高三物理试卷
(说明：本试卷考试时间120分钟，满分150分，共33题。第30、31、32、33题要求写出解答过程，只有答案不得分。)
一、单项选择题.（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。）
1．在下列公式中选出加速度a的定义式（）
A． B． C． D．
2．关于运动的合成，下列说法中正确的是（）
A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
C．两个直线运动的合运动一定是直线运动
D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
3．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）
A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小
C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小
4．下列能正确反映物体做平抛运动时速度变化量随运动时间变化规律的图是（）
5．A、B两物体各自在不同纬度的甲、乙两处受到一竖直向上的外力作用后，在竖直方向上做变加速直线运动。利用传感器和计算机可以测量快速变化的力与加速度，如图所示是用这种方法获得的物体A、B所受的外力F与加速度a的关系图线，若物体A、B的质量分别为mA、mB，甲、乙两处的重力加速度分别为gA、gB，则（）
A．mA＞mB，gA＞gBB．mA ＞mB，gA＜gB
C．mA = mB，gA＜gB D．mA＜mB，gA＞gB
6．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（）
A．大于 B．等于
C．小于 D．取决于斜面的倾角
7．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线。已知一小球从M点出发，以初速v0沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需的时间为t1；若该小球仍由M点以相同初速v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则 ( )
A．v1＝v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2
C．v1＝v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2
8．线框A中有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的（）
A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
二、单项选择题．（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。）
9．如图，A、B以相同的速率v下降，C以速率vx上升，当绳与竖直方向的夹角为α时，vx与v满足的关系是（）
A. B.
C. D.
10．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是（）
A．2R B．5R/3 C．4R/3 D．2R/3
11．物体以90 J的初动能从斜面底端A向上滑，经过B处时动能损失30 J，机械能损失10 J，则物体滑回A处时的动能为 （ ）
A．30 J B．40 J C．50 J D．70 J
12．如图所示，T型支架可绕O点无摩擦自由转动，B端搁在水平地面上，将一小物体放在支架上让其从A端自由下滑，若支架表面光滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N1；若支架和小物体间有摩擦，并从A端给小物体一定的初速度，小物体恰好沿AB匀速下滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N2，前后两次过程T型支架均不翻转，则（）
A．N1＝0 B．N1＜N2C．N1＞N2 D．N1＝N2
13．将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力，取g=10m/s2。根据图象信息，不能确定的物理量是（）
A．小球的质量 B．小球的初速度
C．最初2s 内小球重力的平均功率 D．小球抛出时的高度
14．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（）
A． B． C． D．
15．如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转50圈，在暗室中用每秒闪光51次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（ ）
A．顺时针旋转51圈 B．逆时针旋转51圈
C．顺时针旋转1圈 D．逆时针旋转1圈
16．如图，战机在斜坡上方进行投弹演练。战机水平匀速飞行，每隔相等时间释放一颗，第一颗落在a点，第二颗落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线，且ab=bc=cd，不计空气阻力。第三颗将落在 ( )
A．bc之间 B．c点
C．cd之间 D．d点
三、多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得4分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分，答案涂写在答题卡上。）
17．质量为2kg的物体从静止开始，以8m/s2的加速度竖直向下匀加速运动了5m的距离(g取10m/s2)，在这一过程中（）。
