1、2011届江西省南昌市铁路一中高三 12月月考物理试卷与答案 选择题 如图所示，长为 L的轻质细绳悬挂一个质量为 m的小球，其下方有一个倾角为 的光滑斜面体，放在光滑水平面上开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力 F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述，正确的有 A小球受到的各个力均不做功 B重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功 C小球在该过程中机械能守恒 D推力 F做的总功是 mgL（ 1-cos） 答案： B 从地面竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为 H。设物体运动过程中空气阻力大小恒定。取地面为零势能面，设上升过程物体动能和重力势能相等时所在位置
2、离地面高 h1，下降过程中物体动能和重力势能相等时所在位置离地面高 h2，则下列说法中正确的是 A h1H/2， h2H/2 B h1H/2， h2H/2 D h1=H/2， h2=H/2 答案： B 如图所示，空间的虚线框内有匀强电场， AA、 BB、 CC是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为 0.5cm，其中 BB为零势能面。一个质量为 m，带电量为 +q的粒子沿 AA方向以初动能 Ek自图中的 P点进入电场，刚好从 C点离开电场。已知 PA=2cm。粒子的重力忽略不计。下列说法中正确的是 ( ) A该粒子通过等势面 BB时的动能是 1.25Ek, B该粒子到达 C点时的动能是 2
3、Ek, C该粒子在 P点时的电势能是 Ek, D该粒子到达 C点时的电势能是 0.5E k, 答案： CD 喷泉广场上组合喷泉的喷嘴竖直向上。某一喷嘴喷出水的流量 Q 300 L/min，水的流速 v0 20 m/s。不计空气阻力， g=10m/s2 。则处于空中的水的体积是 ( ) A 5 L B 20 L C 10 L D 40 L 答案： B 子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块，当子弹进入木块的深度为 S时，木块相对于光滑水平面移动的距离为 S/2，如图，则木块获得的动能和子弹损失的动能之比为 ( ) A 1： 1 B 1： 2 C 1： 3 D 1： 4 答案： C 如图所示，跳
4、水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（ A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（ B位置）。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是 ( ) A运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零 B在这个过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力对他做的功 C在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加 D在这个过程中，运动员的重力的功率先减小后增大 答案： C 在真空中两个完全相同的金属小球，带电量分别为 -q1和 + q2 ，相距为 r时，其间的相互作用力为 F，现将两个小球接触一下在放回原处，其间的相互作用力为 F/3，由此
5、可以判断两小球原来带电量之比为 ( ) A q1： q2=1： 2 B q1： q2=2： 1 C q1： q2=3： 1 D q1： q2=1： 3 答案： CD 质量为 m 的物体由静止开始以加速度 g 沿斜面下滑，下滑的竖直高度是 h，斜面倾角为 30，下列说法正确的是 ( ) A物体的重力势能减少 mgh B物体的机械能保持不变 C物体的动能增加 mgh D物体的机械能增加 2mgh 答案： A 如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道 I运动， A、 B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点 B点火加速变轨后沿圆轨道II运动。下列说法中正确的是 ( ) A卫星沿轨道
6、 II运动的周期小于沿轨道 I运动的周期 B卫星在轨道 II上机械能大于在轨道 I上的机械能 C卫星在轨道 II上 B点的加速度大于在轨道 I上 B点的加速度 D卫星在轨道 II上 C点的加速度大于在轨道 I上 A点的加速度 答案： B 汽车在平直公路上以速度 v0 匀速行驶，发动机功率为 P。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。如图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 ( ) 答案： C 实验题 在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，质量为 m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的
7、点 ，对纸带上的痕迹进行测量就可以验证机械能守恒定律。 （ 1）如图所示，选取纸带打出的五个连续点 A、 B、 C、 D、 E，测出 A点距起始点 O的距离为 S0，其余如图，使用电源的频率为 f，则打 C点的重锺的速度为 _，打点计时器在打 C点时重锤的动能为_，打点计时器在打 O点和 C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为 _。 （ 2）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用 ，若已知当地重力加速度的值为 g，用（ 1）小题给出已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为_。答案： (1)（ s1+s2） f/4 mf2
8、(s1+s2)2/32 mg(s0+s2) (2)mg- mf2(s1+s2)2/32(s0+s2) 如图所示的实验装置，光滑斜面上高为 h 的 A 处有一个小球自静止起滚下，抵达水平面时，立即遇到一系列条形布帘 B 的阻挡，经过一定的位移 x后停下。实验时，先保持高度 h不变，采用大小相同质量不同的球做实验，得到数据如表 1所示；再改变高度 h，用同一个小球做实验得到数据如表 2所示。（ g=10m/s2） （ 1）在答题纸上画出 mx 与 hx 的关系图 （ 2）若小球质量为 0.20kg，由此算出对应的 h= 。 答案：（ 1）如图（ 2） 1N； 0 1m 图一中螺旋测微器读数为 mm
