寿县一中2014届高三第三次月考物理试题

命题：李永淮 审题：赵尹

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意）

1．物体作方向不变的直线运动，若在任意相等位移内速度变化量△v相等，则下列说法中正确的是： A．若△v =0，则物体作匀速直线运动 B．若△v＞0，则物体作匀加速直线运动

C．若△v＞0，则物体作加速度逐渐变小的加速直线运动 D．若△v＜0，则物体作加速度逐渐变大的减速直线运动

2.如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是( )

A．F不变，P减小 B．F增大，P增大 C．F增大，P不变 D．F增大，P减小

3.宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q，表面无大气，在一次试验中，宇航员将一带电荷量为-q（q《Q）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处，无初速度释放，则此带电粉尘将（ ）

A 背向星球球心方向飞向太空 B 仍处于悬浮状态

C 沿星球自转的线速度方向飞向太空 D 向星球球心方向下落

4. 如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零)( )

5．在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球(可视为质点)A和B.在t1＝0时，同时将两球无初速释放，此时A球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2＝t时，B球的加速度大小也变为a.若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是( )

A．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的2

倍 B．两个小球带的电荷量一定相等 2

C．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的2倍 D．两个小球带的是同种电荷

解析：原来A的加速度为a，后来B的加速度也为a，但B球质量为A球的两倍，说明后来A、B之间的库仑力为原来的两倍，由库仑定律可知距离必定减小，即吸引的结果，故两个小球带异种电荷，但电荷量不一定相等，q1q2B错，A错；由库仑定律F＝k2，可得D对，C错．

r

答案： A

6.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的

运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量

B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 答案：B

7．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）

A．Tm(acosgsin) FNm (gcosasinB．Tm(gcosasin) FNm (gsinacosC． Tm(gsinacos) FNm (gcosasinD．Tm(asingcos) FNm (gsinacosθ m a 【答案】C

8. 如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N 点,两球运动的最大高度相同. 空气阻力不计,则

(A)B 的加速度比A 的大 (B)B 的飞行时间比A 的长 (C)B 的初速度比A的初速度大

(D)重力对B做的功大于对A做的功 答案：C

9. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是 A．b、d两点处的电势相同 B.四点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同

D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小 答案：C

10. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经

典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动

A．半径越大，加速度越大 B．半径越小，周期越大 C．半径越大，角速度越小 D．半径越小，线速度越小

【答案】C

Qqv22m2rm()2可知答案C正确 【解析】由库仑力提供核外电子的向心力，即k2mrrT二、实验题 6 7 主尺 cm

8 11．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对垂直于盘面的水平轴应之间Δt的比值定义为角加速度β（即）．我们用电磁打点计时器、米tA 0

甲 B 2.40 5.41 9.00 13.19 18.00 乙

D E (单位：cm) 20 F C 尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D„„为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出） 丙

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当

圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为 cm； （2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为 rad/s；

（3）纸带运动的加速度大小为 m/s2，圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2；

34.答案：（1）6.000cm；（2）6.5rad/s；（3）0.59m/s2，9.8rad/s2；

12.（2013年四川理综）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。

实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大，随其所带电荷量___________而增大。

此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)

【答案】： （1） 减小 增大 控制变量法

13.（2013年大纲卷）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分

之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：

A ①用天平称出物块Q的质量m； Q ②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；

③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D； ④重复步骤③，共做10次； B P C ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。 R L （1）用实验中的测量量表示：

(Ⅰ）物块Q到达B点时的动能EKB= ；

C′ D （Ⅱ）物块Q到达C点时的动能Ekc= ；

（Ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf= ； （Ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u= 。 （2）回答下列问题：

（i）实验步骤④⑤的目的是 。

（ii）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能

是 。（写出一个可能的原因即可）。

mgs2mgs2Rs2【答案】(Ⅰ） mgR；（Ⅱ） ；（Ⅲ）mgR；（Ⅳ）

4h4hL4hL（2）（i）减小实验结果的误差

（ii）圆弧轨道存在摩擦(或接缝B处不平滑等。)

三．计算题

14.(9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短:当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ. B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。

解析：设在发生碰撞的瞬间，木块A的速度大小为v；在碰撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得

1112mv2mv12(2m)v2 ① mvmv1(2m)v2 ② 222式中，以碰撞前木块A的速度方向为正。由①②式得v1v2 ③ 21mv12 ④ 2设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得mgd12（2m)gd2(2m)v2 ⑤

12按题意有 d= d1+d2 ⑥

设A的初速度大小为v0，由动能定理有mgd1212mv0mv ⑦ 22联立②至⑦式，得v028gd ⑧ 5

16．(10分) （2013•浙江省宁波效实中学期末）如图所示，绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的，且矩形的下边EH与桌面相接．三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场，其场强大小比例为1:1:2。现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区，初速度方向水平向右，滑块最终恰从D点射出场区．已知滑块在ABFE区域所受静电力和所受重力大小相等，桌面与滑块之间的滑动摩擦因素为0.125，重力加速度为g，滑块可以视作质点．求：

