2016届高三第一学期国庆物理综合训练24

2016届高三第一学期国庆物理综合训练二（第四章）

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一、单选题（每题6分，共30分）

14.一个质点受到恒力F1的作用，由静止开始运动，保持恒力F1不变，突然又增加一个方向与F1的方向垂直的恒力F2的作用．则该质点此后( ) A．仍做直线运动 B．可能做变加速直线运动 C．一定做曲线运动 D．速度的大小不一定增加

15.如图所示，已知mA＝3mB＝m，C为内壁光滑、半径为R的半圆形轨道，D为定滑轮，开始A、B均处于静止状态，释放后，A沿圆弧轨道下滑，若已知A球下滑到最低点时A的速度为v，则此时B的速度为( )

2

A．v B.2v C.v D．2v

2

16.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h．不计空气的作用，重力加速度大小为g．若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是( ) A．L12gg ?v?L16h6h2(4L1?L2g2)g?v?L1h6h 2L1(4L1?L2g2)g?v?6h26h 2?L2g1(4L12)g ?v?h26hLB．14L1C.2LD．14

17.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )

4?2r34?2r24?2r24?r3A．GM? B．GM? C．GM? D．GM?

T2T2T2T3

18. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭

3

发动机，探测器自由下落。己知探测器的质量约为1.3×10kg，地球质量约为月球的81倍，地球

2

半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s．则此探测器( ) A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/s

3

B．悬停时受到的反冲作用力约为2×10N

C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒

D．在近月圆轨道上运行的线速度大于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

二、多选题（每题6分，共18分）

19.关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是 ( )

A．物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同

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B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变

C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心

D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直

20．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出( ) A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度 C.炸弹的飞行时间 D.炸弹投出时的动能

21．如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是( )

A．b一定比a先开始滑动

B．a、b所受的摩擦力始终相等

kg

C．ω＝2l是b开始滑动的临界角速度

2kg

D．当ω＝3l时，a所受摩擦力的大小为kmg

三、实验题 22．（6分）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。 完成下列填空：

（1） 将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；

（2） 将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg；

（3） 将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示： 1 2 3 4 5 序号 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 m（kg） （4） 根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字）

23（9分）验证牛顿第二定律的实验中，打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。

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③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，?。求出与不同m相对应的加速度a。 ⑥以砝码的质量m为横坐标，砝码的总质量成反比，则

11为纵坐标，在坐标纸上做出?m关系图线。若加速度与小车和aa1与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 a（2）完成下列填空：

（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________mm。

2

由此求得加速度的大小a=__________m/s。

（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

四、计算题

24.（13分）在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；

（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，则滑雪者的初速度是多大？

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25．（19分）天宫一号于2011年9月29日成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道，求：（1）地球质量M；（2）地球表面重力加速度g （3）地球的平均密度?。 35．【物理—选修3-5】（15分）

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（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：1H+1H→2He+x ，

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式中x是某种粒子。已知：1H、1H、2He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字）

(2)(9分) 如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求 （1）两球a、b的质量之比；

（2两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。

14-18：CCDAB 19-21：AD/ABC/AC 22.（2）1.40 7.9 1.4 23.（1）间隔均匀，线性，（2）远小于小车和砝码的总质量，

s3?s150?t2，24.2～24.5，mm,47.0～47.3mm,1.13～1.16,

1k，

bk 24.(1)2.5m,(2)7m/s

322125.(1)M?4?(R?h)3,(2)g?4?(R?h)3,(3)??3?(R?h) 35.(1)0n（中子） 17.6,(2)2?1 1?2

2GT2R3R2T2GT2 第4页

2016届高三第一学期国庆物理综合训练二（第四章）参考答案

14-18：CCDAB 19-21：AD/ABC/AC

22.（2）1.40 （4）7.9 1.4 （每空2分） 23.（1）间隔均匀，线性，（2）远小于小车的质量，1.16,

s3?s1，24.2～24.5，mm,47.0～47.3mm,1.13～

50?t21b，（每空1分） kk12gt 解得t=0.5s 2

24.解： （1）把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、vy两个分量 由 h?则 vy=gt=5m/s 又vy=v0tan45° 解得 v0=5m/s 着地点到平台边缘的水平距离：x= v0t=2.5m

（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速运动，由动能定理得

112mv0?mv222 解得：v=7m/s 即滑雪者的初速度为7m/s。

Mm2?2)r （2分）25.解：（1）对天宫一号，由万有引力提供向心力得：G2?m(， Tr4?2(R?h)3（2分） 其中r?R?h（1分），解得M?2GTmM （2）在近地面处，有重力近似于万有引力，即mg?G2（3分）

R4?23代入M解得：g?22(R?h)（1分）

RT43M3?(R?h)3? （3）地球体积V??R （2分） ??（1分） 233VGTR135(1)0n（中子） 17.6 ??mgs?（2）解：（1）设球b的质量为m2，细线长为L，球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v，由机械能守恒定律得m2gL?1m2v2 ① 2 设球a的质量为m1；在两球碰后的瞬间，两球共同速度为v?，以向左为正。由动量守恒定律得 m2v?(m1?m2)v? ②

设两球共同向左运动到最高处时，细线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律得

1m1(m1?m2)v?2?(m1?m2)gL(1?cos?) ③ 联立①②③式得 1??1 ④ 2m21?cos?m 代入题给数据得1?2?1 ⑤

m2 （2）两球在碰撞过程中的机械能损失是 Q?m ⑥?(1m?m)g(1L?c?os) 2gL21m?m2Q2联立①⑥式，Q与碰前球b的最大动能Ek(Ek?m2v)之比为 ?1?1(1?cos?) ⑦

2Ekm2 联立⑤⑦式，并代入题给数据得：

Q2 ⑧ ?1?Ek2第5页