海南省民族中学09届高三12月考物理试题.pdf

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1、AB C 海南省民族中学2009 届高三年级12 月第三次阶段考试 物理试题 第卷（选择题 共 40 分） 一、本题共10 小题，每小题4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错 或不答的得0 分 1下面说法中正确的是（） A物体做曲线运动时一定有加速度 B平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同 C匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同 D当物体受到的合外力为零时，物体仍然可以做曲线运动 22008 年 4 月 28 日凌晨，山东境内发生两列列车相撞事故，

2、造成了大量人员伤亡和财产损失。引发事故的主要原因 是其中一列列车转弯时超速行驶造成的。如图所示，是 一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，产 生转弯需要的向心力；假设这种新型列车以 360 km h 的速度在水平面内转弯，弯道半径为 1.5 km ，则质量为 75 kg 的乘客在拐弯过程中所受到的合外力为（） A500N B1000N C5002N D0 3如图所示，枪管AB对准小球C，A、B、C在同一水平线上，它们距地面的高度为45m 。枪 口到C的距离为100m 。已知当子弹射出枪口时的速度为50m/s 时，能在C下落过程中击 中它。若其它条件不变，只改变子弹射出枪口时的速度大小，

3、不计空气阻力，取 g10m/s 2。则子弹能在 C下落过程中击中它的初速度有（） 60m/s；40m/s； 30m/s；20m/s 时。 AB CD 42007 年 4 月 24 日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮尤德里( 右) 和日内瓦大学天文学家米歇尔迈耶（左）拿着一张绘制图 片，图片上显示的是在红矮星581（图片右上角）周围的 行星系统。这一代号“581c”的行星距离地球约190 万亿 公里，正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行。 现已测出它的质量约是地球的6.4 倍，其表面重力加速度 是地球表面重力加速度的1.6 倍，则该行星的半径和地球的半径之比为（） A21 B11 C12 D无

4、法确定 5质量m=4 kg 的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用沿 +x轴方向的力 F1=8N 作用了 2s，然后撤去F1 ；再用沿 +y方向的力F2=24N 作用了 1s则质点在这3s 内的轨迹为（） 6如图所示的塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A，小车 下边通过钢丝绳吊着物体B在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动 的同时，物体B被向上吊起，A、B之间的距离以 2 2tHd规律变化，式中H为吊臂 离地面的高度，则物体做（） A速度大小不变的曲线运动 B速度大小增加的曲线运动 C加速度大小和方向均不变的曲线运动 D加速度大小和方向均变化的曲线运动 7民族运动会上有

5、一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目 标若运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭的速度为v2，直线跑道离 固定目标的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距 离应该为（） A 2 22 21 dv vv B 22 21 2 dvv v C 1 2 dv v D 2 1 dv v 8据报道，美国航空航天局计划在2008 年 10 月发射“月球勘测轨道器”（LRO ），LRO每 天在 50km的高度穿越月球两极上空10 次。 若以T表示 LRO在离月球表面高度h处的轨 道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，则（） ALRO运行

6、时的向心加速度为 2 2 4 T R BLRO运行时的向心加速度 2 2 )(4 T hR C月球表面的重力加速度为 2 2 4 T R D月球表面的重力加速度为 22 32 )(4 RT hR 9“嫦娥奔月”的过程可以简化为：“嫦娥一号”升空后， AE B C D 绕地球沿椭圆轨道运动，远地点A距地面高为h1， 然后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终在距 离月球表面高为h2的轨道上绕月球做匀速圆周运动。 若已知地球的半径为R1、表面重力加速度为g0，月球 的质量为M、半径为R2，引力常量为G，根据以上信 息，可以确定（） A“嫦娥一号”在远地点A时的速度 B“嫦娥一号”在远地点A时的加速

7、度 C“嫦娥一号”绕月球运动的周期 D月球表面的重力加速度 10固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB 为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示。今使小球自A点正上方某处由静止 释放，且从A点进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使球通过最高点D， 则小球通过D点后（） A一定会落到水平面AE上 B一定会再次落到圆轨道上 C可能会再次落到圆轨道上 D不能确定 第卷（非选择题共 60 分） 二、本题共2 小题，共12 分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 11 （4 分）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是

