2006年高三名校试题汇编(3)
物 理 试 卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分120分,考试时间100分钟。
一、选择题(本题包括13小题,每小题4分,共52分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面( )
A.无摩擦力
B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为(M+m)g
D.支持力小于(M+m)g
2.在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,若物体只受该星球引力作用,忽略其他力的影响,物体上升的最大高度为H,已知该星球的直径为D,如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的近“地”卫星,其环绕速度为 ( )
A. B. C. D.
3.一辆汽车在恒定功率牵引下,在平直公路上由静止出发,在4min的时间内行驶了1800m,在4min末汽车的速度 ( )
A.等于7.5m/s B.一定小于15m/s
C.一定等于15m/s D.一定大于15m/s
4.如图所示,小车上有固定支架,支架上用细线拴一个小球,线长为l(小球可看作质点),小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动。当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动,此后小球升高的最大高度可能是(线未被拉断)( )
A.大于 B.小于
C.等于 D.等于2l
5.如图所示,A、B两质点从同一位置以相同的水平初速v0抛出,A在竖直面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,不计阻力,比较P1、P2在水平x轴方向上距抛出点的远近关系及落地时速度的大小关系,正确的是 ( )
①P2较远
②P1、P2一样远
③A落地时速率大
④A、B落地时速率一样大
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
6.一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t=1s时的波形图,图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线?
图甲 图乙
A.x=0处的质元 B.x=1m处的质元 C.x=2m处的质元 D.x=3m处的质元
7.如图所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,其中A、E长均为l,其他摆长如图。选让A摆振动起来,其他各摆也跟着振动起来,则(YCY)
A.其他各摆振动周期跟A摆相同
B.其他各摆振动的振幅大小相等
C.其他各摆振动的振幅大小不同,E摆的振幅最大
D.B、C、D三摆中的振幅大小不同,B摆的振幅最小
8.如图所示中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则 ( )
A.该波的频率可能是125Hz
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时,x=1.4m处质点的加速度
方向沿y轴正方向
D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m
9.如图所示,密闭容器中盛满水,水中放入P和Q两个小球,P球为铁球,Q球为木球。它们用细线分别系于容器的上、下底部,则P球下沉,Q球上浮。当容器静止时,细线均伸直处于竖直方向。现使容器以一定加速度a向右匀加速运动,则此时P、Q两球相对容器 ( )
A.两球都向右偏移
B.两球都向左偏移
C.P球向左偏移,Q球向右偏移
D.P球向右偏移,Q球向左偏移
10.如图,质量为m的物体为通过光滑圆孔的细绳牵引,在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为F时,转动半径为r,当拉力增大至8F时,物体仍做匀速圆周运动,转动半径变为,则拉力在这个过程中对物体做的功为:(YCY)
A.4Fr B.
C. D.
11.如图所示,表示一个机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的圆表示机械波的波面,A、B、C、D是四个观察者的位置,由图可以看出( )
A.波源正在向A点移动
B.波源正在向B点移动
C.B点的观察者接收到的频率最高
D.D点的观察者接收到的频率最高
12.一物体沿光滑的斜面下滑,在此过程中 ( )
A.斜面对物体的弹力做功为零 B.斜面对物体的弹力的冲量为零
C.物体动能的增量等于重力所做的功 D.物体动量的增量等于重力的冲量
13.如图所示,质量分别为m1=2kg,m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上,中间用一轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是( )
A.弹簧秤的示数是10N
B.弹簧秤的示数是50N
C.在同时撤出水平力F1、F2的瞬时,
m2加速度的大小为13m/s2
D.在只撤去水平力F1的瞬间,
m1加速度的大小为13m/s2
二、非选择题(共68分。填空题将结果直接填写在相应的横线上,解答题在书写区域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)
14.(8分)假设我们已经进入了航天时代,一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球,准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度gx,这些器材是:
A.钩码一盒,质量未知且各钩码质量不等
B.重锤一个,质量未知
C.带孔金属一个,直径已知为d
D.太阳能电池板一块,输出直流电压可满足任何要求
E.无弹性丝线若干根
F.导线、开关若干
G.刻度尺1把
H.测力计1个
I.天平1台含砝码1盒
J.打点计时器1台(含复写纸、纸带)
K.电子表1个
L.带有光控计时器的实验平板一块。在平板两端各有一个光控门,同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块,该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间
M.支架:能满足实验所需的固定作用
到达X星球后,三位学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用),用不同的方法各自独立测出了重力加速度gx的值。现请你完成他们所做的实验:
实验一:(已完成)(1)器材有:A、H、I;
(2)主要的实验步骤是:
①选取一个合适的钩码,用天平测出质量m
②用测力计测出该钩码的重力F
③计算重力加速度的表达式为
实验二:(1)选用的器材有:
(2)写出主要的实验步骤(简明扼要)
(3)计算重力加速度的表达式为gx=
实验三:(1)选用的器材有:
(2)写出主要的实验步骤(简明扼要)
(3)计算重力加速度的表达式为gx= 。
15.(5分)用如图所示装置验证动量守恒定律, 质量为mA的
钢球A用细线悬挂于O点, 质量为mB的钢球放在离地面
高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使
悬线在A球释放前张直,且线与竖直线的夹角为α。 A球
释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后, A球把轻质
指针OC推移到与竖直线的夹角β处,B球落到地面上,地
面上铺一张盖有复写纸的白纸D。保持α角度不变,多次重
复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。(文中提供的
物理量均为测量量)
(1)图中测量的S应是B球初始位置到 的水平距离。
(2)用测量的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:
碰前:pA= ;pB= 。
碰后:= ;= 。
16.(12分)如图所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,
在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑
弧形导轨。 一个质量为m的小球从导轨上距A点足
够高为H处有静止开始滑下, 滑入A后沿筒壁运动,
为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高
度差h是多少?小球在筒壁上运动过程中对筒壁的压
力多大?
