1、河北省正定中学 2017 届高三综合测试（一）理综-物理试题1. 在空军演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的 v t 图像如图所示，则下列说法正确的是 A. 010s 内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力B. 第 10s 末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第 15s 末C. 10s15s 空降兵竖直方向的加速度向下，加速度大小在逐渐减小D. 15s 后空降兵保持匀速下落，此过程中机械能守恒【答案】A【解析】试题分析：据题意，从图线可知，0-10s 内空降兵做加速运动，即加速度方向向下，则重力大于阻力，A 选项正确；10s 末空降兵打开降落伞，此后 10-
2、15s 内做减速带减小的减速运动，B 选项错误，而 C 选项正确；15s 后保持匀速运动，由于重力与阻力相等，阻力做负功，机械能减小，D 选项错误。考点：本题考查速度-时间图像和牛顿第二定律。2. 两个可视为质点的小球 a 和 b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球 a 和 b 的质量之比为 ，细杆长度是球面半径的 倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角 是 （ )A. 45 B. 30 C. 225 D. 15【答案】D【解析】由题目中的数据可以得出，abO 三点组成一个等腰直角三角形。所以两底角都为 。对两球进行受力分析，由于球面光滑，所以两球都只
3、受到 3 个力，如图所示：重力、球面的支持力、刚性细杆的弹力。由于是刚性细杆，所以刚性细杆对两球的弹力均沿着杆方向，且对两球的弹力大小相等。两球处于平衡状态是，两球受到的合力都为零。两球受到的三个力都组成一个封闭的力的矢量三角形。再由正弦定理列出等式。对球 ：，对球 ： ，所以：，即 ，所以 。答案 D 正确。视频3. 我国自主研制的“嫦娥三号”携带“ 玉兔”月球车于 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”若已知月球的质量为m，半径为 R，引力常量为 G，则以下说法正确的是( )A. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的
4、卫星，则最大运行速度为B. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为C. 若在月球上以较小的初速度 v0 竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为D. 若在月球上以较小的初速度 v0 竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用的时间为【答案】C【解析】【详解】A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。根据万有引力提供向心力得： ，得 ，故 A 错误； B、卫星的轨道半径增大，周期也在增大，故卫星的最小周期为近月卫星的环绕周期，根据万有引力提供向心力得： ，得 ，故 B 错误； C、忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式： ， ，所以物体上升
5、的最大高度为 ，故 C 正确；D在月球以初速度 v0 竖直上抛一物体，物体落回到抛出点所用时间： ，故D 错误。故选：C【点睛】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度；忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求出月球表面重力加速度，再根据竖直上抛的运动规律求解4. 如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率 P0 拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为 m，沿水面运动时所受的阻力为 f 且保持不变，当绳 AO 段与水面的夹角为 时，小船的速度为 v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】小船的实际
6、运动为合运动，可将小船的运动分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，如图：则 ，卡车通过定滑轮以恒定的功率 P0 拉绳，绳中拉力对船受力分析如图：根据牛顿第二定律可得： ，解得： 。故 A 项正确，BCD 三项错误。5. 如图所示，物体 A 和 B 的质量均为 m，且分别与轻绳连接跨过定滑轮( 不计绳子与滑轮，滑轮与轴之间的摩擦)，当用水平拉力 F 拉物体 B 沿水平向右做匀速直线运动的过程中( )A. 物体 A 也做匀速直线运动B. 绳子拉力始终大于物体 A 所受的重力C. 绳子对 A 物体的拉力逐渐增大D. 绳子对 A 物体的拉力逐渐减小【答案】BD【解析】试题分析：将 B 的速度分解，如图所示，
7、设绳子与水平方向的夹角为 ，则有 ，因为随着绳子的运动， 减小，所以 逐渐增大，A 错误；因为 A 做加速运动，合力向上，所以绳子的拉力大于 A 物体的重力，因为随着 减小，但是 减小的越来越慢，即加速度越来越小，所以绳子的拉力在减小，BD 正确。考点：考查了运动的合成与分解6. 如图甲固定在 O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为 F，小球在最高点的速度大小为 v，其Fv 2 图像如图乙所示则( )A. 小球的质量为B. 当地的重力加速度大小为C. v2c 时，小球对杆的弹力方向向上D. v22b 时，小球受到的弹力与重