A．物体的动能增加了160JB．物体的重力势能增加了100J
C．物体的机械能减少了20JD．合外力对物体做功80J
18．用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形框架，在其中两个顶点处各固定一个小球A和B，质量分别为2m和m。现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点，框架可绕O点自由转动。有一水平力F作用在小球A上，使OB杆恰好静止于竖直方向，则撤去F后（不计一切摩擦） ( )
A．小球A和B线速度始终相同
B．小球A向下摆动的过程机械能守恒
C．小球A向下摆到最低点的过程中速度先增大后减小
D．OB杆向左摆动的最大角度大于60°
19．如图所示，一滑块从固定的斜面底端A处冲上粗糙的斜面，到达某一高度后返回A。下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep、机械能E随时间变化的图像，（以地面为零势能面），可能正确的是( )
20．一物块与竖直墙壁接触，受到水平推力F的作用，力F随时间变化的规律为F=kt（k>0）。设物块从t=0时刻起由静止开始沿墙壁竖直向下滑动，物块与墙间的动摩擦因数为μ(μ<1)。得到物块与墙壁间的摩擦力随时间变化的图像，如图所示。从图线可以得出( )
A．0-t1时间内，物块在竖直方向做匀加速直线运动
B．0-t1时间内，物块在竖直方向做加速度逐渐减小的加速直线运动
C．物块的重力等于a
D．物块受到的最大静摩擦力总等于b
四、填空题（共20分，每小题4分，答案写在答题纸中指定置，不要求写出演算过程。）
21．若两颗人造地球卫星的向心加速度之比为a1∶a2＝4∶9，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝，周期之比T1∶T2＝。
22．如图所示，质量为m，长为L的均匀木杆AB，A端装有水平转轴，若在B端用恒定的水平外力F使杆从竖直位置绕A转过θ角，则此时木杆的动能为；在水平恒力F=mg/2作用下木杆转过的最大角度为。
23．某人游泳过河，静水中游速为河水流速的1／2，若河宽为d，则使到达对岸的地点与正对岸间距最短位移为__________；他游泳的方向应与上游河岸的夹角为__________。
24．如图所示，在竖直平面有一个形状为抛物线的光滑轨道，其下半部分处在一个垂直纸面向里的非匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中虚线所示）。一个质量为m的小金属环从轨道上y=b（b>a）处以速度v沿轨道下滑，则：首次到达y=a进入磁场瞬间，小金属环中感应电流的方向为（顺时针、逆时针）；小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量=。（假设轨道足够长，且空气阻力不计）
25．如图所示，一物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿固定光滑斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t物体运动到离地面高度为h1的某处，获得速度v1，此时撤去恒力F，物体又经过时间t恰好回到斜面底端，此时物体的速度大小为v2，则v1与v2大小之比v1:v2=________；若选取地面为重力势能零参考面，撤去恒力F后物体的动能与势能恰好相等时的高度为h2，则h1与h2之比h1:h2=________。
五、实验题（本大题4小题，共24分。）
26．（4分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图，闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，则当电键闭合稳定后，将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中，灵敏电流计G指针的偏转情况是________（选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”）；将线圈A从线圈C中拔出，则与缓慢拔出相比，快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度________（选填“更大”、“更小”或“相同”）。
27．（6分）图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2，那么：闪光频率是______________Hz；小球运动中水平分速度的大小是______________m/s；小球经过B点时的速度大小为______________m/s。
28．（6分）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
（1）在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是_______________。（单项选择）
A．保证小球每次从同一高度释放。B．保证小球每次摆到同一高度。
C．观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度。
D．观察受到阻挡前后小球在两侧用时是否相同。
（2）图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称是_______________。
（3）图（b）的图像中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
