山東省文登三中2009屆高三第三次月考
物理試卷
一、本題共10小題；每小題4分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個正確選項，有的小題有多個正確選項，全對得4分，選不全得2分，有選錯或不答的得0分。
1．下列關于物理學歷史史實的敘述正確的是：
A．牛頓發現了萬有引力，經過一段時間后卡文迪許用實驗方法測出引力常量的數值，從而驗證了萬有引力定律
B．愛因斯坦提出了量子理論，后來普朗克用光電效應實驗提出了光子說
C．麥克斯韋提出電磁場理論并預言電磁波的存在，后來由他首先用實驗證實電磁波的存在
D．湯姆生提出原子的核式結構學說，后來由盧瑟福用α粒子散射實驗給予了驗證
2．兩個物體如圖放置，同時有F＝1N的兩個水平力分別作用于a、b上，兩物體仍保持靜止，則地面對物體b、物體b對物體a的摩擦力分別為
A．0，0 B．1N，1N C．0，1N D．1N，0
3．汽車以恒定功率
、初速度
沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的
圖可能是下圖中
4．某人拍得一張照片，上面有一個傾角為α的斜面，斜面上有一輛小車，小車上懸掛一個小球，如圖所示，小球懸線與垂直斜面的方向夾角為β，下面判斷正確的是：
A．如果β＝α，小車一定處于靜止狀態
B．如果β＝0，斜面一定是光滑的
C．如果β＞α，小車一定是加速向下運動
D．無論小車做什么運動，懸線都不可能停留在圖中虛線的右側
5．如圖所示，兩個質量相等的物體A、B處在同一水平線上，當物體A被水平拋出的同時，物體B開始自由下落，圖中曲線AC為物體A的運動軌跡，直線BD為物體B的運動軌跡，
兩軌跡相交于O點，空氣阻力忽略不計，則
A．兩物體在O點時的速度相同
B．兩物體在O點相遇
C．兩物體在O點時的動能相等
D．兩物體在O點時重力的功率相等
6．如圖所示為某時刻從O點同時持續發出的兩列簡諧橫波在同一介質中沿相同方向傳播的波形圖，P在甲波最大位移處，Q在乙波最大位移處，下列說法中正確的是：
A．兩列波傳播相同距離時，乙波所用的時間比甲波短
B．Q點比P點先回到平衡位置
C．在P點完成20次全振動的時間內Q點可完成30次全振動
D．兩列波在相遇的空間區域能形成穩定的干涉現象
7．作用于O點的三力平衡，設其中一個力大小為F1，沿y軸正方向，力F2大小未知，與x軸負方向夾角為θ，如圖所示，下列關于第三個力F3的判斷中正確的是
A．力F3只能在第四象限
B．力F2與F3夾角越小，則F2和F3的合力越小
C．力F3的最小值為F1 cosθ
D．力F3可能在第一象限的任意區域
8．我國發射的“嫦娥一號”探月衛星簡化后的路線示意圖如圖所示，衛星由地面發射后經過發射軌道進入停泊軌道，然后在停泊軌道經過調速后進入地月轉移軌道，再次調速后進入工作軌道，衛星開始對月球進行探測。已知地球與月球的質
量之比為a，衛星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛星在停泊軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運動，則衛星
A．在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為
B．在停泊軌道和工作軌道運行的周期之比為
C．在停泊軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度
D．從停泊軌道進入到地月轉移軌道，衛星必須加速
9．兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，
、
、
、
。當球A追上球B并發生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（取兩球碰撞前的運動方向為正）
A．
B．
C．
D．
10．如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h。下列說法中正確的是（設下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0）：
A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點后上升的最大高度仍為h
B．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點
C．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h
D．若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為h
二、本題共8小題，共110分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步聚，只寫出最后答案不得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。
11．（12分）