8、力大小不相等【答案】BC【解析】【详解】A、B、在最高点，若 v=0，则 N=mg=a；若 N=0，由图知：v 2=b，则有 mg=m =m ，解得 g= ，m= R，故 AB 正确；C、由图可知：当 v2b 时，杆对小球弹力方向向上，当 v2b 时，杆对小球弹力方向向下，所以当 v2=c 时，杆对小球弹力方向向下，故 C 错误；D、若 v2=2b则 N+mg=m = ，解得 N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故 D 错误故选：AB【点睛】 （1）在最高点，若 v=0，则 N=mg=a；若 N=0，则 mg=m ，联立即可求得小球质量和当地的重力加速度大小；（2）由图可知：当 v2b
9、时，杆对小球弹力方向向上，当v2b 时，杆对小球弹力方向向下；（3）若 c=2b根据向心力公式即可求解7. 在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹跳，如图所示某次蹦床活动中小孩静止时处于 O 点，当其弹跳到最高点 A 后下落可将蹦床压到最低点 B，小孩可看成质点不计空气阻力，下列说法正确的是( )A. 从 A 点运动到 O 点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量B. 从 O 点运动到 B 点，小孩动能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量C. 从 A 点运动到 B 点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量D. 从 B 点返回到 A 点，小孩机械能的增加量等于蹦床弹
10、性势能的减少量【答案】A【解析】【详解】A. 从 A 运动到 O，小孩的速度不断增大，根据能量转化和守恒定律可知：其重力势能减少量等于增加的动能与弹性绳的弹性势能之和，则重力势能减少量大于动能增加量，故 A 正确；B. 从 O 运动到 B，小孩的速度不断减小，根据能量转化和守恒定律可知：小孩动能减少量和重力势能减少量之和等于蹦床和弹性绳弹性势能增加量，则小孩动能减少量小于蹦床和弹性绳弹性势能增加量，故 B 错误；C. 从 A 运动到 B，小孩机械能转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，则知小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加量，故 C 错误；D. 若从 B 返回到 A，弹性绳的弹性势能和蹦床的弹性势能
11、转化为小孩的机械能，则知小孩机械能增加量大于蹦床弹性势能的减少量，故 D 错误。故选： A8. 如图所示，圆心在 O 点、半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 竖直固定在水平桌面上，OC与 OA 的夹角为 60，轨道最低点 A 与桌面相切一足够长的轻绳两端分别系着质量为 m1和 m2 的两个小球(均可视为质点)，挂在圆弧轨道光滑边缘 C 的两边，开始时 m1 位于 C 点，然后从静止释放则( )A. 在 m1 由 C 点下滑到 A 点的过程中两球速度大小始终相等B. 在 m1 由 C 点下滑到 A 点的过程中重力对 m1 做功的功率先增大后减小C. 若 m1 恰好能沿圆弧下滑到 A 点，则 m1
12、2m 2D. 若 m1 恰好能沿圆弧下滑到 A 点，则 m13m 2【答案】BC【解析】试题分析：AB 两个小球用绳子连在一起，说明沿绳子方向的速度是一样的，而在 m1 滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，所以速度不等，重力的功率就是P=mgv，分析竖直方向速度的变化情况求解，若 m1 恰好能沿圆弧轨道下滑到 a 点，此时两小球速度均为零，根据动能定理求解质量关系解：A、m 1 由 C 点下滑到 A 点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在 m1 滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故 A 错误；B、
13、重力的功率就是 P=mgv，这里的 v 是指竖直的分速度，一开始 m1 是由静止释放的，所以 m1 一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到 A 点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零但是在这个 C 到 A 的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率 mgv 也是先增大后减小的过程，故 B 正确；C、若 m1 恰好能沿圆弧轨道下滑到 a 点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gR（1cos60）=m 2gR，解得：m 1=2m2故 C 正确，D 错误故选 BC【点评】本题解题的关键是对两
14、个小球运动情况的分析，知道小球做什么运动，并能结合动能定理、几何关系解题，难度适中9. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图 1 连接起来进行探究钩码数 1 2 3 4LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36(1)某次测量如图 2 所示，指针示数为_cm.(2)在弹性限度内，将 50g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针 A、B 的示数 LA 和 LB 如表1.用表 1 数据计算弹簧的劲度系数为_N/m(重力加速度 g 取 10m/s2)由表数据计算出弹簧的劲度系数为_N/m 【答案】 (1). (15
15、.9516.05)cm 有效数字位数正确 (2). (12.212.8) N/m (3). 能【解析】试题分析：1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为 1600cm（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量F=0 5N 时，弹簧形变量的变化量为 x=400cm，根据胡克定律知： 结合 L1 和 L2 示数的变化，可以得出弹簧形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧的劲度系数考点：探究弹力和弹簧伸长的关系【名师点睛】解决本题的关键掌握胡克定律，知道 F=kx，x 表示形变量，以及知道其变形式F=kx，x 为形变量的变化量。视频10. 要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有