9、。 图二中游标卡尺（游标尺上有 50个等分刻度）读数为 cm。答案： 1.996.999 1.094 计算题 马拉着质量为 60kg的雪橇，从静止开始先做匀加速运动直线运动， 6s末达到最大功率，速度为 6m/s。从第 6s末开始，马拉雪橇的功率保持不变，直到达到最大速度 vm=10m/s后继续作匀速直线运动，全程用时 78s，设运动过程中运动阻力不变， g=10m/s2，求： （ 1）运动阻力大小； （ 2）马拉雪橇的最大功率； （ 3）全程的距离； 答案：（ 1） P/vt-P/vm=mvt/t1得 P=900W （ 2） f=P/vm=90N （ 3） s1=vtt1/2=18m; P(
10、t-t1)-fs2=m(vm2-vt2)/2 得 s2=699.7m s=s1+s2=716.7m 如图所示， AB和 CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为 120，半径 R 2.0，一个质量为 m 1的物体在离弧高度为 h 3.0处，以初速度 v0=4.0 /沿斜面运动，若物体与两斜面间的动摩擦因数 0.2，重力加速度 g=10m/s2，求： （ 1）以圆弧最低点为参考面，物体释放后最终机械能的大小； （ 2）物体释放后，在圆弧最低点对圆弧面的最小压力大小； （ 3）物体释放后，在斜面上（不包括圆弧部分）走过路程的最大值。答案：（ 1）物体最
11、终在圆弧上往返运动，机械能 E=mgR(1-cos60)=10J。 （ 2）物体最终在圆弧上运动时，圆弧所受压力最小。由动能定理得 mgR(1-cos60) =mv2/2 由牛顿第二定律得 Nmin-mg=mv2/R 解得 Nmin=20N。 （ 3）物体在两斜面上来回运动时，克服摩擦力所做的功 Wf=mg cos60Smax 物体从开始直到不再在斜面上运动的过程中 mgh-Wf=0-mv02/2 解得 Smax=38m。 如图所示，四分之一圆轨道 OA与水平轨道 AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道 OA的半径 R=0.45m，水平轨道 AB长 S1=3m, OA与 AB均
12、光滑。一滑块从 O点由静止释放，当滑块经过 A点时，静止在 CD上的小车在 F=1.6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力 F。当小车在 CD上运动了 S2=3.28m时速度 v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量 M=0.2kg,与 CD间的动摩擦因数 u=0.4。（取 g=10m/s2） 求：（ 1）恒力 F的作用时间 t。 （ 2） AB与 CD的高度差 h。 答案：（ 1）设小车在轨道 CD上加速的距离为 s，由动能定理得 Fs-Mgs2=Mv2/2 设小车在轨道 CD上做加速运动的 加速度为 a，由牛顿定律得 F-Mg=Ma S=at2/2 联立 式，代入数据
13、得 t=1s （ 2）设小车在轨道 CD上做加速运动的末速度为 v撒去力 F后小车做减速运动时的加速度为 a，减速时间为 t，由牛顿定律得 v=at -Mg=Ma v=v+at 该滑块的质量为 m，运动到 A点的速度为 vA，由动能定理得 mgR=mvA2/2 设滑块由 A点运动到 B点的时间为 t1，由运动学公式得 s1=vAt1 做平抛运动的时间为 t1，则 t1= t + t- t1 由平抛规律得 h=gt12/2 11 联立 11式，代入数据得 h=0.8m 12 如图所示，金属极板 AB间有电场强度 E=200N/C的匀强电场，一带电量q=-210-3C的小球开始时静止在电场中的 点
14、，靠近金属极板 B处有一挡板 S，小球与挡板 S的距离 x1=5cm，与 板距离， x2=45cm小球的重力不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板 S相碰后电量减少到碰前的 k倍，已知 k=5/6，碰撞过程中小球的机械能没有损失。（已知： lg1.2=0.07918） （ 1）求小球第一 次到达挡板 S时的动能； （ 2）求小球第一次与挡板 S相碰后向右运动的距离； （ 3）小球与挡板 S经过多少次碰撞后，才能运动到 板。答案：（ 1）小球第一次到达挡板时，由动能定理得 Ek=Eqx1=0 02J （ 2）设小球与挡板相碰后向右运动 s，则 kEqs=Eqx1 s=x1/k=0.06m （
15、3）分析题意可知，每次碰后向右运动的距离是前一次的 1/k， xn=x1/kn xnx1+x2 n=1/lg1.2 所以： n取 13。 如图所示，在竖直方向上 A、 B两物体通过劲度系数为 k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上； B、 C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连， C放在固定的光滑斜面上用手拿住 C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证 ab段的细线竖直、 cd段的细线与斜面平行已知 A、 B的质量均为 m， C的质量为 4m，重力加速度为 g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放 C后它沿斜面下滑， A刚离开地面时， B获得最大速度，求： (1) 从释放 C到物体
16、A刚离开地面时，物体 C沿斜面下滑的距离 . (2) 斜面倾角 (3) B的最大速度 vBm 答案： 设开始时弹簧压缩的长度为 xB得： 设当物 体 A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为 xA,得： 当物体 A刚离开地面时，物体 B上升的距离以及物体 C沿斜面下滑的距离为： 由 式解得： 物体 A刚刚离开地面时，以 B为研究对象，物体 B受到重力 mg、弹簧的弹力 kxA、细线的拉力 T三个力的作用，设物体 B的加速度为 a，根据牛顿第二定律，对 B有： 对 A有： 由 两式得： 当 B获得最大速度时，有： 由 式联立，解得： 所以： （ 3）由于 xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体 A刚刚离开地面时， B、 C两物体的速度相等，设为 vBm，由动能定理得： 由 式，解得：