（1）在①研究加速度與外力（質量一定）的關系；②驗證機械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中；某同學正確地作出了三個實驗的圖線，如圖中A、B、C所示。根據坐標軸代表的物理量判斷；A是實驗_________（只需填序號）的圖線，其斜率表示_________；B是實驗_________的圖線，其斜率表示_________。
（2）在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵，通電時，小球被吸在電磁鐵上，斷電時，小球自由下落，計時裝置開始計時。立柱上有可以移動的光電門。當小球經過光電門時，光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所需時間為t，再用刻度尺測出電磁鐵到光電門的距離s。為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關系。
①設計一個記錄實驗數據的表格
②為了達到實驗目的，你猜想位移s可能與
成正比，或可能與
成正比，……根據你的猜想，為了達到實驗目的，應如何處理實驗數據？
。
12．（11分）
現要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規律。給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。
（1）填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：
①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。
②用米尺測量A1與A2之間的距離s，則小車的加速度a＝ 。
③用米尺測量A1相對于A2的高度h。設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F＝ 。
④改變 ，重復上述測量。
⑤以h為橫坐標，1/t2為縱坐標，根據實驗數據作圖。如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規律。
（2）在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設計的方案是：
①調節斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0。
②進行（1）中的各項測量。
③計算與作圖時用（h－h0）代替h。
對此方案有以下幾種評論意見：
A．方案正確可行。
B．方案的理論依據正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。
C．方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關。
其中合理的意見是 。
13．（14分）
假設雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比，與雨點下落的速度v的平方成正比，即
（其中k為比例系數）。雨點接近地面時近似看做勻速直線運動，重力加速度為g． 若把雨點看做球形，其半徑為r，設雨點的密度為
，求：
（1）每個雨點最終的運動速度
（用、r、g、k表示）。
（2）雨點的速度達到
時，雨點的加速度a為多大？
14．（14分）
在建筑工地上，我們常常看到工人用重錘將柱樁打入地下的情景。對此，我們可以建立這樣一個力學模型：重錘的質量為m，從距樁頂高H處自由下落，柱樁的質量為M，重錘打擊柱樁后不反彈且打擊時間極短。柱樁受到地面的阻力恒為f，空氣阻力忽略不計。利用這一模型，計算重錘一次打擊柱樁時樁進入地下的深度。
一位同學這樣解：設柱樁進入地面的深度為h，對全程運用動能定理，得：
可解得：h＝……
你認為該同學的解法是否正確？如果正確，請求出結果；如果不正確，請說明理由，并列式求出正確的結果。
15．（14分）
一列沿直線運行的火車車廂內后壁吸附如圖所示的塑料吸盤，由于部分空氣進入吸盤內，塑料吸盤很容易脫落下來，若在某次剎車時塑料吸盤恰好脫落。請你運用所學的物理知識，計算出塑料吸盤落地點與車廂后壁的距離．已知火車剎車時的速度為V，火車剎車時加速度的大小為a，塑料吸盤脫落時其底部距地板的高度為H，車廂足夠長且不計空氣阻力。
16．（14分）
據報道，“嫦娥一號”月球探測衛星已于2007年在西昌衛星發射中心由“長征三號甲”運載火箭發射升空，正式開始我國探測月球的太空之旅。已知月球的半徑為R。
（1）如圖所示，在月球表面，有一傾角為θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平拋出一個小球，測得經過時間t，小球垂直落在斜坡上的C點。若在月球上發射一近月衛星，則最小發射速度多大？
（2）“嫦娥一號”月球探測衛星變軌后沿圓形軌道環繞月球運行，運行周期為T。求衛星離月球表面的高度。
17．（14分）