（1）滑块进入CDHG区域时的速度大小． （2）滑块在ADHE区域运动的总时间．

解析：（1）在CDHG区域，对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有 而由题意知

qEmg

2qEmgma3

在水平方向和竖直方向分别有

LvGt3，L

12a3t3 2以上解得： vGgL2L，t3 2g（2）在BCGF区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向 qEmg

所以不受摩擦力，做匀速直线运动，vFvGgL2L，t2t3 2g

在ABFG区域，对滑块进行受力分析，在竖直方向

FNqEmg

在水平方向 以上解得a1

Ffma1，由滑动摩擦力定律： Ff1FN 81g 4当滑块由E运动到F时，由运动学公式 代入解得vEvFvE2(a1)L

22gL，仍由运动学公式vFvEa1t1

LL，所以tt1t2t34 gg解得t1(422)

15. (15分)如图甲所示，水平天花板下悬挂一光滑的轻质的定滑轮，跨过定滑轮的质量不计的绳(绳承受拉力足

够大)两端分别连接物块A和B，A的质量为m0，B的质量m是可以变化的，当B的质量改变时，可以得到A加速度变化图线如图乙所示，不计空气阻力和所有的摩擦，A加速度向上为正．

(1) 求图乙中a1、a2和m1的大小．

(2) 根据牛顿定律和运动学规律，证明在A和B未着地或与滑轮接触时，AB系统机械能守恒．

(3) 若m0＝0.8kg，m＝1.2kg，AB开始都在离水平地面H＝0.5m处，由静止释放AB，且B着地后不反弹，求A上升离水平地面的最大高度．(g取10m/s2)

13. (15分)(1) mg－F＝ma(2分) F－m0g＝m0a

m－m0

得a＝g(1分)

m＋m0

当m→∞时 a1＝g(1分) 当m＝0时 a2＝－g(1分) 当a＝0时 m＝m1＝m0(1分)

(2) 设A开始离水平面h1，B开始离水平面h2，由静止释放A上升到高度h1′，B下降到高度h2′，则h1′－h1＝h2－h2′＝h

代入(1)问中加速度a，AB发生h位移时速度为v v2＝2ah(1分)

m－m0v2＝2gh(1分)

m＋m0

1

(m＋m0)v2＝mg(h2－h2′)－m0g(h1′－h1) 211

得m0v2＋m0gh1′＋mv2＋mgh2′＝m0gh1＋mgh2(2分) 22A、B系统机械能守恒．

(3) 从H＝0.5m高处释放，AB加速度 m－m0a＝g＝2m/s2(1分) m＋m0

B着地时A速度 v＝2aH＝2 m/s(1分)

v2

接着A做竖直上抛，上升h h＝＝0.1m(1分)

2g

A距离水平面最大高度hm＝2H＋h＝1.1m(2分)

17. （12分）如图所示，1和2是放在水平地面上的两个小物块（可视为质点），与地面的滑动摩擦系数相同，两物块间的距离d=170.00m，它们的质量分别为m1=2.00kg、m2=3.00kg。现令它们分别以初速度v1=10.00m/s和v2=2.00m/s迎向运动，经过时间t=20.0s，两物块相碰，碰撞时间极短，碰后两者粘在一起运动。求从刚碰后到停止运动过程中损失的机械能。

15. （12分）为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速率为v1=500m/s时进入失重状态试验，在速率为v2=1000m/s时退出失重状态试验。重力加速度g=10m/s2。试问：

（i）在上述给定的速率要求下，该飞机需要模拟何种运动，方可在一定范围内任意选择失重时间的长短？试定量讨论影响失重时间长短的因素。

（ii）飞机模拟这种运动时，可选择的失重状态的时间范围是多少？

16. （12分）假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内。已知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s2，地球半径R0=6.37×106m，月球质量mm=7.3×1022kg，月球半径Rm=1.7×106m，引力恒量G=6.67×10−11N·m2/kg2，月心地心间的距离约为rem=3.84×108m (i)月球的球心绕地球的球心运动一周需多少天？ (ii)地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？ (iii)若忽略月球绕地球的运动，设想从地球表面发射一枚火箭直接射向月球，试估算火箭到达月球表面时的速度至少为多少（结果要求两位数字）？

15. 参考解答：

(i)当飞机作加速度的大小为重力加速度g，加速度的方向竖直向下的运动时，座舱内的试验者便处于完全失重状态。这种运动可以是飞机模拟无阻力下的自由落体运动或竖直上抛运动，也可以是斜抛运动。当进入试验的速率和退出试验的速率确定后，飞机模拟前两种运动时，失重时间的长短都是一定的、不可选择的。当飞机模拟无阻力作用下的斜抛运动时，失重时间的长短与抛射角有关，可在一定范围内进行选择。

考察飞机模拟无阻力作用下的斜抛运动。设开始试验时飞机的初速度的大小为v1，方向与水平方向成θ角，起始位置为A点，经做抛物线运动在B点退出试验，如图所示。以t表示试验经历的时间，在退出试验时的速率为v2，则有v2x=v1cosθ (1)

v2y=v1sinθ−gt (2) 而v2v2xv2y (3)

