第二定律 功能关系 中国自主研发的北斗二号卫星系统预计在 2015年形成覆盖全球的
5、卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在中国正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星 都定位在距地面 36000km的地球同步轨道上。而美国的全球卫星定位系统 GPS由 24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为 20000km。则下列说法中正确的是： A美国所有 GPS的卫星所受向心力大小均相等 B美国所有 GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大 C北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度 D北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小 答案： BC 试题分析：所有 GPS的卫星的质量关系不清楚，所以所受向心力大小关系不确定，故 A错误；
6、根据万有引力提供向心力 ，卫星的加速度公式 和速度公式 ，由公式知 r 越大，向心加速度和速度都越小，所以所有 GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，故 B、 C正确；北斗一号系统中的三颗卫星和赤道上物体具有相同的角速度，根据 a=r2得北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，故 D错误；故选 BC 考点：万有引力定律 牛顿第二定律 人造卫星 一只小船在静水中的速度为 3m s，它要渡过一条宽为 30m的河，河水流速为 4m s，则这只船： A过河时间不可能小于 10s B不能沿垂直于河岸方向过河 C可以渡过这条河
7、，而且所需时间可以为 6s D不可能渡过这条河 答案： AB 试题分析：当静水速与河岸垂直时，过河时间最短，最短时间为，故 A正确， C错误；根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸故 B正确只要静水速与河岸不平行，船就能渡过河故 D错误故选 AB 考点：运动的合成与分解 小船过河问题 如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形 ABCD，对角线 AC与两点电荷连线重合；两对角线交点 O 恰为电荷连线的中点。下列说法中正确的是： A A点的电场强度等于 B点的电场强度 B B、 D两点的电场强度及电势均相同 C一电子由 B点沿 BCD 路
8、径移至 D点，电势能先增大后减小 D一电子由 C点沿 COA 路径移至 A点，电场力对其先做负功后做正功 答案： BC 试题分析：画出电荷周围电场线与等势线如图， 由电场线疏密表示电场强度大小可知， A点的电场强度大于 B点的电场强度，选项 A错误； B、 D两点的电场强度及电势均相同 ,选项 B正确，一电子由 B点沿 BCD 路径移至 D点，因电场力向左，先做负功再做正功，电 势能先增大后减小，选项 C正确；一电子由 C点沿 COA 路径移至 A点，电场力向左一直做正功，电势能一直减小，选项 D错误。 考点：等量异种电荷电场 电势能 小明在做双脚跳台阶的健身运动，若忽略空气阻力，则下列说法正
9、确的是： A小明在下降过程中处于失重状态 B小明起跳以后在上升过程处于超重状态 C小明落地时地面对他的支持力小于他的重力 D起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力 答案： A 试题分析：超失重要看加速度，若加速度方向向上即为超重，若加速度方向向下即为失重。小明在下降过程中因加速度向下，故失重，选项 A正确；起跳以后的上升过程中加速度也向下，也是失重，故选项 B错误；小明落地时因做减速下降，加速度向上，所以是超重，故选项 C错误；起跳过程中地面对小明的作用力与他对地面的作用力是一对作用力与反作用力，不是同一个力，故选项D错误。 考点：超失重 作用力与反作用力 两物体 A、 B的 s-t图
10、像如图所示，由图可知： A从第 3 s起，两物体运动方向相同，且 vA vB B两物体由同一位置开始运动 ，但 A比 B迟 3 s才开始运动 C在 5 s内物体的位移相同， 5 s末 A、 B相遇 D 5 s内 A、 B的平均速度相等 答案： A 试题分析： s-t图象的斜率表示速度，因 A、 B都为正，所以运动方向相同， A的斜率大，故 A的速度大，故选项 A正确；由图象知 A从 s=5m处开始运动，B物体从 s=0处开始运动，故选项 B错误；由图象知 A在 5s内位移为 5m， B位移为 10m，故位移不相同，故选项 C错误；由平均速度公式得， ，故选项 D错误。 考点： v-t图象 平均
11、速度 有一种杂技表演叫 “飞车走壁 ”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动。右图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为 h。下列说法中正确的是： A h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 答案： D 试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力 mg 和支持力 N 的合力，受力分析如图 侧壁对摩托车的支持力 N= 与高度 h 无关，所以摩托车对侧壁 的压力不变，故 A错误；如图向心力 Fn=mgtan，与高度 h无关，所以向
12、心力大小不变，故B错误根据牛顿第二定律得 Fn= ， h越高， r 越大， Fn不变，则 T越大，故 C 错误；根据牛顿第二定律得 Fn= ， h越高， r 越大， Fn不变，则 v越大，故 D正确。 考点：匀速圆周运动 牛顿第二定律 实验题 某探究学习小组的同学欲验证 “动能定理 ”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。 实验中所用电磁打点计时器是一种使用 _（填 “交流 ”或 “直流 ”）电源的计时仪器，它的工作电压是 4-6V，当电源的频率为 50Hz时，它每隔_s打一次点。 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 _ _ _，实验时
