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(物理)惠州市2009届高三第二次调研考试试题


惠州市 2009 届高三第二次调研物理试题
第Ⅰ卷(共 48 分)
一、选择题(每小题 4 分,满分 48 分。本大题共 l2 小题。在每小题给出的四个选项中, 有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选不全得 2 分,有选错或不答的 得 0 分。 ) 1、下面列举的事例中符合历史事实的是( ) A.亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重有关; B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因; C.牛顿成功地测出了万有引力常量; D.胡克认为在任何情况下,弹簧的弹力都与弹簧的形变量成正比。 2 .某质点做直线运动规律如图所示,下列说法中正确的是 A.质点在第 1 s 末运动方向发生变化 B.质点在第 2 s 内和第 3 s 内加速度大小相等而方向相反 C.质点在第 3 s 内速度越来越大 D.在前 7 s 内质点的位移为正值 3.质量为 2kg 的物体,在光滑水平面上受到两个水平共点力的作用,以 8m/s2 的加速度 作匀加速直线运动,其中 F1 与加速度方向的夹角为 30°,某时刻撤去 F1,此后该物体( ) A.加速度可能为 5.m/s2 B.加速度可能为 4.m/s2 C.加速度可能为 3.m/s2 D.加速度可能为 2.m/s2 4.如图所示,质量为 M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为 m 的 小球,M>m.现用一力 F 水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度 a 向右运动时,细线 与竖直方向成 α 角,细线的拉力为 T;若用一力 F’水平向左拉小车,使小球和车一起以加速 度 a’向左运动时,细线与竖直方向也成 α 角,细线的拉力为 T’.则( )

A.

B.

. C。

D.

5.我国已实现了载人航天飞行,并着手实施登月计划,下列有关人造天体的说法正确的是 ( ) A.若卫星的轨道越高,则其运转速度越大,周期越大 B.地球同步卫星距地面的高度是一定值,其运行速率恒定 C.在做匀速圆周运动的载人空间站中,宇航员受力的作用,但所受合外力为零 D.在做匀速圆周运动的载人空间站中,宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力 6. 如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,
1

做匀速圆周运动.图中 a、 两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进 b 行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是 A.在 a 轨道上运动时角速度较大 B.在 a 轨道上运动时线速度较大 a C.在 a 轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 b D.在 a 轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

7.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减 速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是 ( ) A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加

8 建筑工地的安全网结构为正方形格,两条绳子的交点为结点,安全网水平张紧。有一枚 石子 (可当作质点) 从高处竖直落下, 石子恰好落到一个结点上, 当结点下凹至最低点时 (石 不反弹) ,石子对结点竖直向下的作用力 F 使得结点周围的 4 条网绳与过该结点的竖直线成 60° 角,此时,该结点周围的 4 条网绳中每条受到的作用力大小为( ) A.
F 4

B.

F 2

C.F

D.2F

9.如图所示,一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标 P 后开始瞄准并 投掷炸弹,若炸弹恰好击中目标 P,则(假设投弹后,飞机仍以原速度水平匀速飞行不计 空气阻力) ( ) A.此时飞机正在 P 点正上方 B.此时飞机是否处在 P 点正上方取决于飞机飞行速度的大小 C.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在 P 点正上方 D.飞行员听到爆炸声时,飞机正处在 P 点偏西一些的位置

10.物体做自由落体运动,Ek 代表动能,Ep 代表势能,h 代表下落的距离,v 代表速度,t 代表时间,以水平地面为零势能面。下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是()

2

11 飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。若飞机以速率 V 匀速飞行时,发动 机的功率为 P,则当飞机以速率 nV 匀速飞行时,发动机的功率为:( )
A.np B.2np C.n2p D.n3p。

12.如图,A、B 两物体用一根轻弹簧相连,放在光滑水平地面上, A 物体左边有一竖直挡 板。现用力向左推 B 压缩弹簧,然后突然撤去外力,B 从静止开始向右运动,以后带动 A 做 复杂运动,从 A 物体离开竖直挡板开始运动以后有( ) A.当 B 物体的速度为零时,弹簧的弹性势能最大 B. 当 A、B 两物体的速度相同时,弹簧的弹性势能最大 C.以 A、B 及弹簧为系统,系统的动量始终等于撤去外力时的动量 D.以 A、B 及弹簧为系统,系统的机械能总等于撤去外力时的机械能
A B

第Ⅱ卷(共 102 分) 二、非选择题:按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要 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. 分)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为 __m,用分度为 (6
0.05mm 的游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数 为__m.