22由(1)、(2)、(3)式得g2t22v1gtsinθv1v20 (4)

2222vsinθvsinθ(vv) (5) 1121解(4)式得tg由(5)式可知，当进入试验时飞机的速度v1和退出试验时飞机的速度v2确定以后，失重时间的长短可通过角θ来调节。

(ii)当θ=90°时失重时间最长，由(5)式可求得最长失重时间tmax=150s (6) 当θ=−90°时，失重时间最短，由(5)式可求得最短失重时间tmin=50s (7) 失重时间的调节范围在150s到50s之间。

评分标准：本题12分。第(i)小问8分。指明斜抛运动得2分，求得(5)式并指出失重时间的长短可通过角θ来调节得6分。第(ii)小问4分。求得(6)式得2分，求得(7)式得2分。 16. 参考解答：

(i)月球在地球引力作用下绕地心作圆周运动，设地球的质量为me，月球绕地心作圆周运动的角速度为ωm，由万有引力定律和牛顿定律有

222memm2 (1) mmremωm2remme另有G2 (2) g

Re2π (3)

月球绕地球一周的时间TmωmG3rem解(1)、(2)、(3)三式得Tm2π (4) 2gRe代入有关数据得Tm=2.37×106s=27.4天 (5)

(ii)满月是当月球、地球、太阳成一条直线时才有的，此时地球在月球和太阳之间，即图中A的位置。当第二个满月时，由于地球绕太阳的运动，地球的位置已运动到A'。若以T'm表示相继两次满月经历的时间，ωe表示地球绕太阳运动的角速度，由于ωe和ωm的方向相同，故有ωmT'm=2π+ωeT'm (6)

2π

而ωm(7)

Tm2π

(8) ωeTe式中Te为地球绕太阳运动的周期，Te=365天。由(6)、(7)、(8)三式得

TT(9) T'mem

TeTm注意到(5)式，得T'm=29.6天 (10)

(iii)从地面射向月球的火箭一方面受到地球的引力作用，另一方面也受到月球引力的作用。当火箭离地球较近时，地球的引力大于月球的引力；当离月球较近时，月球的引力大于地球的引力。作地心和月心的连线，设在地月间某一点O处，地球作用于火箭的引力的大小正好等于月球作用于火箭的引力大小。以r表示O点到月球中心的距离，则有

memmmm

(11) GG(remr)2r2m2式中m是火箭的质量。由(11)式得(e1)r22remrrem(12) 0

mm解(12)式，注意到(2)式，代入有关数据，得r=3.8×107m (13)

从地球表面发射直接射向月球的火箭只要能到达O点，则过O点后，因月球引力大于地球引力，它便能在月球引力作用下到达月球，这样发射时火箭离开地面时的速度最小，它到达月球时的速度也最小。设火箭刚到达月球时的最小速度为v，则由机械能守恒定律有

mmmemmmmm1(14) GeGmGGmmv2 remrrremRmRm2解得v2Gme(1111)2Gmm()

remRmremrRmr(15)

注意到(2)式，代入有关数据得v=2.3×103m/s (16)

评分标准：第(i)小问3分。求得(4)式得2分，求得(5)式得1分。第(ii)小问3分。求得(9)式得2分，求得(10)式得1分。第(iii)小问6分。(11)式2分，(14)式得2分，(16)式2分。 17. 参考解答：

因两物块与地面间的滑动摩擦系数相同，故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的，以a表示此加速度的大小。

1先假定在时间t内，两物块始终作减速运动，都未停下。现分别以s1和s2表示它们走的路程，则有s1v1tat22 (1)

1(2) s2v2tat2

2而s1+s2=d (3)

2

解(1)、(2)、(3)三式并代入有关数据得a=0.175m/s (4) 经过时间t，两物块的速度分别为v'1=v1−at (5) v'2=v2−at (6) 代入有关数据得v'1=6.5m/s (7) v'2=−1.5m/s (8) v'2为负值是不合理的，因为物块是在摩擦力作用下作减速运动，当速度减少至零时，摩擦力消失，加速度不复存在，v'2不可为负。v'2为负，表明物块2经历的时间小于t时已经停止运动，(2)式从而(4)、(6)、(7)、(8)式都不成立。在

2v2时间t内，物块2停止运动前滑行的路程应是s2 (9)

2a2

解(1)、(9)、(3)式，代入有关数据得a=0.20m/s (10) 由(5)、(10)式求得刚要发生碰撞时物块1的速度v'1=6.0m/s (11) 而物块2的速度v'2=0 (12) 设V为两物块碰撞后的速度，由动量守恒定律有m1v'1=(m1+m2)V (13)

1刚碰后到停止运动过程中损失的机械能ΔE(m1m2)V2 (14)

2221m1v'1由(13)、(14)得ΔE (15)

2m1m2代入有关数据得ΔE=14.4J (16)

评分标准：本题12分。通过定量论证得到(9)式共4分，求得(11)式得4分，(13)式1分，(14)式1分，(15)式1分，(16)式1分。