17.(14分)如图所示,小车A质量为mA=2kg,置于光滑水平面上,初速度v0=14m/s,带电量q=0.2C的可观为质点的物体B,质量mB=0.1kg,轻放在水车的右端,在它们有周围空间存在匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5T,物体B与小车之间有摩擦力,小车足够长,求:(g取10m/s2)
(1)物体B的最大速度。
(2)小车A的最小速度。
(3)在此过程中产生多少热?
18.(14分)已知物体在地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)其中G、ME、RE分别是万有引力常量、地球的质量和地球的半径。设真空中光速为c。
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞。设某黑洞的质量等于太阳的质量MS,求它的可能最大半径?
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为ρ(大约为10-27kg/m3),如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于真空中的光速c,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙半径至少多大?
19.(15分)质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为mA=2kg,mB=1kg的小物块A、B都以大小为v0=7m/s、方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端滑上小车并相向滑动,直到它们在小车上停止滑动为止也没有相碰,小物块A、B与车间的动摩擦因数均为μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)A在车上刚停止滑动时,A和车的速度大小。
(2)A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间?
(3)在给出的坐标系中画出小车运动的速度一时间图像。
参考答案
一、选择题:(每小题4分,共52分)
1.BD 2.B 3.B 4.BCD 5.C 6.A 7.AC 8.A 9.C 10.B
11.B 12.AC 13.D
二、非选择题(共68分)
14.实验题(1)(1分)C、E、G、K、M;(注:少选错选不得分)
(2)(2分)①组装好单摆,测出摆线长L,②测出n次全振动的时间t,算出周期;
(3)(1分)
实验三(1)(1分)G、L、M;(注:少选错选不得分)
(2)(2分)①将光控计时器的平板用支架竖直架稳,②测量两个光控门之间的距离h,③滑块从上面的一个光控门处自由释放,读出下落到上面光控门的时间t。
(3)(1分)
15.(4分)(1分)落点中心
(2)(4分)
16.(12分)解:(1)小球自H高处滑下进入A时速度: …………2分
随后小球在筒壁上在水平方向作以v为线速度的匀速圆周运动和在竖直方向的自由落
体运动。则圆周运动周期为:…………2分
自由落体的时间为 t=nT,(n=1,2,3,……)…………2分
则A、B的高度差为:…………2分
(2)小球对筒壁的压力为:…………4分
17.(14分)解:(1)对B,被加速后,在竖直方向上收竖直向上的洛仑兹力f和车面的支持力F以及竖直向下的重力mg,由平衡条件:f+F=mg…………(2分)
当F=0时有:…………3分
(2)A、B系统动量守恒:…………3分
代入数据得:=13.5m/s…………2分
(3)系统动能的损失转化为热:
…………4分
18.(14分)解:(1)由题中提供信息可知黑洞逃逸速度为…………2分
由题意知…………3分
即黑洞可能最大半径为…………2分
(2)宇宙质量:由题中提供信息可知逃逸速度为
由题意同理可得:…………3分
即:,即宇宙半径至少…………2分
19.(15分)解(1)当A、B都在车上滑行时,在水平方向三者受力如图所示,知A向右减速,B向左减速,由题已知数据可知,车向右加速,故A先经历时间t1跟车达到共同速度v1后,最后A、车一起和B达到共同速度v,则有:
…………2分
…………2分
(可用动量定理求解)
代入数据解得:v1=1.4m/s…………………………1分
t1=2.8s
(2)对A、B、车系统动量守恒:…………2分
代入数据解得:…………1分
设A、车共速后,再经过t2的时间三者共速,对A、车系统,由动量定理得:
…………2分(可用牛顿运动定律求解)
代入数据解得:t2=1.2s
则均停止的总时间t=t1+t2=4.0s…………2分(t1、t2结果各1分)
总时间t另解:
对B: ………………2分(可用牛二定律求解)
代入数据:t=4s…………2分
图所示(三条图线各1分,共3分)