高三物理 限时综合练习 苏教版

v /ms -1
t /s
高三物理 限时综合练习 苏教版
1．一物体受到三个共点力1F 、2F 和3F 的共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是（ ）
A ．2F 1
B ．2F 2
C ．2F 3
D ．0
2．某物体沿直线运动的v —t 图象如图所示，由
图象可以看出物体： （ ） A ．沿直线向一个方向运动
B ．沿直线做往复运动
C ．加速度不变
D ．可能受到恒定的合外力作用
3．2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄 罗斯联邦航天局关于联合探测火星——火卫一合作的协议》，
双方确定2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测．“火卫一”在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9450km ．绕火星1周需7h39min ，若其绕行轨道简化为圆轨道，引力常量G 已知．则由以上信息能求出 （ ）
A ．“火卫一”的质量
B ．火星的质量
C ．“火卫一”受到火星的引力
D ．火星的密度
4．如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的物体由静止开始沿一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向。

则两个过程
A ．合外力做的功相同
B ．物体机械能变化量不同
C ．F 1做的功与F 2做的功相同
D ．F 1做的功比F 2做的功多
5．某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律，他设计一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案：
①把磅秤平放在电梯的地板上，他站在磅秤上，请两位
同学协助他观察磅秤示数的变化情况，并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数。

②将两位同学随机记录的7个数据列表．由于不知记录时刻的先后，故表格数据按从小到大的次序排列，并相应标明t 1、t 2……t 7。

（记录时电梯作平稳运动） ③对实验数据进行分析研究，了解电梯的运行情况，并粗略测定电梯的加速度。

思考回答下列问题：
⑴在测量时该学生所受的重力将____________（填“变大”、 “变小”、“不变”） 观察次数 时刻 磅秤读数（N ） 1 t 1 449 2 t 2 450 3 t 3 450 4 t 4 549 5 t 5 550 6 t 6 551 7
t 7 551
⑵如果先记录到的是较小的示数，后记录到的是较大的示数，则记录时．．．
电梯相应的运动可能是 A ．先加速下降后减速下降 B ．先减速下降后匀速下降
C ．先匀速上升后减速上升
D ．先减速上升后加速上升
⑶如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程，而两位同学记录的数据不知
处于哪一运动阶段，则此电梯加速度的可能值为
A ．1.0m/s 2
B ．1.82m/s 2
C ．2.22m/s 2
D ．2.50m/s 2
⑷由于每部电梯运行时加速度都是设定好的，如果要知道该高楼电梯的加速度，还需要测定的
物理量是__________________________。

6．（1）在四川汶川抗震救灾中,武警战士从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始滑下,经一段时
间落地．某武警战士下滑过程中轻绳在竖直方向上对武警战士的作用力F 随时间变化情况如图所示,不计空气阻力,已知该武警战士质量m=60kg,从开始下滑至脚触地,共经历12s,在计算中武警战士可视为质点,g 取10m/s 2．求:①该武警战士在下滑过程中的最大速度; ②从开始下滑到武警战士脚刚触地过程中,重力对武警战士所做的功．
（2）利用航天飞机,宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星．已知一颗人造地球卫星在
离地高度一定的圆轨道上运行．当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时,速度达到了6．4km/s ．取地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g=9．8m/s 2,求这颗卫星离地面的高度
物理练习二
1．如图所示，A 、B 两物体靠在一起静止放在光滑水平面上，质量分别为m a =1kg ，m b =4kg ，从t =0开始用水平力F A 推A ，用水平力F B 拉B ，F A 和F B 随时间变化的规律是F A =10－t （N ），F B =5＋t （N ），从t ＝0到A 、B 脱离的过程中，有 （ ）
A ．所用时间为2．5s
B ．A 物体位移73．5m
C ．A 的末速度为21m/s
D ．A 的末速度为7．5m/s
2．如图所示，水平虚线上有两个等量异种点电荷A 、B ， M 、N 、O 是AB 的垂线上两点，且AO ＞OB ，2ON ＝OM 。

一个带正电的试探电荷在空间中运动的轨迹如图中实线所示，设M 、N 两点的场强大小分别E M 、E N ，电势分别为φM 、φN ，则下列判断正确的是 （ ） A ．A 点电荷一定带正电
B ．试探电荷在M 处的电势能小于N 处的电势能
C ．E M 一定小于E N ，φM 可能大于φN
D ．U MN ＝U NO
3．在“探究弹性势能的表达式”的实验中，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。

