1、2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高三（上）周练物理试卷（9.8）一、选择题：（共12题，每题5分，60分，其中9-12为多选题）1在物理学理论建立的过程中；有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A亚里士多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B牛顿发现了万有引力定律，并设计了扭秤测量出了引力常量C库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律D法拉第通过实验研究发现通电导线能产生磁场2如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为（）A2
2、m/sB3m/sC4m/sD5m/s3在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vCtA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC4如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是（）A它们的角速度相等A=BB它们的线速度ABC它们的向心加速度相等DA球的向心加速度大于B球的向心加速度5使物体脱离星球的引力束缚，不再
3、绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）AB CD6我国发射神舟号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1、v2当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动这时飞船的速率为v3比较飞船在M
4、、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，下列结论正确的是（）Av1v3v2，a1a3a2Bv1v2v3，a1a2=a3Cv1v2=v3，a1a2a3Dv1v3v2，a1a2=a37我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G由此可求出S2的质量为（）ABCD8如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30、45、60，斜面的表面情况都一样完全相同的物体（可视为质点）A
5、、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（）A物体A克服摩擦力做的功最多B物体B克服摩擦力做的功最多C物体C克服摩擦力做的功最多D三物体克服摩擦力做的功一样多9长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法中正确的是（）Av的极小值为Bv由零逐渐增大，向心力也增大C当v由极小值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大10有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，
6、则（）Aa的向心加速度等于重力加速度gB在相同时间内a转过的弧长最长Cc在4 h内转过的圆心角是Dd的运动周期有可能是28h11如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（）A动能的变化量相同B重力做功相同C重力做功的平均功率相同DA、B落地瞬间重力的瞬时功率相同12某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的vt图象，已知小车在0
7、t1时间内做匀加速直线运动，t110s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变则以下说法正确的是（）A小车匀加速直线运动的时间t1=2sB小车匀加速直线运动的时间t1=1.5sCt110s内小车牵引力的功率P为12WD小车所受阻力f的大小为3N二、计算题（13、14题各12分，15题各16分共40分）13如图所示，一根长0.2m的细线能承受的最大拉力为2N，一端系着一个质量为0.1Kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上作圆周运动，使小球的转速缓慢地增加，某时刻细线突然断开（g=10
8、m/s2）求：（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度；（2）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为30，桌面高出地面1.25m求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离14发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响求：（1）卫星在近地点A的加速度大小；（2）远地点B距地面的高度15一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒
9、为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶（g=10m/s2）试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间2016-2017学年江西省宜春市丰城中学高三（上）周练物理试卷（9.8）参考答案与试题解析一、选择题：（共12题，每题5分，60分，其中9-12为多选题）1在物理学理论建立的过程中；有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的
10、是（）A亚里士多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B牛顿发现了万有引力定律，并设计了扭秤测量出了引力常量C库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律D法拉第通过实验研究发现通电导线能产生磁场【考点】物理学史【分析】据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：A、伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；B、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许设计了扭秤测量出了引力常量，故B错误；C、库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，故C正确；D、法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律，奥斯特过实验研究发现通
11、电导线能产生磁场故D错误；故选：C2如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为（）A2m/sB3m/sC4m/sD5m/s【考点】运动的合成和分解【分析】已知合速度的方向以及一分速度的方向（水流速），根据平行四边形定则确定另一分速度（静水速）的最小值【解答】解：根据平行四边形定则知，因为垂线段最短，所以当静水速与合速度方向垂直时，静水速最小，故A正确，B、C、D错误故选A3在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA
12、、tB、tC的关系分别是（）AvAvBvCtAtBtCBvA=vB=vCtA=tB=tCCvAvBvCtAtBtCDvAvBvCtAtBtC【考点】平抛运动【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同【解答】解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，由图可知：vAvBvC，由h=gt2 可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tAtBtC，所以C正确故选C4如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面
13、在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是（）A它们的角速度相等A=BB它们的线速度ABC它们的向心加速度相等DA球的向心加速度大于B球的向心加速度【考点】向心力【分析】对两小球分别受力分析，求出合力，根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解，可得向心加速度、线速度和角速度【解答】解：对A、B两球分别受力分析，如图由图可知 F合=F合=mgtan根据向心力公式有 mgtan=ma=m2R=m解得 a=gtan v=由于A球转动半径较大，故向心加速度一样大，A球的线速度较大，角速度较小；故选C5使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速
14、度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）AB CD【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【分析】第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面然后再利用第一宇宙速度与第二宇宙速度关系即可求解【解答】解：某星球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：解得：带入GM=gR2得地球的第一宇宙速度为：又某星球的半径为地球半径4倍，质量为
15、地球质量的2倍，地球半径为R，所以第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是：v2=v1联立得该星球的第二宇宙速度为，故ABD错误，C正确；故选：C6我国发射神舟号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1、v2当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动这时飞船的速率为v3比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，下列结论正确的是（）Av1v3v2，a1a3a2
16、Bv1v2v3，a1a2=a3Cv1v2=v3，a1a2a3Dv1v3v2，a1a2=a3【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题【解答】解：根据万有引力提供向心力，即得：a=，由图可知r1r2=r3，所以a1a2=a3；当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，所以v3v2，根据得；v=又因为r1r3，所以v1v3故v1v3v2故选D7我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相
17、互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G由此可求出S2的质量为（）ABCD【考点】万有引力定律及其应用【分析】这是一个双星的问题，S1和S2绕C做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，S1和S2有相同的角速度和周期，结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题【解答】解：设星体S1和S2的质量分别为m1、m2，星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得：=即 m2=故选D8如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30、45、60，斜面的表面情况都一样完全相同的物体（
18、可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（）A物体A克服摩擦力做的功最多B物体B克服摩擦力做的功最多C物体C克服摩擦力做的功最多D三物体克服摩擦力做的功一样多【考点】功的计算【分析】根据受力分析和三角函数知识表示出摩擦力大小和斜面的距离根据功的定义式去比较两物体克服摩擦力做的功【解答】解：设斜面底边长度为s，倾角为，那么的斜边长为L=，对物体受力分析，那么物体受到的滑动摩擦力为f=FN=mgcos，那么物体克服摩擦力做的功为w=fL=mgcos=mgs，即物体克服摩擦力做的功与倾角无关所以三物体克服摩擦力做的功一样多，故选D9长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水
19、平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法中正确的是（）Av的极小值为Bv由零逐渐增大，向心力也增大C当v由极小值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系【解答】解：A、小球在最高点的最小速度为零，此时杆子的支持力等于重力故A错误B、在最高点，根据F=m得，速度增大，向心力也逐渐增大故B正确C、当v时，杆子表现为支持力，此时有：mgF=m速度增大时，向心力增大，则杆子对小球的支持力减小；
20、 在最高点，若速度v=，杆子的作用力为零，当v，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大故速度由极小值增大时，弹力先减小后增大； 故C错误； D、当v时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大故D正确故选：BD10有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）Aa的向心加速度等于重力加速度gB在相同时间内a转过的弧长最长Cc在4 h内转过的圆心角是Dd的运动周期有可能是28h【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万
21、有引力定律及其应用【分析】地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系【解答】解：A、地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度大由G=mg，得g=，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故a的向心加速度小于重力加速度g故A错误；B、由，得v=，则知卫星的轨道半径越大，线速度越小，所以b
