2016届安徽省六安市第一中学高三上学期第三次月考物理试题word版

2016届安徽省六安市第一中学高三上学期第三次月考物理试题
一、选择题
1.如图所示，在水平地面附近小球B 以初速度v 斜向上瞄准另一小球A 射出，恰巧在B 球射出的同时，A 球由静止开始下落，不计空气阻力.则两球在空中运动的过程中（ ）
A.A 做匀变速运动，B 做变加速曲线运动
B.在相同时间内B 球的速度变化一定比A 的速度变化大
C.两球的动能都随离地的竖直高度均匀变化
D.A 、B 两球一定会相碰
2.如图所示，物体以一定初速度从O 点向x 轴正方向水平抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程）单位为m x x y ,0(2.02
≥=，已知重力加速度g 取10N/s 2
，空气阻力不计，一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替，圆半径即为曲率半径，那么以下说法正确的是（ ）
物体被抛出时的初速度为5m/s 物体被抛出时的初速度为2m/s O 点的曲率半径为2.5m ④O 点的曲率半径为0.5m A.
B.④
C.
D.
④
3.如图，A 为太阳系中的天王星，它绕太阳O 运行的轨道视为圆时，运动的轨道半径为R 0，周期为T o 人匀速圆周运动。

天文学家长期观测发现，天主星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且每隔t o 时间发生一次最大偏离，形成这种现象的原因可能是夭王星外侧还存在着一颗未知的行星B ，假设行星B 与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同，它对天王
星的万有引力引起天王星轨道的偏离，由此可推测未知行星的运动轨道半径是
4.美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星。

荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地。

若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是（）
A．在火星表面使一个小球作自由落体运动，测出落下的高度H和时间t、T
B．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C．火里探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度h和运行周期T D．观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T
5.如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f且保持不变，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（）
A． B．C．D．
6.长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角的静止三角形物块刚好接触，如图所示，现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为V，重力加速度为g，不计所有的摩擦。

则下列说法中正确的是（）
A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能
B ．上述过程中，推力F 做的功为FL
C ．上述过程中，推力F 做的功等于小球增加的机械能
D ．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为
7.如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A ，细线跨过位于O 点的轻质光滑定滑轮，一端连接A ，另一端悬挂小物块B ，物块A 、B 质量相等。

C 为O 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h 。

开始时A 位于P 点，PO 与水平方向的夹角为30°。

现将A 、B 静止释放。

则下列说法不正确的是（ ）
A ．物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中，速度不断增大
B ．在物块A 由P 点出发第一次到达
C 点过程中，物块B 克服细线拉力做的功小于B 重力势能的减少量 C ．物块A 在杆上长为
的范围内做往复运动
D ．物块A 经过C 点时的速度大小为
8.如图所示，固定在倾斜面光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，杆与水平方向的夹角
o 30=α，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧
处于原长h ，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零，则在圆环下滑过程中（ ）
A ．圆环和地球组成的系统机械能守恒
B ．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C ．弹簧的最大弹性势能为
2
3
mgh D ．弹簧转过角o 60时，圆环的动能为
2
mgh
9.如图所示，A 、B 两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A 球向左的速度为v ，下列说法正确的是（ ）
A ．此时
B 球的速度为
v β
α
cos cos B ．此时B 球的速度为
v α
β
cos cos C ．当β增大到等于o 90时，B 球的速度达到最大，A 球的速度为0 D ．在整个运动过程中，绳对B 球的拉力一直做正功
10.设地球的半径为R 0，质量为m 的人造卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．卫星的线速度为
220
gR B ．卫星的角速度是
2R g C ．卫星的加速度为
2
g D ．卫星的周期为g
R 0
24π
11.如图所示，倾角为θ的光滑斜面足够长，一物质量为m 小物体，在沿斜面向上的恒力F 作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t ，力F 做功为60J ，此后撤去力F ，物体又经过相同的时间t 回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法正确的是（ ）
A ．物体回到斜面底端的动能为60J
B ．恒力F=2mgsin θ
C ．撤出力F 时，物体的重力势能是45J
D ．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F 之前
12.如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触（未连接），如图中O 点，弹簧水平且无形变．用水平力F 缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0，如图中B 点，此时物体静止．撤去F 后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B 点为3x 0．C 点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ．则（ ）
A ．撤去F 时，物体的加速度最大，大小为
g m
kx μ-0
B ．物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动
C ．从B 到C 位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量
D ．撤去F 后，物体向右运动到O 点时的动能最大 二.实验题
13.（1）图中C 为弹性铁片，它位于B 球的左面并夹紧A 球，开始时两球均静止，当小锤D 下摆时打击铁片C 使B 球做平抛运动，同时使A 自由下落．对该实验出现的现象以及应得出的结论是（错选或漏选不能得分）： 。

A ．两球在空中运动时，两者高度始终相同
B ．两球必定同时落地
C ．实验表明，平抛运动就是自由落体运动
D ．实验表明，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
（2）如图乙所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上不同高度处，轨道的末端
水平。

在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A 、B ，断开开关，两个小球同时开始运动。

离开圆弧轨道后，A 球做平抛运动，B 球进入一个光滑的水平轨道，则：B 球进入水平轨道后将做_____________运动；改变A 轨道距离B 轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A 球正好砸在B 球上，由此现象可以得出的结论是_____________；若某次两小球相碰的位置恰在水平轨道上的P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长为5cm ，则可算出A 铁球刚到达P 点的速度为_____________m/s 。

