1、2015-2016学年广东省汕头市新溪一中高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题（每题6分，第1-5题只有一个选项符合要求，第6-8题有多项符合题目要求，）1如图，小孩保持伞骨竖直，匀速转动雨伞，伞边缘上的雨滴离开伞面作平抛运动，以下说法正确的是（）A所有雨滴落地的速度相同B所有雨滴落地所用的时间相同C所有雨滴运动的水平距离不同D所有雨滴在地面的落点形成不规则图形2一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图象是（）ABCD3如图，物体A的质量为
2、2m，物体B的质量为m，A与地面没有摩擦，B与地面间的动摩擦因数为，用水平力F推A，使A、B一起向右做匀加速直线运动，则A对B的作用力F的大小为（）AFBmgCD4如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（）AW=mgR，质点恰好可以到达Q点BWmgR，质点不能到达Q点CW=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离DWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离5如图，
3、质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有弹起当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小和方向为（）A g，竖直向下B g，竖直向下C g，竖直向上Dg，竖直向上6升降机箱内底部放一个质量为m的物体，当箱从高空某处以初速度v0下落时，其速度时间图象如图乙所示，以下说法正确的是（）A物体在0t1时间内加速度值变小B物体在0t1时间内加速度值变大C物体在0t1时间内处于超重状态D物体在0t1时间内处于失重状态72012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接
4、对接轨道所处的空间存在极其稀薄的土气，下面说法正确的是（）A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用C如不干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加8一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力
5、势能零点的选取有关二、解答题（共4小题，满分47分）9在“探究加速度与质量的关系”的实验中备有器材：A长木板；B电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C细绳、小车、砝码；D装有细砂的小桶；E薄木板；F毫米刻度尺；还缺少的一件器材是实验得到如图（a）所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距s2和D、E间距s4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为同学甲根据实验数据画出如图（b）所示a图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为kg；（g取10m/s2）同学乙根据实验数据画出了图（c），从图线可知乙同学操作过程中可能10（1）利用下图1的实验装置，探究外力做功与小球动能变化的定量关系小球
6、在重力作用下从开始自由下落至光电门，某同学实验如下：A用天平测定小球的质量为0.10kg；B用游标卡尺测出小球的直径如图2所示；C用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm；（光电门处可看成一几何点）D电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端；E让电磁铁断电，小球自由下落；F在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00103s小球的直径为cm，小球经过光电门时的平均速度m/s，其对应的动能为J在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为cm，其对应的重力做功为J试根据以上的数据得出本实验的结论：11在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由
7、落体运动运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s，求：（取g=10m/s2）（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？（2）伞兵在空中的最短时间为多少？12如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为=质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半（1）求细绳能够承受的最
8、大拉力；（2）若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大？（3）通过计算判断C能否从木板上掉下来物理-选修3-513下列说法正确的是 （）A卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C对于任何金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须小于这个频率，才能产生光电效应D入射光的强度增大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也会增大E处于基态氢原子最稳定14如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块（可视为质点），在木块正上方有一个固定悬点O，在悬点O和木块之间连接一根长度为0.4m的轻绳（轻绳不可伸长且刚
9、好被拉直）有一颗质量为m=0.01kg的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中（作用时间极短），g取10m/s2，要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动，求：子弹射入的最小速度2015-2016学年广东省汕头市新溪一中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题6分，第1-5题只有一个选项符合要求，第6-8题有多项符合题目要求，）1如图，小孩保持伞骨竖直，匀速转动雨伞，伞边缘上的雨滴离开伞面作平抛运动，以下说法正确的是（）A所有雨滴落地的速度相同B所有雨滴落地所用的时间相同C所有雨滴运动的水平距离不同D所有雨滴在地面的落点形成不规则图形【考点】平抛运动【分析】雨滴离开伞面后，有
10、水平初速度，做平抛运动，根据高度比较雨滴运动的时间，结合初速度和时间比较雨滴的水平位移【解答】解：A、因为雨滴做平抛运动的高度相同，根据h=知，运动的时间相同，在落地的竖直分速度相等，由于雨滴离开伞时的初速度相等，根据平行四边形定则知，落地的速度大小相同，但是方向不同，故A错误，B正确C、雨滴初速度大小相等，运动的时间相等，则水平距离相等，故C错误D、所有雨滴落地时水平距离相等，距离轴心在地面上的投影距离相等，即为s=，R为伞的半径，可知所有雨滴在地面上的落点形成的图样为圆形，故D错误故选：B2一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩
11、擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图象是（）ABCD【考点】牛顿第二定律【分析】对物体受力分析，利用牛顿第二定律列式找出Fa的关系式，即可做出选择【解答】解：物块受力分析如图所示：由牛顿第二定律得；Fmg=ma解得：F=ma+mgF与a成一次函数关系，故ABD错误，C正确，故选C3如图，物体A的质量为2m，物体B的质量为m，A与地面没有摩擦，B与地面间的动摩擦因数为，用水平力F推A，使A、B一起向右做匀加速直线运动，则A对B的作用力F的大小为（）AFBmgCD【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【分析】以整体为研究对象，由牛顿第二定律