在人民廣場游玩時，小剛將一個氫氣球用細繩系于一個小石塊上，并將小石塊放在地上。已知小石塊的質量為m1，氣球（含球內氫氣）的質量為m2，氣球所受空氣的浮力恒為F，當時有風水平吹來，風速為v，已知風對氣球的作用力大小f＝ku（k為一已知常數，u為氣球相對空氣的速度大小），方向沿風速方向。開始時，小石塊靜止不動，如圖所示。
（1）若風速v在逐漸增大，小剛擔心氣球會連同小石塊一起被吹離地面，請你判斷是否會出現這一情況，并說明理由；
（2）若細繩突然斷開，氣球飛上天空，問氣球能達到的最大速度多大？設在氣球所經過的空中的風速保持v不變。
18．（17分）
如圖所示，質量M＝5．
（1）A車第一次碰到擋板前的瞬間，車A和滑塊B的速度vA和vB各是多大？
（2）當A車與擋板所有可能的碰撞都發生后，車A和滑塊B穩定后的速度是多少？
2009屆山東省文登三中高三第三次月考
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
BCD
B
BD
BC
C
AD
B
BD
11．（12分）
（1）①，物體質量的倒數
；③，（當地）重力加速度g；（每空1分）
（2）①表格如下：（3分）
位置
1
2
3
4
5
6
t/s
s/m
② t t2 （每空1分）處理方法：嘗試作出s―t圖，看是否是直線，若不是再作出s―t2圖。（3分）
12．（11分）
（1） ②
……………………………（3分）
③
……………………………（3分）
④斜面傾角（或填h的數值） ……………………………（2分）
（2）C ……………………………（3分）
13．（14分）
解：（1）當f＝mg時，雨點達到最終速度
，則有得
（7分）
（2）由牛頓第二定律得
………（2分）
則
……………………………………（3分）
解得
，即
。……………………（2分）
14．（14分）
解：不正確。………………………………………………………………（2分）
因為在重錘與柱樁碰撞過程中系統機械能有損失。（或碰撞過程中重錘與柱樁之間的彈力做的總功不為零）…………………………………………（2分）
正確解答如下：
設重錘打擊柱樁時的速度為v0，根據機械能守恒定律，有
得
……………………………………………（2分）
重錘打擊柱樁后共速，設為v，根據動量守恒定律，有mv0＝（M＋m）v （2分）
之后，重錘與柱樁一起向下運動直至靜止，設柱樁進入地面的深度為h，
根據動能定理，有
………………（2分）
聯立求得
…… （4分）
15．（14分）
解：塑料吸盤落地時間：
得
…………………（2分）
塑料吸盤的水平位移
……………………（2分）
（1）如果塑料吸盤落地時，火車已經停下來：
火車的位移
……………………………………（2分）
-
……………………………………（3分）
（2）如果塑料吸盤落地時，火車還沒有停下來：
火車的位移
……………………………………（2分）
……………………………………（3分）
16．（14分）
解：（1）設月球表面重力加速度為g，據運動分解，由圖可知
……………………… （2分）
其中 
＝gt …………………… （1分）
解得
………… （1分）
根據
……………………………（2分）
解得
……………………………（2分）
（2）設月球質量為M，衛星質量為m，由萬有引力定律和牛頓第二定律
…………………（2分）
在月球表面附近對任一物體
………………（2分）
解得衛星離月球表面的高度
………………（2分）
17．（14分）
（1）對氣球和小石塊整體，設地面的支持力為FN，由平衡條件在豎直方向有
FN＝（m 1＋m2）g ―F ……………………………（3分）
由于式中FN是與風速v無關的恒力，故氣球連同小石塊一起不會被吹離地面（2分）
（2）將氣球的運動分解成水平方向和豎直方向的兩個分運動，當其速度達到最大時，氣球在水平方向做勻速運動，有 vx＝v ………………………………………（2分）
氣球在豎直方向亦做勻速運動，有 m
氣球的最大速度 
…………………………………（2分）
聯立求得
………………（3分）
18．（17分）
解：（1）假設A車第一次碰到擋板前一直做加速運動對車A，由動能定理有
……………………………（2分）
代入數據解得vA＝0．
車碰到擋板前，車A和滑塊B組成的系統動量守恒，有
（2分）
將vA＝0．
vB＝1．
此時vB＞vA，說明此前滑塊B一直與車A發生相對滑動，車A一直加速．（1分）
因此車碰到擋板前，車A和滑塊B的速度分別是
vA＝0．
（2）假設車A第二次碰到擋板之前，滑塊B已經停在車上，則車從第一次碰到擋板之后到第二次碰到擋板之前的這段時間內，車A和滑塊B組成的系統動量守恒，取向右方向為正方向，有
……（2分）
代入數據解得v′＝0．
因為v′＜vA，說明車A從第一次碰到擋板之后到第二次碰到擋板之前的這段時間內，車A先向左做減速運動，再向右做加速運動，最后A、B保持勻速運動直到第二次碰撞擋板。…………………………………………………（2分）
車A第二次碰到擋板之后，系統的總動量方向向左，由動量守恒定律可得
……………………………（2分）
代入數據解得v″＝－0．
……………………………………（4分）
得
……………………………………（3分）
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