物理人教版高中选修3-1高三物理综合测试题九

高三物理综合测试题九
1．用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以
下物理量表达式中属于比值法定义的是：（ACD ）
A U=q W
B E=d U
C φ＝q E p
D C=U
Q 2.下列说法中正确的是（AB ）
A ．在国际单位制中，力学的单位被选为基本单位的是
米、千克、秒
B ．物体的加速度一定和物体所受合外力同时产生，同
时消失，且方向永远一致
C ．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在
月球上比在地球上惯性小
D ．升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘上放一质量为m
的物体，当秤的读数为0.8mg 时，升降机一定是加速下降
3. 下面有四幅图片：
①洗衣机脱水桶
的脱水过程
②用棉花糖机做棉花糖的过程
③汽车过弯路速 度太大冲上外侧 的人行道
④在1轨道上运行的卫星在Q 点加速，变轨至2轨道运行
关于上面四幅图片，下列说法正确的是 （ D ）
A ．只有一幅图片中的情景包含离心现象
B ．共有两
幅图片中的情景包含离心现象
C.共有三幅图片中的情景包含离心现象
D.四幅图
片中的情景全都包含离心现象
4． 如图所示，小球沿斜面向上运动，
依次经过a 、b 、c 、d 到达最高点e ，已知
m bd ab 6==，m bc 1=，小球从a 到c 和从c 到d 所
用的时间都是s 2。

设小球经b 、c 时的速度分别为b v 、c v ，则
（ ABD ）
A ．
b v =10m/s
B ．s m v c /3=
C ．de ＝5m
D ．从d 到e 所用时间为s 4
5．英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008
年度世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现
的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R 约45 km ，质量M
和半径R 的关系满足M R ＝c 2
2G
(其中c 为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为( C )
A ．108 m/s 2
B ．1010 m/s 2
C ．1012 m/s 2
D ．1014 m/s 2
6.如右图所示，一同学在玩闯关类的游戏，
他站在平台的边缘，想在2 s 内水平跳离平台后落在支撑物
P 上，人与P 的水平距离为3 m ，人跳离平台的最大速度为6
m/s ，则支撑物距离人的竖直高度可能为( BCD )
A ．1 m
B ．9 m
C ．17 m
D ．20 m
7．如图所示，A 、B 两木块质量分别是m A 、m B ，与水平
地面的摩擦因数分别为μ1、μ2。

两木块放在水平面上，它
们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾
角一样。

先后用相同的水平力F 拉着A 、B 一起匀速运动，
则μ1、μ2之比是（ A ）
A ．1：1
B ．m A ：m B
C ．m B ：m A
D ．无法确
定 8．如图所示，质量m ＝1kg 的物块，以速度v 0=4m/s 滑
上正沿逆时针转动的水平传送带，传
送带两滑轮A 、B 间的距离L=6m,已知
传送带的速度v=2m/s ，物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0．2． 关于物块在传送带上的运动，
以下说法正确的是：（ AD ）
A ．物块滑离传送带时的速率为2m/s
B ．物块在传送带上运动的时间为4s
C ．皮带对物块的摩擦力对物块做功为6J
D ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J
9．如图所示，A 、B 为水平正对放置的
平行金属板，板间距离为d 。

一质量为m 的带
电油滴在两金属板之间，油滴运动时所受空
A
B
C
气阻力的大小与其速率成正比。

将油滴由静止释放，若两金属
板间的电压为零，一段时间后油滴以速率v 匀速下降。

若两金
属板间加电压U ，一段时间后油滴以速率2v 匀速上升。

由此可知油滴所带电荷量的大小为（ C ）
A ．mgd U
B ．2mgd U
C ．3mgd U
D ．4mgd U
10．如图所示，等腰直角三角体OCD 由不同材料A 、B 拼接而成，P 为两材料在CD 边上的交点，且DP >CP 。

现OD 边水平放置，让小物块从C 滑到D ；然后将OC 边水平放置，再让小物块从D 滑到C ，小物块两次滑动到达P
点的时间相同。

下列说法正确的是（ C ）
A ．A 、
B 材料的动擦因数相同
B ．两次滑动中物块到达P 点速度大小相等
C ．两次滑动中物块到达底端速度大小相等
D ．两次滑动中物块到达底端摩擦生热不相等
11．①图一中螺旋测微器读数为
mm. ②图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为 cm.
① 1.996—1.999 ② 1.094
12．（1）“嫦娥一号”正在探测月球，若把月球和地球
都视为质量均匀的球体，已知月球和地球的半径之比r 1／r 2
＝1／3．6，月球表面和地球表面的重力加速度之比g 1／g 2
＝1／6，根据以上数据及生活常识，试估算：分别绕月球和
地球运行的的同步卫星的轨道半径之比R 1：R 2（结果可以保
留根号）
（2）若取月球半径r 1＝1．7×103
km ，，月球表面处重力加
速度g 1＝1．6m/s 2，设想今后开发月球的需要而设法使月
球表面覆盖一层一定厚度的大气层，使月球表面附近的
大气压也等于p 0＝1．0×105Pa ，且大气层厚度比月球半
径小得多，试估算应给月球表面添加的大气层的总质量
M 。

