2013——2014学年度第一学期高三年级第二次模拟考试

物理试题

选择题（12×4分＝48分，1—8为单选，9—12为多选，多选题全部选对得4分，选的不全的2分，有错误选项或不答的0分）

1、真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（ ）

A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍

2、如图所示，质量为m的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动，当小球通过圆形轨道最低点时，小球对轨道的压力大小为7.5mg，则最高点时对轨道的压力为（ ）

A．0 B．0.5mg C．mg D．1.5mg

3、如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动．用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是 ( 　)

A．逐渐减小 B．逐渐增大

C．先减小后增大 D．先增大后减小

4、如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G，则( )

A.发射卫星b时速度要大于11.2km/s B.卫星a的机械能大于卫星b的机械能

C.卫星a和b下一次相距最近还需经过

D.若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速

5、如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜放于水平地面，与水平面的夹角相同，以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到速率v；在乙上到达离B竖直高度为h的C处时达到速率v，已知B处离地面高度皆为H。则在物体从A到B过程中( )

A．小物块在两种传送带上具有的加速度相同

B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等

C．两种传送带对小物体做功相等

D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等

6、如图所示，一个小球(视为质点)从H＝12 m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R＝4 m的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值可能为(g取10 m/s2，所有高度均相对B点而言)(　 　)

A．12 m　　　　　B．10 m C．8.5 m D．7 m

7、如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态，现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动（如图b），研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点，则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是( )

8、如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m。开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是：（ ）

弹簧的劲度系数为
B．此时弹簧的弹性势能等于

C．此时物体B的速度大小也为v D．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上

9、如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α＝53°和β＝37°，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，则(sin37°＝，cos37°＝；)(　 　)

A．A、B两球所受支持力的大小之比为4∶3 B．A、B两球运动的周期之比为4∶3

C．A、B两球的动能之比为16∶9 D．A、B两球的机械能之比为112∶51

10、如下图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有(　 　)

A．甲的切向加速度始终比乙的大

B．甲、乙在同一高度的速度大小相等

C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲比乙先到达B处

11、如图所示, 绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行, 初速度大小为v2(v2>v1)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面, 沿传送带运动的反方向滑上传送带. 选v2的方向为正方向, 从物块滑上传送带开始计时, 其运动的v-t图象可能是下图中的(　 　)

12、 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M＞m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　 　)

A．M沿斜面下滑，m沿斜面上滑

B．重力对M做的功等于M动能的变化量

C．轻绳对m做的功等于m机械能的变化量

D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

实验题（6分+8分=14分）

13、（6分）在“研究平抛物体运动”实验中，某同学在运动轨迹上只记录了A、B、C三点，并以A点为坐标原点建立了坐标系，各点的坐标如图所示，则物体作平抛运动的初速度大小为 m/s，通过B时小球的速度大小为 m/s。从抛出到C点的时间 s（重力加速度g取10m/s2）

14、（8分）探究能力是物理学研究的重要能力之一，物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关，为了研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad?s-1

0.5

1

2

3

4



n

5.0

20

80

180

320



Ek/J













另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。

（2）由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

三、计算题（共48分）（请写出必要的文字说明、重要的方程式和关键的演算步骤）

15、（10分）．动车组是城市间的高效运输工具，几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的质量均为7.5×104kg.其中第一节、第二节带动力，它们的额定功率分别为3.6×107W和2.4×107W，车在行驶过程中阻力恒为车重的.(g＝10 m/s2)

(1)求该动车组只开第一节车厢动力的情况下能达到的最大速度；

(2)若动车组从A地沿直线开往B地，先以额定的功率6×107W(同时开动第一、第二节车厢的动力)从静止开始启动，达到最大速度后匀速行驶，最后除去动力，列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为零．已知A、B间距为5.0×104m，求列车从A地到B地的总时间．

16、（12分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直．质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜面上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处. 已知当地的重力加速度为g，取
，
，
，不计空气阻力，求：

小球被抛出时的速度v0；

小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；

（3）小球从C到D过程中摩擦力做的功W.

17、（12分）如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越对面的高台上。一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动, 选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L＝6m。当绳摆到与竖直方向夹角θ=37°时，选手放开绳子，不考虑空气阻力和绳的质量。取重力加速度g=10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8. 求：

(1) 选手放开绳子时的速度大小;

(2) 选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以站到水平传送带A点，传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点就是终点，且SAB=3.75m.。若选手在传送 带上不提供动力自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍，通过计算说明该选手 是否能顺利冲过终点B，并求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q

（14分）如下图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔.已知摆线长L=2m，摆角为60°，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2.试求：

（1）求摆线能承受的最大拉力为多大？

（2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面摩擦因数的范围.

2013-2014学年度第一学期高三年级第二次模拟考试

物理答题卷

一

二

三

总分



1—12

13—14

15

16

17

18





















选择题（12×4分＝48分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案



























实验题（6分+8分=14分）

（6分）（1） （2） （3）

（8分） （1）填入下表 （2）

ω/rad?s-1

0.5

1

2

3

4



n

5.0

20

80

180

320



Ek/J













计算题 （共48分）

15（10分）、



16（12分）







17（12分）



18（14分）





参考答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

B

D

B

C

C

C

A

A

AD

BD

ABD

ACD



13、（1）1.0 （2）
（3）0.3

14.（1） 0.5、2、8、18、32；(2) 2ω2

15、解析：　(1)达到最大速度时，牵引力F等于阻力F阻，则有

P＝Fvm

F＝F阻

解得vm＝60 m/s.

(2)最大功率下的最大速度为

v′m＝

解得v′m＝100 m/s

除去动力后减速运动过程中，由牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式分别得

－F阻＝ma

0＝v′m＋at2

匀减速运动的位移x2＝·t2

解得t2＝100 s，x2＝5 000 m

故加速和匀速段位移为x1＝xAB－x2＝4.5×104 m

设加速和匀速运动阶段的时间为t1，由动能定理得

(P1＋P2)t1－F阻x1＝mv－0

解得t1＝500 s

故列车从A地到B地的总时间t＝t1＋t2＝600 s.

16、（1）
（2）5.6mg (3)
。

17、 (1) 5m/s; (2) 990J。

18、【解析】（1）当摆球由C到D运动机械能守恒：mg(L-Lcos兹)=
mvD2

由牛顿第二定律可得：Fm-mg=m

可得：Fm =2mg=10N

（2）小球不脱圆轨道分两种情况：①要保证小球能达到A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得：-mgs=0-
mvD2

可得： =0.5

若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道.其临界情况为到达圆心等高处速度为零，由机械能守恒可得：
mvA2=mgR

由动能定理可得：-mgs=
mvA2-
mvD2

可求得： =0.35

②若小球能过圆轨道的最高点则不会脱离轨道，在圆周的最高点由牛顿第二定律可得：mg=m

由动能定理可得：-mgs-2mgR=
mv2-
mvD2

解得： =0.125

综上所以摩擦因数滋的范围为：0.35≤≤0.5或者≤0.125