22、的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故B错误；C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是2=故C正确；D、由开普勒第三定律 =k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h故D正确；故选：CD11如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（）A动能的变化量相同B重力做功相同C重力做功的平均功率相同DA、B落地瞬间重力的瞬时功率相同【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率【分析
23、】剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，A、B都只有重力做功，机械能守恒，动能的变化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值重力的瞬时功率等于重力与竖直分速度的乘积由此研究即可【解答】解：设斜面倾角为，刚开始A、B处于静止状态，所以有 mBgsin=mAg，所以mBmAA、剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，A、B都只有重力做功，根据动能定理得： mv2=mgh，解得着地时速率 v=，动能的变化量Ek=mv20=mgh，m不同，h相同，所以动能的变化量不同，故A错误；B、重力做功 WG=mgh，h相同，由于A、B的质量不相等，所以重力做功不同，故B错误；C、A运动的时间为：
24、t1=，所以A重力做功的平均功率为： =mAgh对B运动有： =gsint22，解得：t2=，所以B重力做功的平均功率为： =mBghsin而mBgsin=mAg，所以重力做功的平均功率相等，故C正确D、A、B落地瞬间重力的瞬时功率分别为 PA=mAgv，PB=mBgsinv，v相等，mBgsin=mAg，所以A、B落地瞬间重力的瞬时功率相同，故D正确故选：CD12某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的vt图象，已知小车在0t1时间内做匀加速直线运动，t110s时间内小车牵引力的功率保持不
25、变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变则以下说法正确的是（）A小车匀加速直线运动的时间t1=2sB小车匀加速直线运动的时间t1=1.5sCt110s内小车牵引力的功率P为12WD小车所受阻力f的大小为3N【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】（1）匀减速过程合力等于摩擦力，根据运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律列式求解；（2）在t1Os内小车牵引力的功率不变，在匀速阶段，牵引力等于阻力，根据瞬时功率与速度关系公式列式求解即可【解答】解：在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图象
26、可得减速时的加速度大小为：a=2m/s2则f=ma=2N即小车所受阻力f的大小为2N小车在7s10s内做匀速运动，设牵引力为F，则F=f由图象可知：vm=6m/s，则P=Fvm=12W即在t1Os内小车牵引力的功率为12W，t时的功率为12W，则此时牵引力为F=4N，0t时间内加速度的大小为a1=，求得时间t=1.5s，故BC正确，AD错误；故选：BC二、计算题（13、14题各12分，15题各16分共40分）13如图所示，一根长0.2m的细线能承受的最大拉力为2N，一端系着一个质量为0.1Kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上作圆周运动，使小球的转速缓慢地增加，某时刻细线突然断开
27、（g=10m/s2）求：（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度；（2）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为30，桌面高出地面1.25m求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离【考点】向心力；平抛运动【分析】（1）根据拉力提供向心力，结合最大拉力的大小求出小球运动的线速度（2）根据高度求出平抛运动的时间，结合线速度和时间求出水平位移，通过几何关系求出小球飞出后的落地点距桌边的水平距离【解答】解：（1）当FT=Fn=2N 代入数据解得：v=2m/s（2）由平抛运动：H=；x=vt得，代入数据解得x=1m根据几何关系有：d=xsin30=1m=0.5m答：（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度大小为2
28、m/s；（2）小球飞出后的落地点距桌边的水平距离为0.5m14发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响求：（1）卫星在近地点A的加速度大小；（2）远地点B距地面的高度【考点】同步卫星【分析】卫星近地点A的加速度由万有引力提供，求出万有引力加速度就可以，在地球表面，重力和万有引力相等，由此可以求出卫星在近地点的加速度a，在地球同步卫星轨道，已知卫星的周期求出卫星的轨道高度【解答】解：
29、（1）设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常数为G，卫星在A点的加速度为a，由牛顿第二定律得：G=ma；物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则：G=mg；解以上两式得：a=（2）设远地点B距地面高度为h2，卫星受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m（R+h2） 解得：h2=R答：（1）卫星在近地点A的加速度大小a=；（2）远地点B距地面的高度R15一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速
30、行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶（g=10m/s2）试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】首先要分析清楚汽车的运动过程：第一阶段：匀加速运动阶段开始，汽车由静止做匀加速直线运动，这个过程中V增大，汽车功率P=FV也增大；第二阶段：变加速运动阶段，加速度逐渐减小汽车输出功率达到其允许的最大值并保持不变时，其功率已不能维持汽车继续做匀加速直线运动了，此时汽车虽然做加速运动，但加速度逐渐减小，直到a=0这个过程
31、中P不变，F减小，V增大；第三阶段：匀速直线运动阶段加速度等于0后，速度已达到最大值Vm，此时汽车做匀速直线运动，此时F=f，P=FV=fVm【解答】解：（1）汽车的最大行驶速度（2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为v1，由Ff=ma，得F=4103N由p额=Fv1，得（3）当速度为5m/s时，处于匀加速阶段，牵引力的瞬时功率为：p=Fv=41035=20kW（4）匀加速阶段的时间为恒定功率启动阶段的时间设为t2，由动能定理，得t2=35s所以，总的时间为t=t1+t2=55s答：（1）汽车的最大行驶速度为40m/s；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度为20m/s；（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率为20kW；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为55s2016年10月7日