29．（8分）改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤。已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm。
（1）（多选题）做这样改进的优点是( )
A．力传感器既可测拉力又可测压力
B．力传感器测力时不受主观判断影响，精度较高
C．能消除转轴摩擦引起的实验误差
D．保证力传感器所受拉力方向不变
（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验。此方法________（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差。已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为________N·m。力传感器的读数为________N。
六、计算题（本大题4小题，共50分。）
30．（10分）如图（a）所示，质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取10m/s2。试求：
（1）物块在0—4s内的加速度a1的大小和4—8s内的加速度a2的大小；
（2）恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。
31．（12分）如图（甲）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水平地面上，支架可绕水平轴O在竖直面内自由转动，A端搁在左侧的平台上。已知AB长度l1=0.75m，OB长度h=0.5m。现有一质量为m=2kg的物块（可视为质点）以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板，物块与AC间动摩擦因数μ=0.5。问：T型支架是否会绕O轴翻转？
某同学的解题思路如下：
支架受力情况如图（乙），设支架即将翻转时物块位于B点右侧x处，根据力矩平衡方程：，式中，解得。
此时物块离A端。
然后算出物块以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距离s2；……比较这两个距离：
若s2≤s1，则T型支架不会绕O轴翻转；若s2>s1，则会绕O轴翻转。
请判断该同学的解题思路是否正确。若正确，请按照该思路，将解题过程补充完整，并求出最后结果；若不正确，请指出该同学的错误之处，并用正确的方法算出结果。
32．（14分）如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m1的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取10m/s2。
（1）若将OA间距调整为L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m1之比；
（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为L，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，求小球此时的速度。
33．（14分）如图（a）所示，倾角为θ的平行金属轨道AN和A′N′间距为L，与绝缘光滑曲面在NN′处用平滑圆弧相连接，金属轨道的NN′和MM′区间处于与轨道面垂直的匀强磁场中，轨道顶端接有定值电阻R和电压传感器，不计金属轨道电阻和一切摩擦，PP′是质量为m、电阻为r的金属棒。现开启电压传感器，将该金属棒从曲面上高H处静止释放，测得初始一段时间内的U-t(电压与时间关系)图像如图（b）所示（图中Uo为已知）。求：
（1）t3-t4时间内金属棒所受安培力的大小和方向；
（2）t3时刻金属棒的速度大小；
（3）t1-t4时间内电阻R产生的总热能；
参
一、单项选择题
1．B 2．B 3．A 4．B 5．B 6．B 7．A 8．D
二、单项选择题
9．B 10．C 11．A 12．B 13．D 14．B 15．D 16．A
三、多项选择题
17．CD 18．CD 19．BC 20．BC
四、填空题
21．3:2 22
23． 24．逆时针 25．1:2 3:2
五、实验题
26．向左偏转 更大
27．10 1.5 2.5
28．（1）C （2）光电门传感器 （3）乙 丙 甲
29．（1）BD （2）能 0.7 -0.5
六、计算题
30．（10分）
解：（1）由图可知，0－4s内，物体向右做匀减速直线运动，其加速度大小
（2分）
4s－8s内，物体向左做匀加速直线运动；其加速度大小
（2分）
（2）根据牛顿第二定律，在0－4s内恒力F与摩擦力同向：
F+μmg=ma1 （2分）
4s－8s内恒力F与摩擦力反向：
F-μmg=ma2 （2分）
代入数据解得：
F=7N，μ=0.15 （2分）
31．（12分）解答与评分标准：
该同学的思路不正确。 （1分）
该同学分析支架受力时，漏掉了物块对AC的摩擦力，力矩平衡方程有错。 （2分）
考虑物块对AC的摩擦力，力矩平衡方程为：
（2分）
式中， （1分）
得到：
代入数据得x=0，即物块沿AC滑行s1=0.75m到达B点时，支架恰好翻转。 （2分）
物块在AC上滑行时，根据牛顿第二定律，得：- （1分）
解出 （1分）
物块在AC上最多能滑行的距离 （1分）
由于，所以T型支架会翻转。 （1分）
32．解：（1）依题意，小球处于静止状态时，=30°，由几何关系知，此时=30°。
分析小球受力，设轻杆对其弹力大小为F，方向沿杆向上，轻绳对其弹力大小为T，则
（2分）
（2分）
解得 M=m1，即 M:m1=1:1。 （2分）
（2）小球与钩码构成的系统机械能守恒，有
（4分）
又 M:m2=4:1
设此时轻绳与水平方向夹角为α，则
，α=37°。 （1分）
， （2分）
解得 v1=5m/s/ （1分）
33．（1），方向：沿金属轨道平面斜向上。
（2），
，
（3）