下列实例中，没有用到这一思想方法的是（ ）
A ．在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段可以近似
地看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加就得到匀变速直线运动的位移
B ．在探究物体沿曲面从高h 1处运动到高h 2处重力做功的规律时，把整个路径分成很多很短的
小段，每一小段都可看成倾斜的直线，用各小段重力做功的代数和代表物体由h 1处运动到h 2处重力所做的功
C ．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，一条橡皮条对物体做的功为W ，物体的速度为
v 1；2条、3条……同样的橡皮条并在一起且使之伸长同样的长度进行第2次、第3次……实验，橡皮条对物体做的功为2W 、3W ……，物体的速度为v 2、v 3……
D ．在“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验中，用计算机得到了电容器放电时的I －t
图象，根据图象求电容器放电时的电荷量，可将图线下方分割成许多小矩形，将这些小矩形的面积值累加起来就得到电容器放电时的电荷量
4．2009年12月4日夜，俄罗斯彼尔姆市的一家夜总会发生爆炸，同时引发大火，造成100余人死亡，130多人受伤的惨剧，引起事故的原因是擅自释放焰火爆竹不当引起爆炸起火的。

以下说法中正确的是 （ ）
A ．烟花在空中爆炸后，各部分做匀速直线运动，在空中形成一个球形
B ．烟花在空中爆炸后，各部分做匀变速直线运动，在空中形成一个球形
C ．发生火灾后一些人选择从窗户逃生，跳出窗户后人做自由落体运动
D ．大量人涌入电梯后电梯超载，检测报警系统通过模拟电子电路、传感器、继电器，利用电
磁感应原理将信号传输及放大，切断了电梯的动力系统
5．如图所示，表面粗糙的斜劈形物体质量为M ，放在水平地面上，质量为m 的粗糙物块以某一初
速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速下滑，而M 始终保持静止，则在物块m 沿斜面上滑与下滑的过程中，下列说法不正确．．．
的是 （ ） A ．m 滑动的加速度大小不变
B ．地面对M 的摩擦力方向不变
C ．M 对m 的摩擦力大小不变
D ．地面对M 的支持力总小于（M ＋m ）g
6．某司机在平直公路上测试汽车的制动性能。

他从车上速度表看到汽车速度v =72km/h 时紧急刹车，
由于车轮相对公路面开始滑动，车轮在公路面上划出一道长s =40m 的刹车痕后停止。

求：
（1）车轮与公路面间的动摩擦因数μ。

（2）该司机驾车仍以v =72km/h 的速度在一段动摩擦因数也为μ、倾角为8°的坡路上匀速向下行
驶，发现前方停着一辆故障车。

若刹车过程中司机的反应时间（从发现到汽车开始制动）为△t =0．7s 为了避免两车相撞，该司机至少应在距故障车多远年采取同样的紧急刹车措施？（取sin8°=0．14，cos8°=0．99，g =10m/s 2）
0 1 2 3 4 30 60
－30 甲 乙
v /(km·h －1)
t /h 物理练习三
1．如图所示，用绳AC 和BC 吊起一个物体，绳AC 与竖直方向的夹角为60°，能承受最大拉力为100N ；绳BC 与竖直方向的夹角为30°，能承受的最大拉力为150N ．
欲使两绳都不断，物体的重力不应超过 （ ）
A ．250N
B ．200N
C ．173N
D ．150N
2．如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A 、B 两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶。

在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）．
则下列说法中正确的是 （ ）
A ．A 镖掷出时的初速度比
B 镖掷出时的初速度小
B ．B 镖插入靶时的末速度比A 镖插入靶时的末速度大
C ．B 镖的运动时间比A 镖的运动时间长
D ．A 镖的质量一定比B 镖的质量大
3．某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为r ，飞行方向与地球的自转方向相同．设地球的自转角速度为0ω，地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，在某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下次通过该建筑物正上方所需的时间可能为 （ ）
A ．)(2032ωπ
-r gR B ．)1(2023ωπ+gR r C ．232gR r π D ．)(2032ωπ＋r gR
4．t ＝0时，甲乙两汽车从相距70 km 的两地开始相向行驶，它们的
v －t 图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动 状况的描述正确的是 （ ） A ．在第1小时末，乙车改变运动方向
B ．在第2小时末，甲乙两车相距11 km
C ．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D ．在第4小时末，甲乙两车相遇
5．某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。

图中A 为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B 的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C 为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。