（保留两位有效数字）
12． （1）设月球质量为M 1，地球质量为M 2，则质量为
m 的物体分别在月球和地球表面时的重力与万有引力相等，有： 1
121M m G mg r = 2
222
M m G mg r = 又由于311143M r ρπ= 322243
M r ρπ= 月球自转周天T 1=30天，地球自转周期T 2=1天，由万有引
力提供向心力，有：
121211
2R T m R m M G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 2222222R T m R m M G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 解得：
32
112=R R （2）月球表面大气压强产生的向上的压力与大气层的重力使大气层平衡，则：
21014Mg p r π= 解得：2562180114 1.0104 3.14(1.710) 2.3101.6
p r M kg kg g π⨯⨯⨯⨯⨯===⨯ 13．如图所示，电动机带动滚轮B 匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A 送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B 与斜面底部A 的距离为
L =6.5m ，当金属杆的下端运动到B 处时，滚轮
提起，与杆脱离接触．杆由于自身重力作用最
终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动．此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始．已知滚轮边缘线速度恒为v =4m/s ，滚轮对杆的正压力F N =2×104
N ，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为m =1×103Kg ，不计杆与斜面间的摩擦，取g =10m/s 2 ．
求： （1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；
（2）杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离；
（3）每个周期中电动机对金属杆所做的功；
（4）杆从最低端开始上升到再次回到最低端经历的时间．
解：（1）f=μN =7×103
N ………（2分） a=f-mgsinθ/m =2m/s 2 ………（2
分）
( 2 )s=a v 22
=4m ………（2分） （3）∵s<L ∴金属杆先匀加速4米,后匀速2.5米．
由动能定理：W 1 – mgsinθs = 21mv 2…
W 2 - mgsinθs’ =
0 …
得：W 1=2.8×104J ………（2分） W 2=1.25×104J …………（2分）
∴W = W 1+W 2=4.05×104J …
（4）匀加速时间 t 1=v/a =2s ………（2分）
匀速时间 t 2=(L-s)/v =0.625s ………（2分）
滚轮提起后到杆回到最低端过程，杆做匀变速运动：a’=gsinθ …
L =v 0t +21
at 2 6.5= -4t 3+21×5t 32 得t 3＝
2.6s ………（2分）
∴T= t 1+ t 2+ t 3=5.225s (2)
14．如下图甲所示，弯曲部分AB 和CD 是两个半径相等的14
圆弧，中间的BC 段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上
下圆弧轨道相切连接，BC
段的
长度L 可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D 、A 分别是上下圆弧轨道的最高点和最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A 点水平进入轨道而从D 点水平飞出．今在A 、D 两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A 、D 两点的压力，计算出压力差ΔF .改变BC 的长度L ，重复上述实验，最后绘得的ΔF －L 图象如下图乙所
示．(不计一切摩擦阻力，g 取10 m/s 2)
(1)某一次调节后，D 点的离地高度为0.8 m ，小球从D 点飞出，落地点与D 点的水平距离为2.4 m ，求小球经过D 点时的速度大小；
(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径．
解析： (1)小球在竖直方向做自由落体运动，
有H D ＝12
gt 2， 在水平方向做匀速直线运动，有：x ＝v D t ，
得：v D ＝x t ＝x
2H D g ＝6 m/s.
(2)设轨道半径为r ，A 到D 过程机械能守恒，有： 12mv A 2＝12
mv D 2＋mg (2r ＋L )① 在A 点：F A －mg ＝m v A 2r
，② 在D 点：F D ＋mg ＝m v D 2r
，③ 由①②③式得：ΔF ＝F A －F D ＝6mg ＋2mg L r
，
由图象纵截距得：6mg ＝12 N ，得m ＝0.2 kg ，
当L ＝0.5 m 时，ΔF ＝17 N ，解得：r ＝0.4 m.
15.如图12所示，水平放置的平行金属
板的N 板接地，
M 板电势为＋U ，两板间距
离为d ，d 比两板的长度小很多，在两板之
间有一长为2l 的绝缘轻杆，可绕杆的水平固定轴O 在竖直面内无摩擦地转动，O 为杆的中点，杆的两端分别连接着小球A 和B ，它们的质量分别为2m 和m ，它们的带电荷量分别为＋q 和－q ，当杆由图示水平位置从静止开始转过90°到竖直位置时，已知重力加速度为g ，求：
(1)两球的总电势能的变化；
(2)两球的总动能；
(3)杆对A 球的作用力．
解析 (1)电场中的场强为：E ＝U d
， 电场力对两球做的功为：W E ＝2qEl ＝2qUl d
， 电势能的减少量为：|ΔE p |＝2qUl d
. (2)重力对两球做的功为：W G ＝mgl ，
由动能定理，有：W G ＋W E ＝E k －0，
解得：E k ＝mgl ＋2qUl d
. (3)根据(2)问，有：12·2mv 2＋12mv 2＝mgl ＋2qUl d
， A 球在最低点，由牛顿第二定律，有：
F －2mg －qU d ＝2m v 2l
， 解得：F ＝10mg 3＋11qU 3d
. 答案 (1)减少2qUl d (2)mgl ＋2qUl d (3)10mg 3＋11qU 3d。