（g 取10m/s 2
，结果保留两位小数）
三、计算题
14.某星球半径为R = 6⨯106
m ，假设该星球表面上有一倾角为θ = 30°的固定斜面，一质量为m = 1 kg 的小物块在力，作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F 始终与斜面平行，如图甲所示。

已知小物块和斜面间的动摩擦因数3
3
=
μ，力F 随位移x 变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上的方向为正向），如果小物块运动12 m 时速度恰好为零，已知万有引力常量G = 6.67⨯10
-11
N ·m 2/kg 2。

试求：（计算结果保留一位有效数字）
（1）该星球表面上的重力加速度g 的大小； （2）该星球的平均密度。

15.如图所示，轨道ABCD 的AB 段为一半径R=0.2m 的光滑 1/4 圆形轨道，BC 段为高为h=5m 的竖直轨道，CD 段为水平轨道．一质量为0.1kg 的小球由A 点从静止开始下滑到B 点时速度的大小为2m/s ，离开B 点做平抛运动（g 取10m/s 2
），求：
（1）小球离开B 点后，在CD 轨道上的落地点到C 的水平距离； （2）小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小？
（3）如果在BCD 轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B 点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置．
16.如图所示，倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R 的光滑圆环轨道相切，切点为B ，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为h=3R 的D 处无初速下滑并进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点，不计空气阻力．求：
（1）滑块运动到圆环最高点C 时的速度的大小； （2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小； （3）滑块在斜面轨道BD 间运动的过程中克服摩擦力做的功。

17.物体A 的质量为m A ，圆环B 的质量为m B ，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，如图所示，长度l ＝4 m ，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g ＝10 m/s 2
，求：
(1)若2:5: B A m m ，则圆环能下降的最大距离h m ；
(2)若圆环下降h 2＝3 m 时的速度大小为4 m/s ，则两个物体的质量应满足怎样的关系？ (3)若B A m m =，请定性说明小环下降过程中速度大小变化的情况及其理由。

（参考答案）
1.C
2.A
3.D
4.B
5.A
6.B
7.B
8.D
9.AC 10.AD 11.AC 12.ABC 13.（1）AB （2）匀速直线 A 球的水平分运动是匀速直线运动 3.35
假设该星球表面的重力加速度为g ，根据动能定理，小物块在力F 1作用过程中有：
02
1sin 2
111-=
-mv fs s F θ θcos mg N = N f μ= 小物块在力F 2作用过程中有：22222
10sin mv mg fs s F -=---θ 由题图可知：F 1=15N s 1=6m F 2=3N s 2=6m 整理可以得到：g=6m/s 2
（2）根据万有引力等于重力：mg R GMm
=2，则：G gR M 2=
V M =ρ 343R V π= GR
g
πρ43=
代入数据得3
3
/104m kg ⨯=ρ
15.解析：设小球离开B 点做平抛运动的时间为t 1，落地点到C 点距离为s ，由212
1gt h =
得s g
h
t 121==
m m t v s B 2121=⨯==。

（2）小球达B 受重力G 和向上的弹力F 作用，由牛顿第二定律知R
v m G F F 2
=-=向上，解
得F=3N ；
由牛顿第三定律知球对B 的压力和对球的支持力大小相等，即小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小为3N ，方向竖直向下。

（3）如图，斜面BEC 的倾角o 45=θ，CE 长d=h=5m ，因为d>s ，所以小球离开B 点后能落在斜面上，假设小球第一次落在斜面上F 点，BF 长为L ，小球从B 点到F 点的时间为t 2
2
22
1sin gt L =
θ 联立、两式得s t 4.02= m m m t v L B 13.128.02
4
.02cos 2==⨯==
θ。

16.解析：（1）小滑块从C 点飞出来做平抛运动，水平速度为v 0，竖直方向上：2
2
1gt R =，水平方向上：t v R 02=，解得gR v =
（2）小滑块在最低点时速度为v C 由机械能守恒定律得
2
202
1221mv mgR mv =- Rg v c 5=
牛顿第二定律：R
v m mg F c N 2
=- mg F N 6= 由牛顿第三定律得：mg F N
6='，方向竖直向下
（3）从D 到最低点过程中，设DB 过程中克服摩擦力做功W 1，由动能定理2
12
1c mv W mgh =
-
h=3R mgR W f 2
1
=
17.解析：（1）设圆环所能下降的最大距离为hm ，由机械能守恒定律得A A m B gh m gh m =
()2
22A m h l l h +=+
代入数字得
0516252122=-m m h h 得m m h 8.321
80
≈= （2）由机械能守恒2
222
121A
A B B A A B v m v m gh m gh m ++= θcos B A v v = s m l
h h v v v B
B A /4.24
334cos 2
2
2
2
=+⨯
=+==θ
解得两个物体的质量关系：
71.1161
275≈=B A m m （3）当B A m m =，且l 确定时，根据几何关系可知小环下降的高度大于A 上升的高度，则在小环在下降过程中，系统的重力势能一直在减少，根据系统的机械能守恒可知系统的动能一直在增加，所以小环在下降过程中速度直增大。