8、 （） A选用装置图1 研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B选用装置图2 要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水 面 C选用装置图3 要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放 钢球 D除上述装置外， 也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15 帧的录像获得平抛 装置 1 装置 2 装置 3 v2B h 轨迹 12（8 分）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在 电动机转轴上， 在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的 电火花计时器 （1）请将下列实验步骤按先后排序：_。 使电

9、火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 接通电火花计时器的电源，使它工作起来 启动电动机，使圆形卡纸转动起来 关闭电动机， 拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示）， 写出角速度 的表达式，代入数据，得出的测量值。 （2）要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_ A 秒表 B 毫米刻度尺 C 圆规 D 量角器 （3）写出 的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：_ （4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持泉好 接触的同时， 可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动则 卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋

10、线，如图丙所示 这对 测量结果有影响吗？_ 。 甲乙丙 三、本题共4 小题，满分48 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只 写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13（ 10 分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路 面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6 倍。 （1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最 小半径是多少？ （2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱 桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s

11、 2） 14（ 12 分）如图所示，在水平地面上固定一倾角37、表面光滑的斜面体，物体A 以 v1 6m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方， 有一物体B以某一初速度水平 抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。（A、B均可看作质点，sin37 o 0.6 ，cos37o 0.8 ，g取 10m/s 2）求： （1）物体A上滑到最高点所用的时间t； （2）物体B抛出时的初速度v2； （3）物体A、B间初始位置的高度差h。 15（ 12 分）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处； 若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回

12、原处。 （取地球表面重力加速度g10m/s 2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g / ； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量 之比M星M地。 16（ 14 分）某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固 定在转盘上， 绳子下端连接座椅，人坐在飞椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人看成 质点， 则可简化为如图所示的物理模型。其中 P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴 OO 转动，设轻绳长L=10m ，人的质量m=60kg ，转盘静止时人与转轴之间的距离d=4m. 转盘慢慢加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时

13、人与转轴之间的距离变为 D=10m且保持不变。不计空气阻力，绳子不可伸长，取g=10m/s 2。求： （1）最后转盘匀速转动时的角速度大约为多少？ （2）转盘从静止到启动后达到稳定状态这一过程中，绳子对人做了多少功？ （3）若转盘稳定转动后，一位游客随身带的手机突然滑下来，此时座椅离地面H=5米， 在地面上的管理员发现这一情况后，跑过来接， 如果管理员在转轴中心处，问他至 少应该跑多远才行？ v2 v1 d x 参考答案 1AB 解析：曲线运动是变速运动，一定有加速度，A项正确；平抛运动的加速度恒为g， tgv，B项正确；匀速圆周运动的向心加速度是变化的，C项错误；当物体受到的 合外力为零时，

14、物体的速度不变，做匀速直线运动，D项错误。 2A 解析：乘客在拐弯过程中与列车一起做匀速圆周运动，受到的合外力提供向心力，由 牛顿第二定律得500 2 r v mF N ，A正确。 3B 解析：子弹开始时能击中小球，说明子弹和小球同时开始运动。子弹离开枪口做平抛 运动，子弹落地的时间为 h t g 3s，欲使子弹击中小球必有vt 100m ，所以v 33.3m/s ， B 正确。 4A解析：由星球表面处的重力近似等于万有引力， 2 Mm Gmg R ，得： 2 MgR。所以， 该行星的半径和地球的半径之比为 2 6 .1 4.6 ，A项正确。 5D解析：质点先以2m/s 2 的加速度沿 +x方

15、向匀加速直线运动，2s 时位移 x=4m ，施加沿 +y 方向的力F2后做 “类平抛运动” ，1s 后的位置坐标为x=4m+4m=8m ，y=3m ，故 D项正确。 6BC解析：物体B水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则合运动为匀 加速曲线类平抛运动 7B解析：设运动员放箭的位置处离目标的距离为x箭的 运动可以看成两个运动的合运动：随人的运动，箭自身 的运动箭在最短时间内击中目标，必须满足两个条件： 一是合速度的方向指向目标，二是垂直于侧向方向( 马前 进的方向 ) 的分速度最大，此条件需箭自身速度方向垂直 于马前进的方向其合速度与分速度的矢量三角形如图所示，根据几何关系可以得