实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。

⑴ 该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O 点，顺次选取5个点，分
C p A B
纸带 P E O A B 别测量这5个点到O 之间的距离，并计算出它们与O 点之间的速度平方差△v 2（△v 2=v 2－v 02），填入下表：
请以△v 2为纵坐标，以s 为横坐标在方格纸中
作出△v 2—s 图象．若测出小车质量为0.2kg ，
结合图象可求得小车所受合外力的大小为
_______N
⑵ 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于 测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．
你认为主要原因是___________________，
实验操作中改进的措施是________________。

6．如图所示,挡板P 固定在足够高的水平桌面上,
小物体A 和B 的大小可忽略,它们分别带有
+Q A 和+Q B 的电荷量,质量分别为m A 和m B ．
两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻
绳跨过定滑轮O,一端与B 连接,另一端连接 一轻质小钩,且O 、B 间的细绳水平．整个装 置处于场强大小为E 、方向水平向左的匀强 电场中．A 、B 开始时静止,已知弹簧的劲度
系数为k,不计一切摩擦及A 、B 间的库仑力,
且设A 、B 所带电荷量保持不变,B 不会碰到滑轮．
（1）小钩上未挂重物时,弹簧的形变量;
（2）现在小钩上挂一质量为M 的物块C 并由静止释放,若物块A 恰好能离开挡板P,则物块C 下
落的最大距离是多少?
（3）若物块C 的质量改为2M,则当物块A 刚离开挡板P 时,B 的速度为多大?
点迹 s /cm △v 2/m 2·s －2 O / / 1 1.60 0.04 2 3.60 0.09 3 6.00 0.15 4 7.00 0.18 5 9.20 0.23
参考答案
一
1．A 力是矢量，由矢量的运算法则可知2F 与3F 的合力为1F ，所以1F 、2F 和3F 三个力的合力为12F ，所以选项A 正确。

其余选项都不正确。

2．A 本题为v —t 图象，v —t 图象描述的是物体做直线运动时速度随时间的关系。

速度的正负表示物体运动的方向。

本题中速度都为正，表明物体一直在沿正方向运动，并没有返回。

所以选项A 正确，选项B 不正确；s 1~0内物体做加速运动，加速度与速度方向相同，所以加速度方向为正方向，s 2~1内物体做减速运动，加速度与速度方向相反，所以加速度方向为负方向，本题中加速度的大小不变，加速度的方向在变化。

所以加速度在变化，所以选项C 不正确；由牛顿第二定律ma F =可知，合力F 的方向和加速度a 的方向相同，所以本题中物体受到的合力F 的大小不变，而方向在变化，所以不是恒力，因此选项D 不正确。

3．B 本题考察万有引力相关知识，“火卫一”绕火星做圆周运动，它们之间的万有引力充当向心力，由r T m r
Mm G 22)2(π=（M 为火星的质量，m 为“火卫一”的质量），可得2324GT r M π=，代入数据可求出火星的质量，“火卫一”的质量没法求出。

所以选项A 不正确，选项B 正确；由于“火卫一”的质量的质量未知，所以“火卫一”受到火星的引力2r
Mm G F =为未知，所以C 选项不正确；由于不知道火星的半径，所以无法求出火星的密度，所以选项D 不正确。

4．A 由题目条件物体两次运动的时间相等，根据22
1at x =可得两次物体的加速度相等，又由at v =可得物体运动到顶端的速度相等，因此两次物体动能的变化量相等。

根据动能定理，合外力做的功相同。

所以选项A 正确，B 不正确；fx W W W F G -+=合，两次合W 、G W 都相同。

第二次作用力水平，使得物体与斜面间的正压力比第一次大，摩擦力比第一次大，而两次的x 相同。

所以第二次的F W 比第一次大，即2F 做的功比1F 做的功多。

所以选项C 和D 不正确。

5．【答案】⑴． 不变 ⑵．AD ⑶．ABC ⑷．某学生的质量
解析：（1）磅秤示数指的是他对磅秤的压力，不管是超重还是失重，物体的重力都不变，mg G =；
（2）当人超重时，对磅秤的压力大于自身的重力，人失重时，对磅秤的压力小于自身的重力。

当加速度方向向上（加速上升或减速下降）时，人超重，当加速度方向向下（加速下降或减速上升）时，人失重，本题中先记录到的是较小的示数，后记录到的是较大的示数，所以选项A 和D 正确；选项B 和D 所对应的是先是较大示数，后是较小示数。

所以选项B 和C 不正确。

（3）本题中已经说明电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程，而表格中的数据分为两组，一组是磅秤的示数为N 450左右，另一组是磅秤的示数为N 550左右。