14. 分)有同学利用如图的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸, (6 固定两个光滑的滑轮 A 和 B,将绳子打一个结点 O,每个勾码的重量相等,当系统达到平 衡时,根据勾码个数读出三根据绳子的拉力 TOA、TOA 和 TOA,回答下列问题: (1)改变勾码个数,实验能完成的是( ) A B A.勾码的个数 N1=N2=2,N3=4 B.勾码的个数 N1=N3=3,N2=4 O C.勾码的个数 N1=N2=N3=4 D.勾码的个数 N1=3,N2=4,N3=5 N1 C (2)在拆下勾码和绳子前,应该做好--------N2 15.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理” ,他们 在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了 打点计时器所用的学生电源、 导线、 复写纸、 滑块 打点计时器 N3细线 滑轮 纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带, 纸带 用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小
3 长木板 水平实验台 小沙桶

桶,滑块处于静止状态. 若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则: (1)你认为还需要的实验器材 有 . (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总 质量应满足的实验条件是 , 实验时首先要做的步骤是 . (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量 M.往沙桶中装入适量的细沙, 用天平称出此时沙和沙桶的总质量 m. 让沙桶带动滑块加速运动, 用打点计时器记录其运动 情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2(v1< v2) .则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表 示实验中测量得到的物理量) .

16.(13 分) )4×100m 接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,如图所示,甲、乙两
位选手在直跑道上正在进行 4× 100m 接力比赛,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止 开始全力奔跑需跑出 20m 才能达到最大速度,这一过程可以看作是匀加速运动.现甲持棒 以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑速度最大值的 90%,试求: (1)乙在接力从静止区跑出多远才接到棒? (2)乙应在距离甲多远时起跑?

17.(15 分) )总质量为 80kg 的跳伞运动员从离地 500m 的直
升机上跳下,经过 2s 拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过 程中的 v-t 图,试根据图像求: 取 10m/s2) (g (1)t=1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小。 (2)估算 14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功。 (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。

18. (15 分) )如图所示,长为 L 的细绳上端系一质量不计的 环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为 m 的铁球(可视作质点) ,球离地的高度 h=L,当绳受到大小 L A L

4

h

B

为 3mg 的拉力时就会断裂.现让环与球一起以 v ?

2 gL 的速度向右运动,在 A 处环被挡

住而立即停止,A 离右墙的水平距离也为 L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为 g . 试求: (1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小; (2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角 B 点的距离是多少?

19.(17 分) 2008 年 9 月 25 日我国“神舟七号”宇宙飞船成功发射,9 月 27 日下午四 点四十五分十七秒, 我国宇航员翟志刚迈出中国人太空第一步, 经过二十分钟的太空漫步后, 成功返回轨道舱,这标志着中国历史上第一次太空行走成功完成。请回答下列问题: (1).现测得“神舟七号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为 T,已知地球半径为 R,表面的重力加速度为 g,求“神舟七号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动的速度大小。 (2).假如宇航员出舱时没有系安全绳,靠喷出氧气的反冲来完成太空行走,设宇航员连 同装备的总质量为 M=100kg,其中所带氧气质量为 m=0.90kg,已知宇航员呼吸的耗氧率为
m
0

? 2 ? 10

?4

k g / s ,氧气喷出的速度大小为 v0=50m/s,每次喷气时间极短,不考虑喷出氧气

对设备及宇航员总质量的影响.宇航员刚出舱喷出氧气质量为 m1=0.2kg 后,达到距飞船 S=50m 处时再次喷出 m2=0.30kg 氧气立即返回飞船,问宇航员是否能安全返回飞船? 20(18 分)题如图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为 k 的轻弹簧, 其下端固定, 上端连接一质量为 m 的薄滑块, 圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER 流体, 它对滑块的阻力可调.起初,滑块静止,ER 流体对其阻力为 0,弹簧的长度为 L,现有一质量 也为 m 的物体从距地面 2L 处自由落下,与滑块瞬间碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块 做匀减速运动, 且下移距离为 试求(忽略空气阻力):
2mg k

时速度减为 0, 流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。 ER

(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能; (2)滑块向下运动过程中加速度的大小; (3)滑块下移距离 d 时 ER 流体对滑块阻力的大小.

5

参考答案
1. AB 2.C 3. AB 4.B 5.BD 6.B 7.D 8.B 9.AD 10.B 11.D 12.BD -3 -2 13. 6.125×10 6.170×10 _ 14. BCD (标记结点 O 的位置,并记录 OA、OB、 OC 三段绳子的方向.和三段绳子所挂勾码的个) 15.答案: (1)天平,刻度尺(2 分) (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2 分) ,平衡摩擦力(2 分) (3) mgL ?
1 2 Mv
2 2

?

1 2

Mv

2 1

(3 分)

16.解: (1)设甲、乙两位选手奔跑能达到的最大速度为 v,乙做匀加速运动的加速度 大小为 a, 乙在接力从静止区跑出 s 才接到棒, 由运动学规律有:
v
2

? 2 a0 s

1 ○

( 0 .9 v )

2

? 2as

2 ○

其中 S0=20m 3 ○

1 2 由○○式解得: s ? 0 .8 1 s 0 ? 0 .8 1 ? 2 0 m ? 1 6 .2 m

(2)设乙应在距离甲 S1 时起跑,从起跑到接棒的时间为 t ,则有:
V t ? s1 ? s

4 ○

0 .V ? a t 9

5 ○

1 3 4 5 由○○○○式解得: s 1 ? 1 9 .8 m

6 ○

或: (2)设乙应在距离甲 s 0 时起跑,从起跑到接棒的时间为 t , 根据题意有 vt ? s ? ? s 0 ........................3 分 .......................
s? ? 0 . 9 vt 2

............................. 分 .............................2

联立解得 s 0 ? 19 . 8 m .........................2 分 ........................