16、出： 2 22 12 vd x vv ，由此得： 22 12 2 dvv x v 8BD解析： “LRO ”做匀速圆周周运动，向心加速度 2 2 2 )(4 T hR ra，B正确； LRO 做 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力 有 万 有 引 力 提 供 ，ma hR Mm G 2 )( ， 又 月 球 表 面 上 mg R Mm G 2 ，可得月球表面的重力加速度为 22 32 )(4 RT hR g ，D正确。 9BCD 解析：“嫦娥一号” 在远地点A时的加速度可由 ma hR mGM 2 11 0 )( 及 0 2 1 0 mg R mGM 确定，由于轨道是椭圆，在远地点A时的速

17、度无法确定；“嫦娥一号”绕月球运动的 周 期 可 由 2 2 22 2 22 4 )( )(T hRm hR GMm 确 定 ， 月 球 表 面 的 重 力 加 速 度 可 由 mg R GMm 2 2 确定，故选项BCD正确。 10 A 解析：根据圆周运动知，小球通过最高点D的最小速度为gR，通过最高点后将作 平抛运动。 根据平抛运动有： 21 2 Rgt，xvt， 由此可计算出平抛的最小射程为2R， 所以小球通过D点后一定会落到水平面AE上。 11（ 4 分） BD解析：本题列举了平抛实验的三种实验方案，A选项是通过耳朵听，而不是 眼看。 C选项要从同一位置释放，才能得到同样的平抛轨迹。

18、12（ 8 分）（ 1）；（2 分）（ 2）D；（ 2 分）（ 3）= (1)nt ，是n个点对 应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔；（3 分）（ 4）没有影响。（1 分） 13（ 10 分）解：（ 1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是 车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径 最小，有 Fm=0.6mg 2 v m r （2 分） 由速度v=30m/s，得弯道半径 r 150m ；（ 2 分） （2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式 有：mgFN= 2 v m R （ 2 分） 为了

19、保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零。有mg 2 v m R （2 分） 则R90m 。（2 分） 14（ 12 分）解析：（ 1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得： mgsin ma,1 分 解得：a6m/s 2 ,1 分 设经过t时间物体A上滑到最高点相撞，由运动学公式： 0v1at,2 分 解得：t1s ,1 分 （2）由几何关系知，物体B平抛的水平位移为： 1 1 cos37 2 sv t ,2 分 所以物体B做平抛速度的初速度为： 2 s v t ,1 分 解得：v22.4m/s ,1 分 （3）由几何关系知，物体A、B间初始位置的高度差为： 2 1 11 sin37 22

20、 AB hhhv tgt,2 分 解得：h6.8m。,1 分 15（ 12 分）解析：（1）在地球表面将小球竖直抛出后，由竖直上抛运动有： 0 2v t g ,2 分 在星球表面将小球竖直抛出后，由竖直上抛运动有： 0 2 5 v t g ,2 分 解得： 1 5 gg2m/s 2。 ,2 分 （2）对地球表面的物体有： 2 Mm mgG R地 地 ,2 分 对星球表面的物体有： 2 Mm mgG R星 星 ,2 分 将相关条件值代入后解得：M星M地 180。,2 分 16（ 14 分）解析：（1）设转盘匀速转动时绳子与竖直方向间的夹角为，质点所处的 位置和受力情况如图所示，可得 6.0sin

21、 L dD （ 1 分） 人所受合力提供向心力 Fn=mgtan=m 2D （ 2 分） 代入数据解得=0.866 rad/s （ 1 分） （2）质点上升的高度 h=L（1cos）=2m （ 1 分） 人匀速转动时的线速度 v=D （ 1分） 转盘从静止启动到转速稳定这一过程，绳子对人做的功等于人机械能的增加量 W= 2 1 mv 2+mgh （ 1 分） 代入数据解得W=3450 J （2 分） （3）手机滑下来后沿圆周的切线方向平抛运动，设手机从抛出至落地的水平距离为x， 则x=vt（1 分） 手机下落时间为t ，有H= 2 1 gt 2（1 分） 管理员跑动的距离为 22 Dxs（1 分） 联立解得 s=13.2m.（2 分）