16、直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略 )、砝码一套(总质量 m0.5kg)、细线、刻度尺、秒表他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量请完成下列步骤(1)实验装置如图所示，设左右两边沙袋 A、B 的质量分别为 m1、m2；(2)取出质量为 m的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现 A 下降，B 上升；(3)用刻度尺测出 A 从静止下降的距离 h，用秒表测出 A 下降所用的时间 t，则可知 A 的加速度大小 a_；(4)改变 m，测量相应的加速度 a，得到多组 m及
17、 a 的数据，作出_(选填“a-m ” 或“a- ”)图线；(5)若求得图线的斜率 k4m/(kgs 2)，截距 b2m/s 2，则沙袋的质量m1_kg，m 2_ kg.【答案】 (1). (2). a-m (3). 3 (4). 1.5【解析】(3)由题，质量为 m1 的沙袋从静止开始下降做匀加速直线运动，由 ，解得 ；(4)根据牛顿第二定律得：对 m1 及砝码： ；对 m2 及砝码：；联立解得： ，根据数学知识得知：作出 am图线； 图线斜率 ，截距 ，将m=0.5kg，g=10m/s2，k=4m/kgs2，b=2m/s2，代入解得： 。 11. 如图所示，同一竖直线上的 A、B 两点，固
18、定有等量的异种点电荷，电荷量为 q，正、负如图所示，ABC 为一等边三角形（边长为 L），CD 为 AB 边的中垂线，且与右侧竖直光滑 圆弧轨道的最低点 C 相切，已知圆弧的半径为 R，现把质量为 m、带电荷量为+Q 的小球（可视为质点）由圆弧的最高点 M 静止释放，到最低点 C 时速度为 v0已知静电力常量为 k，现取 D 为电势零点，求：（1）小球在 C 点受到的电场力的大小和方向；（2）在等量异种点电荷的电场中，M 点的电势 M【答案】(1) ，方向竖直向下 (2) 【解析】试题分析：(1)小球到达最低点 C 时，q 与q 对其的电场力 F1、F 2 是大小相等的，有F1F 2k又因为A
19、BC 为等边三角形，易知 F1、F 2 的夹角是 120，所以二者的合力为 F12k ，且方向竖直向下(2)小球由最高点 M 运动到 C 的过程中，由动能定理得mgRQU MC mv可得 M、C 两点的电势差为UMC (mv2mgR)又等量异种点电荷中垂线上的电势相等，即 C、D 两点电势相等，故 M 点的电势为MU MC (mv2mgR)考点：本题考查动能定理、电势差。12. 在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车一定要低速行驶在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”如图所示，假设某汽车以 10m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端 A 时，突然发现坡底前方有一位行人
20、正以 2m/s 的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑，汽车仍沿斜坡滑行已知斜坡的高AB3m，长 AC5m，司机刹车时行人距坡底 C 点的距离 CE6m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为 0.5.(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小(2)试分析此种情况下，行人是否有危险【答案】(1) 2m/s 2 (2) 行人有危险【解析】解：（1）汽车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得：mgsin mgcos =ma1由几何关系得：sin = ，cos =联立以上各式解得汽车在斜坡上滑下时的加速度为：a 1=2m/s2（2）由匀变速直线运动规律可得：v C2vA2=2a1x
21、AC解得汽车到达坡底 C 时的速度为： vC= m/s经历时间为：t 1= =“0.5“ s汽车在水平路面运动阶段，由 mg=ma2 得汽车的加速度大小为： a2=“g=5“ m/s2当汽车的速度减至 v=v 人 =“2“ m/s 时发生的位移为：x 1= =“11.6“ m经历的时间问问：t 2= =“1.8“ s人发生的位移为：x 2=v 人 （t 1+t2）=“4.6“ m因 x1x2=“7“ m6 m，故行人有危险答：（1）汽车沿斜坡滑下的加速度大小为 2m/s2（2）行人有危险【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁分析能否追及时，只要研究
22、两者速度相等时位移的情况即可13. 如图所示，一物体质量 m2kg，在倾角为 37的斜面上的 A 点以初速度 v03m/s下滑，A 点距弹簧上端 B 的距离 AB4m。当物体到达 B 后将弹簧压缩到 C 点，最大压缩量 BC0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为 D 点，D 点距 A 点AD3m。挡板及弹簧质量不计，g 取 10m/s2，sin 370.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数 。(2)弹簧的最大弹性势能 Epm。【答案】(1) 0.52 (2) 24.5J【解析】本题考察物体克服摩擦做功、涉及弹簧的能量转化和守恒问题。(1)物体在 D 点与 A 点比较，动能减少重力势能减少机械能减小机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，即代入数据解得：(2)由 A 到 C 的过程,动能减少重力势能减少克服摩擦力做功由能量守恒得：