12、求出加速度，然后以B为研究对象，由牛顿第二定律求出A对B的作用力大小【解答】解：以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：系统的加速度 a=g以B为研究对象，由牛顿第二定律得： Fmg=ma解得 F=；故选：D4如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（）AW=mgR，质点恰好可以到达Q点BWmgR，质点不能到达Q点CW=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距
13、离DWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离【考点】动能定理【分析】对N点运用牛顿第二定律，结合压力的大小求出N点的速度大小，对开始下落到N点的过程运用动能定理求出克服摩擦力做功的大小抓住NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，根据动能定理分析Q点的速度大小，从而判断能否到达Q点【解答】解：在N点，根据牛顿第二定律有：，解得，对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，解得W=由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，对NQ段运用动能定理得，因为，可知vQ0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离故C正确，A、B
14、、D错误故选：C5如图，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有弹起当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小和方向为（）A g，竖直向下B g，竖直向下C g，竖直向上Dg，竖直向上【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【分析】当框架对地面的压力为零的瞬间，对框架分析受力，根据共点力平衡条件求出弹簧的弹力大小，再隔离对小球分析，运用牛顿第二定律求出小球的加速度【解答】解：当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架的弹力和其重力平衡，则有：F=Mg对小球分析，根据牛顿第二定律得：F+mg=ma，解得：a=g，方向竖直向下故选：
15、A6升降机箱内底部放一个质量为m的物体，当箱从高空某处以初速度v0下落时，其速度时间图象如图乙所示，以下说法正确的是（）A物体在0t1时间内加速度值变小B物体在0t1时间内加速度值变大C物体在0t1时间内处于超重状态D物体在0t1时间内处于失重状态【考点】牛顿运动定律的应用超重和失重【分析】考查vt图象，由图可知物体的运动状态为向下减速，加速度方向向上，物体处于超重状态，且由图象的斜率可得出加速度的变化是逐渐减小【解答】解：A、在vt图中，图线的斜率表示物体速度变化的快慢，即斜率表示物体的加速度，由图可知，在0t1时间内物体的加速度逐渐减小故A正确，B错误；C、物体在0t1时间内的初速度的方向
16、向下，是向下做减速运动，所以加速度的方向向上，物体处于超重状态故C正确，D错误故选：AC72012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的土气，下面说法正确的是（）A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用C如不干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】飞船绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供圆周运动的向心力，
17、第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大根据相应知识点展开分析即可【解答】解：A、第一宇宙速度为最大的环绕速度，可知两者运行速度的大小都小于第一宇宙速度，故A错误B、飞船由万有引力提供向心力，航天员在天宫一号中处于失重状态，但航天员仍受地球引力作用，故B错误CD、如不干涉，由于空气阻力作用，使得天宫一号的速度减小，做近向心运动，轨道高度将降低，由v=知其的线速度会增大，故动能将增大，故CD正确故选：CD8一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A运动
18、员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【考点】机械能守恒定律；弹性势能【分析】运动员人高台下落过程中，重力做正功，重力势能始终减小蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置【解答】解：A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小故A正确 B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位
19、移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加故B正确 C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒故C正确 D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关故D错误故选ABC二、解答题（共4小题，满分47分）9在“探究加速度与质量的关系”的实验中备有器材：A长木板；B电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C细绳、小车、砝码；D装有细砂的小桶；E薄木板；F毫米刻度尺；还缺少的一件器材是天平实验得到如图（a）所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距s2和D、E间距s4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为同学甲根据
20、实验数据画出如图（b）所示a图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为0.02kg；（g取10m/s2）同学乙根据实验数据画出了图（c），从图线可知乙同学操作过程中可能未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）本题需测量小车的质量，所以还需要天平；（2）利用匀变速直线运动的推论，根据作差法求出加速度；（3）根据牛顿第二定律可知，a图象的斜率等于砂和砂桶的总重力；（4）观察图象可知当F0时，加速度仍为零，说明平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力【解答】解：本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平；根据逐差法得：解得：根据牛顿第二定律可知，a=，则F
21、即为a图象的斜率，所以砂和砂桶的总重力mg=F=解得：m=由c图可知，图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力故答案为：天平；0.02；未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够10（1）利用下图1的实验装置，探究外力做功与小球动能变化的定量关系小球在重力作用下从开始自由下落至光电门，某同学实验如下：A用天平测定小球的质量为0.10kg；B用游标卡尺测出小球的直径如图2所示；C用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm；（光电门处可看成一几何点）D电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端；E让电磁铁断电，小球自由下落；F在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门