13、首先要做的步骤是_。 在 的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为 M；往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为 m；让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L和这两点的速度大小 v1与 v2(v1 v2)。则本实验最终要验证的数学表 达式为 _。 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量 ) 答案： 交流， 0.02秒 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 mgL Mv22- Mv12 试题分析： 由电磁打点计时器工作原理知必须通入交流电，若频率为 50Hz，则打点周期是频率倒数即 0.02s 沙和沙桶加速下
14、滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为 T，根据牛顿第二定律，对沙和沙桶有 mg-T=ma，对小车有 T=Ma，解得 ,故当 M m时，有 Tmg；小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力 和摩擦力，要使拉力即为合力，则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力，故需将长木板的无定滑轮的一端垫高以平衡摩擦力。 合力的功为 W=mgL，动能的变化为 EK= Mv22- Mv12，根据动能定理需验证的表达式为 W=EK即 mgL Mv22- Mv12 考点：本实验考查 “验证动能定理 ”，实验中涉及到的知识点是牛顿第二定律，动能定理 如图所示，是用光电计时器等器材做 “验证机械能守恒定律 ”的实验
15、，在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在 A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在 B 处，测得滑块（含遮光板）质量为 M、钩码总质量为 m、遮光板宽度为 d、当地的重力加速度为 g，将滑块在图示 A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间为 t； 实验中是否要求钩码总质量 m远小于滑块质量 M （填：是、否）。 实验中还需要测量的物理量是 （用文字及相应的符号表示）。 本实验中验证机械能守恒的表达式为 : （用以上对应物理量的符号表示）。 如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，请指出实验的调节可能出的问题 。 答案： 否 两光电门中心之间的距离
16、L 气垫导轨不水平 试题 分析： 本实验中不需要让钩码的重力等于绳子的拉力，故不要求钩码总质量 m远小于滑块质量 M； 为了求出运动过程中钩码减小的重力势能，则需要测量 A、 B间的距离 L； 我们验证的是： EP 与 EK的关系，即验证： EP= EK代入得： mgL= (M+m)v2，而 v= 所以本实验中验证机械能守恒的表达式为 mgL= (M+m)( )2， 如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，则可能是气垫导轨不水平造成的。 考点：本题考查了 “验证机械能守恒定律 ”的实验，涉及知识有机械能守恒定律，光电门测速 计算题 如图，一个质量为 m 的小球（可视为质点）以某一初速度从
17、 A 点水平抛出，恰好从圆管 BCD的 B点沿切线方向进入圆弧，经 BCD从圆管的最高点 D射出，恰好又落到 B点。已知圆弧的半径为 R且 A与 D在同一水平线上， BC 弧对应的圆心角 =60，不计空气阻力。求： （ 1）小球从 A点做平抛运动的初速度 v0的大小； （ 2）在 D点处管壁对小球的作用力 N； （ 3）小球在圆管中运动时克服阻力做的功 W 克 f。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）小球从 A到 B：竖直方向 =2gR（ 1+cos60） =3gR 则 vy= 在 B点，由速度关系 v0= （ 2）小球从 D到 B，竖直方向 R（ 1+cos60） = 解
18、得： t= 则小球从 D点抛出的速度 vD= 在 D点，由牛顿第二定律得： mg-N=m 解得： N= （ 3）从 A到 D全程应用动能定理： -W 克 f = 解得： W 克 f = 考点：平抛运动 圆周运动 牛顿第二定律 动能定理 如图，绝缘水平地面上有宽 L=0.4m 的匀强电场区域，场强 ，方向水平向左。带电的物块 B静止在电场边缘的 O 点，带电量 、质量 的物块 A在距 O 点 s=2.25m处以 vo=5m/s的水平初速度向右运动，并与 B发生碰撞，假设碰撞前后 A、 B构成的系统没有动能损失。 A的质量是 B的 k(k1)倍， A、 B与地面间的动摩擦因数都为 =0.2，物块均
19、可视为质点，且 A的电荷量始终不变，取 g = 10m/S2。 (1) 求 A到达 O 点与 B碰撞前的速度大小； (2) 求碰撞后瞬间 A和 B的速度大小； (3) 讨论 K 在不同取值范围时电场力对 A做的功。 答案： (1) 4m/s (2) m/s m/s (3)（ i）当 k 3时 A能从电场右边界离开电场力对 A做功为 1.210-2 J；在 1 k3范围内， A从电场的左侧离开，整个过程电 场力做功为 0。 试题分析：（ 1）设碰撞前 A的速度为 v，由动能定理 得： =4m/s （ 2）设碰撞后 A、 B速度分别为 vA、 vB，且设向右为正方向；由于弹性碰撞，所以有： 联立 并将 mA=kmB及 v=4m/s代入得： m/s m/s （ 3）讨论： （ i）如果 A能从电场右边界离开，必须满足： 联立 代入数据，得： k 3 电场力对 A做功为： WE=-qEL=-6105510-80.4(J)=-1.210-2(J) （ ii）如果 A不能从电场右边界离开电场，必须满足： 联立 代入数据，得： k3 考虑到 k 1，所以在 1 k3范围内 A不能从电场右边界离开 又： qE=310-2N mg=210-2N 所以 A会返回并从电场的左侧离开，整个过程电场力做功为 0即： WE=0 考点：弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 动能定理