共有三中
情况：①当N 450为电梯匀速运动时磅秤的示数（即人的质量为)45kg ，则N 550为
电梯加速运动时磅秤的示数，可求出电梯的加速度22/2.2/45450550s m s m a ≈-=
，所以选项B 正确；
②当N 550为电梯匀速运动时磅秤的示数（即人的质量为)55kg ，则N 450为电梯减速运动时磅秤的示数，可求出电梯的加速度大小22/82.1/55
450550s m s m a ≈-=
，所以选项C 正确；③当N 450为电梯减速运动时磅秤的示数，则N 550为电梯加速运动时磅秤的示数。

设人的质
量为m （则kg m kg 5545<<），则电梯的加速度大小g m
m mg a -=-=550550，由kg m kg 5545<<可知2/2.20s m a <<，或m g m mg a 450450-=-=由kg m kg 5545<<，可知2/2.8.10s m a <<，所以选项A 正确；
（4）由（3）分析可知，要测电梯的加速度，还需要知道人的质量。

再结合磅秤的示数根据牛顿
第二定律列出方程求电梯的加速度。

6．（1）解:①武警战士先加速下滑2s,接着匀速下滑6s,最后减速下滑4s ．当F=mg 时,速度最大．
加速下滑时,)/(5603001060211s m m F mg a =-⨯=-=
2s 末 v 1=a 1t 1=5×2=10（m/s ）
即最大速度为10m/s ．
②加速下滑时位移 )(10252121221m at s =⨯⨯==
匀速下滑时位移 s 2=v 1t 2=10×6=60（m ）
减速下滑时, )/(2607201060231s m m F mg a -=-⨯=-=
12s 末速度v 2=v 1+at 3=10-2×4=2（m/s ） 位移)(244)210(2
1)(213213m t v v s =⨯+⨯=+= 从开始下滑到武警战士脚刚触地过程中,下滑高度
h=10+60+24=94（m ）
重力所做的功W=mgh=60×10×94=5．64×104（J ）
（2）万有引力提供人造卫星做圆周运动的向心力 )()(2
2h R v m h R Mm
G +=+ ①
在地球表面有 mg R Mm G =2 ② 联立①、②，得R v gR h -=22 代入数据，解得h=3．4×106（m ）或3．4×103（km ）
二
1．BC 在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小恒定为F A ＋F B ＝15N ，匀加速运动的加速度为
3m/s 2。

脱离时满足A 、B 加速度相同，且弹力为零，故F A /m A ＝F B /m B ，解得t ＝7s ，A 错；运动
位移为12
×3×72m ＝73．5m ，B 对；脱离时速度为3×7m/s ＝21m/s ，C 对D 错。

2．A 由正试探电荷的轨迹弯曲方向可判定A 点电荷一定带正电，A 对；根据等量异种点电荷的电
场线、等势面分布可知M 点电势高于N 点电势，M 点场强较小，C 错；由电势差公式可知B 错（从试探电荷受电场力做负功也可判断）；NO 部分场强较强，相同距离的电势差较大，D 错。

3．C 微元法的特点是先微分（曲变直）再求和，C 中实例用的是倍增法，没有采用微元法。

本题答
案为C 。

4．D 烟花在空中爆炸后，各部分做抛体运动A 、B 错误；跳出窗户后人也是做抛体运动，C 错误；
电梯超载后，电路报警系统工作，切断电梯的动力系统，D 正确。

5．A 设m 与M 间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，则m 上滑时的加速度为a 1＝g （sin θ＋μcos θ），
m 下滑时的加速度为a 2＝g （sin θ－μcos θ），A 错误；m 上滑、下滑时的加速度方向均沿斜面向下，所以地面对M 的摩擦力方向不变，B 正确；m 上滑、下滑时M 对m 的摩擦力大小均为F 1＝μmg cos θ，C 正确；m 上滑、下滑时均处于失重状态，所以地面对M 的支持力总小于（M ＋m ）g ，D 正确。

本题答案为A 。

6．解析：（1）制动减速时，由动能定理
－μmgs ＝0－12mv 2
解得：μ＝0．5
（2）汽车匀速过程中的位移
s 1＝v △t
汽车减速过程中
（mg sin θ－μmg cos θ）s 2＝0－12mv 2
且s ＝s 1＋s 2
解得：s ＝70．34m
三
1．C 对物体进行受力分析，物体受到重力G ，绳AC 的拉力AC T ，绳BC 的拉力BC T 。