22、所用时间为3.00103s小球的直径为1.20cm，小球经过光电门时的平均速度4m/s，其对应的动能为0.800J在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为81.0cm，其对应的重力做功为0.810J试根据以上的数据得出本实验的结论：在误差范围内外力做功与动能变化量相等【考点】探究功与速度变化的关系【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读主尺读数时看游标的0刻度线超过主尺哪一个示数，该示数为主尺读数，看游标的第几根刻度与主尺刻度对齐，乘以游标的分度值，即为游标读数利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过
23、光电门时的速度，从而求出动能根据功的定义式求出重力做功【解答】解：主尺读数为12mm，游标读数为0.10=0.0mm，所以最终读数为12.0mm，即1.20cm计算小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=进行计算，该速度是t时间内的平均速度，由于小球做匀加速直线运动，所以该速度小于小球经过d的中点时的瞬时速度，所以此计算结果比小球的实际速度略小；利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：小球经过光电门时的速度为：v=m/s=4.00m/s小球动能变化量为：Ek=mv20=0.142J=0.8J电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm，球的直径为1.20cm，则小球下落的高度为球心到光
24、电门的距离，即81.6=81.0cm小球从电磁铁处下落到经过光电门时，小球重力势能减小量为：EP=mgh=0.10100.810J=0.810J根据以上数据可知，在误差范围内外力做功与动能变化量相等故答案为：1.20；4.00m/s；0.800；81.0；0.810；在误差范围内外力做功与动能变化量相等11在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s，求：（取g=10m/s2）（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？（2）伞兵在
25、空中的最短时间为多少？【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；自由落体运动【分析】（1）整个过程中，伞兵先做自由落体运动，后做匀减速运动，总位移大小等于224m设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，先研究匀减速过程，由速度位移关系式，得到v0与h的关系式，再研究自由落体过程，也得到一个v0与h的关系式，联立求解（2）由（1）求出v0，由速度公式求出两个过程的时间，即可得到总时间【解答】解：（1）设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0则有：v2v02=2ah，又v02=2g联立并代入数据解得：v0=50 m/sh=99 m，（2）设伞兵在空中的最短时间为t，则有：v0
26、=gt1，t1=s=5 s，t2=3.6 s，故所求时间为：t=t1+t2=（5+3.6）s=8.6 s答：（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为99m（2）伞兵在空中的最短时间为8.6s12如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为=质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半（1）求细绳能够承受的最大拉力；（2）若要使小球落在释放点的正下方P点，平台
27、高度应为多大？（3）通过计算判断C能否从木板上掉下来【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律；动能定理【分析】（1）由机械能守恒定律求出小球的速度，然后由牛顿定律求出绳子能承受的最大拉力；（2）小球做平抛运动，应用平抛运动规律分析答题；（3）应用动量守恒定律与能量守恒定律求出C的位移，然后根据位移与木板的长度关系分析答题【解答】解：（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL=mv02 解得：v0=，小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律得：Tmg=m由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T=T解得：T=3mg；（2）小球碰撞后平抛运动，在竖直方向上：h
28、=gt2 水平方向：L=t解得：h=L（3）小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=m（）+3mv1 假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：3mv1=（3m+6m）v2由能量守恒定律得： 3mv12=（3m+6m）v22+3mgs联立解得：s=L由sL知，滑块C不会从木板上掉下来答：（1）细绳能够承受的最大拉力3mg；（2）要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为L；（3）Cb能否从木板上掉下来物理-选修3-513下列说法正确
29、的是 （）A卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C对于任何金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须小于这个频率，才能产生光电效应D入射光的强度增大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也会增大E处于基态氢原子最稳定【考点】光电效应；粒子散射实验【分析】卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型；衰变的实质是原子核中的中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率；光电子的最大初动能与入射光的强度无关【解答】解：A、卢瑟福通过粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，建立了原子核
30、式结构模型，故A正确B、衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故B错误C、当入射光的频率大于金属的极限频率，才能发生光电效应，故C错误D、发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故D错误E、处于基态的氢原子最稳定，故E正确故选：AE14如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg的木块（可视为质点），在木块正上方有一个固定悬点O，在悬点O和木块之间连接一根长度为0.4m的轻绳（轻绳不可伸长且刚好被拉直）有一颗质量为m=0.01kg的子弹以水平速度V0射入木块并留在其中（作用时间极短），g取10m/s2，要使木
31、块能绕O点在竖直平面内做圆周运动，求：子弹射入的最小速度【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】要使木块能绕O点在竖直平面内做圆周运动，应用牛顿第二定律求出木块在最高点的临界速度，在木块从水平面到达最高点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出木块在最低点的速度，根据动量守恒求出最小速度【解答】解：当木块恰好能绕O点在竖直平面内做圆周运动时，在最高点重力提供向心力，由牛顿第二定律得：（M+m）g=（M+m），解得：v1=2m/s，从最低点到最高点过程系统机械能守恒，由机械能守恒得：（M+m）v2=（M+m）v12+（M+m）g2L，解得：v=m/s，子弹射入木块过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=（M+m）v，解得：v0=80m/s；答：子弹射入的最小速度为：80m/s2017年3月15日