17.解: (1)由图像可得 t=1s 时运动员的加速度大小为: a ?

?v ?t

?

16 2

m /s

2

? 8m / s

2

1 ○

设运动员所受阻力的大小为 f,由牛顿第二定律有: m g ? f ? m a 解得: f ? m ( g ? a ) ? 8 0 ? (1 0 ? 8 ) N ? 1 6 0 N (2)从图中估算得出运动员在 14s 内下落了 39.5×2×2m=158 根据动能定理,有 m g h ? W 所以有
W ? m gh ? 1 2
f

2 ○

3 ○

... 分 ...1
mv
2

?

1 2

... 分 ...2
1 2

f

m v =(80×10×158-
2

×80×62)J≈1.25×10 J...2 分 ..

5

(3)14s 后运动员做匀速运动的时间为
6

t? ?

H ?h v

?

500 ? 158 6

s=57s

... 分 ...3

运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间 t 总=t+t′=(14+57)s=71s ... 分 ...2

18.(15 分)解: (1)在环被挡住而立即停止后小球立即以速率 v 绕 A 点做圆周运动,
根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有: F ? mg ? m
v
2

.......3 分 ......

L

解得绳对小球的拉力大小为: F ? 3 mg ................3 分 ............... (2)根据上面的计算可知,在环被 A 挡住的瞬间绳恰好断裂,此后小球做平抛运动. 。。。。。。。。。。。。。。。。。 分 。。。。。。。。。。。。。。。。。1 假设小球直接落到地面上,则: h ? L ?
1 2

............ gt .............1 分
2

球的水平位移: x ? ? t ? 2 L ? L ...................1 分 .................. 所以小球先与右边的墙壁碰撞后再落到地面上............. 分 .............1 设球平抛运动到右墙的时间为 t′,则 t ? ?
1 2 L 4
L 4 ? 3 4

L

?

?

L 2g

...........2 分 ..........

小球下落的高度 h ? ?

gt?

2

?

...................1 分 .................. ....... L ........2 分

所以球的第一次碰撞点距 B 的距离为: H ? L ?

19.解:(1)设地球质量为 M,飞船质量为 m,飞船圆轨道的半径为 r,根据万有引力定律 和牛顿第二定律有:
GMm r
2

? mr(

2? T

)

2


gR T 4?
2 2 2

在地面附近物体有:

G

Mm R
2

? mg



由①②式解得: r ?

3





v ?

2? r T



由③④式解得:

v ?

3

2? g R T

2



(2) 设宇航员刚出舱喷出氧气质量为 m1 后速度大小为 V, 则根据动量守恒定律有:
0 ? m 1v 0 ? M V


s V

宇航员到达距飞船 S=50m 处的时间为 t1 ? 由⑥⑦式解得: t 1 ?
Ms m 1v 0 ? 100 ? 50 0 .2 ? 5 0



s ? 500s



7

宇航员 t1 时间内消耗的氧气质量为: m 3 ? m 0 t1 ? 0 .1 k g



设宇航员再次反向喷出氧气质量 m2 后速度大小为 u,则根据动量守恒定律有:
M V ? m 2v0 ? M u

⑩ 11 ○

宇航员安全返回的时间为: t 2 ? 由⑥⑨⑩式得: t 2 ?
Ms

s u

(m 2 ? m1 )v0

12 ○

当 m 2 ? 0 .3 k g 时, 由12式解得 t 2 ? 1 0 0 0 s ○ 宇航员在 t2 时间内消耗的氧气质量为: m 4 ? m 0 t 2 ? 0 .2 k g

13 ○ 14 ○

' 宇航员在太空行走过程中共消耗的氧气质量为 m ? m 1 ? m 2 ? m 3 ? m 4 ? 0 .8 k g ○ 15

因为 m ? m ,所以宇航员能安全返回飞船。
'

20.解: (1)设物体下落末速度为 v0,由机械能守恒定律
m gL ? 1 2 m v0
2

(2 分)

得 v0 ?

2 gL

(1 分)

设碰后共同速度为 v1,由动量守恒定律 2mv1=mv0 得 v1 ?
1 2

(2 分)
2 gL

(1 分)

碰撞过程中系统损失的机械能力
?E ? 1 2 m v0 ?
2

1 2

2 m v1 ?
2

1 2

m gL

(2 分)

(2)设加速度大小为 a,有
2 a s ? v1
2

(2 分) 得

a ?

kL 8m

(2 分)

(3)设弹簧弹力为 FN,ER 流体对滑块的阻力为 FER 受力分析如图所示
FS ? FER ? 2 m g ? 2 m a

(2 分) (1 分) (1 分)

FS=kx x=d+mg/k
得     FER ? m g ? kL 4 ? kd

(2 分)

8


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