物体处于平衡状态，对力进行正交分解：G T T Bc AC =+︒︒30cos 60cos ，
︒︒=30sin 60sin Bc AC T T 。

所以3=AC
BC T T ，而题目中所给的绳BC 和绳AC 所受的最大拉力之比为2:3，所以本题中当绳BC 承受的最大拉力时，绳AC 上的拉力小于它所能承受的最大拉力。

即 N T BC 150= 时，N N N T AC 1003503150
<==。

此时N N G 1733100==，
所以选项C 正确，其余选项都不正确。

2．C 本题考察平抛运动相关知识。

平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由
落体运动。

即t v x 0=，22
1gt y =。

题目中两飞镖在同一处水平抛出，飞镖B 在竖直方向下落的距离多，说明飞镖B 在空中运动的时间长。

又因为两飞镖抛出时距墙壁的水平距离相同，所以飞镖B 的水平速度小。

所以选项A 不正确，C 正确；两飞镖的质量大小不能确定，所以选项D 不正确；飞镖B 的水平速度比飞镖A 小，但飞镖B 的竖直速度比飞镖A 大，而末速度指的是水平速度和竖直速度的合速度。

因此不能确定两飞镖的末速度，所以选项B 不正确。

3．A 本题考察万有引力相关知识。

由r m r Mm G 22
ω=可得卫星的角速度3r GM =ω，又因为在地球表面物体受到地球的引力近似的等于物体在地球表面的重力，则：g m R
Mm G 020=，所以2gR GM =，代入到3r GM =ω，可求出卫星的角速度32r
gR =ω； 设卫星下次通过该建筑物正上方所需的时间为t ，则πωω2)(0=-t ，可解出)(2032ωπ-=
r gR t ，选项A 正确。

或者πωω2)(0=-t ，得)(2320r gR t -=ωπ，其余其余选
项都不正确。

4．C 速度图像在t 轴下的均为反方向运动，故2h 末乙车改变运动方向，选项A 不正确；2h 末从
图像围成的面积可知乙车运动位移为30km ，甲车位移为30km ，相向运动，此时两车相距70km-30km-30km=10km ，选项B 不正确；从图像的斜率看，斜率大加速度大，甲车的速度每秒钟变化h km /15乙车的速度每秒钟变化h km /30，故乙车加速度在4h 内一直比甲车加速度大，选项C 正确；4h 末，甲车运动位移120km ，乙车运动位移30m ，两车原来相距70km ，故此时两车还相距20km ，即甲在乙前面20km ，在4h 前已经相遇了。

选项D 不正确。

注意甲
乙两图象的交点不表示相遇，仅表示两车速度相同。

5．【参考答案】（1）图象如下图（4分），0.25
（2）小车滑行时所受摩擦阻力较大
（3） 使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力
【解析】（1）在所给的方格纸依次描点，发现这些点大致在一条直线上，因此用一条直线把这些点连起来，使所划直线尽可能通过更多的点，或使这些点均匀分布在直线两侧。

由动能定理22022
1)(21v m v v m S F ∆=-=合，把所画直线上的点cm S 60.1=，22204.0-=∆s m v 以及小车的质量kg m 2.0=代入可得N F 25.0=合
（2）测力计的测出的是细绳的拉力，小车还受到水平向左的摩擦力，因此小车受到的合力小于
测力计的读数。

（3）在长木板左端垫上一个小木块，使左端稍微高一点，以平衡摩擦力
6．解:（1）小钩球挂重物时:
对物体B,有 Q B E=kx 1
弹簧压缩量 k
E Q x B =1 （2）小钩挂物块C 后,当物块A 恰好离开挡板P 时,挡板对A 弹力为0,此时弹簧处于拉伸状态,
设伸长量为x 2．
对物体A,有 Q A E=kx 2
解得 k
E Q x A =2 物块C 下落的最大距离
k
E Q Q x x h B A )(21+=+= △
22-2
（3）设弹簧在初始状态时的弹性势能为E P ,物块A 恰好离开挡板时弹性势能为'P E , 小钩上挂质量为M 的物体C 时,从静止释放至A 恰好离开挡板过程中,有 '+=+P B P E Eh Q Mgh E ①
物块C 质量改为2M 时,从静止释放至A 恰好离开挡板过程中,有 2)2(21
2v m M E Eh Q Mgh E B P B P ++'+=+ ②
联立①、②,解得当物块A 刚离开挡板时,B 的速度为。