湖北省武汉市武昌区2011届高三十一月调研测试(物理).doc

湖北省武汉市武昌区2011届高三11月调研测试物 理 试 卷第卷 （选择题 共50分）一、本大题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分1、有一个方法可以用来快速估测闪电处至观察者之间的直线距离（如右图）：只要数出自观察到闪光起至听到雷声的时间 t 秒，就能估算出以千米为单位的闪电处至观察者之间的直线距离s已知空气中的声速约为340 m/s，则 s 约为At kmB km C kmD km2、下列说法正确的是A合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都一定不改变B合外力对质点施的冲量不为零，则质点的动量、动能都一定改变C某质点受到的合外力不为零，其动量、动能都一定改变D某质点的动量、动能都改变了，它所受到的合外力一定不为零（乙）0Ft1t2t3t（甲）压力传感器3、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t = 0时刻，将一金属小球从轻弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）如示，则A小球加速度的最大值等于重力加速度g B小球所受弹力的最大值等于其重力大小的2倍Ct2 t3 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能Dt2 时刻，小球与弹簧组成的系统的势能出现最大值4、如图所示，一个质量为m = 2.0 kg的物体，放在倾角为 = 30的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F = 10 N提物体，物体仍静止（取g = 10 m/s2），与未施加力F时比较，下述结论正确的是30mFA物体受到的合外力减小5.0 N B物体受到的摩擦力减小5.0 NC斜面受到的压力减小10.0N D物体对斜面的作用力减小10.0 N831245675、向心力演示器如图所示转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是A在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验B在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验C在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验D在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验ba6、消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声，干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的若r |r2r1|，则r等于A波长的整数倍B波长的奇数倍 C半波长的奇数倍D半波长的偶数倍7、如图所示，某同学用一个小球，在O点对准前方的、同一水平线上的、竖直放置的挡板上的A点，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且|AB|:|CD|:|EF|1:2:3则v1、v2、v3的大小之比是：Av1:v2:v33:2:1 Bv1:v2:v3:1Cv1:v2:v36:2:1 Dv1:v2:v3:18、水平方向振动的弹簧振子做简谐运动的周期为T ，振幅为A ，则下列说法正确的是A若在时间tt2t1内，弹簧的弹力对振子做的功为0，则t一定是的整数倍B若在时间tt2t1内，振子运动的位移为0，则t可能小于 C若在时间tt2t1内，要使振子在t2 时刻速度等于其在t1 时刻速度，则t一定是T的整数倍D若在时间tt2t1内，振子运动的路程为A，则t可能小于9、如图，导热性能极好的气缸开口向下，内有理想气体(即为可以不考虑气体的分子势能的气体)，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个水桶，水桶装满水时，活塞恰好静止，现在把水桶底部钻一个小孔，让水慢慢滴落，同时在外界大气压不变的情况下，缓慢降低气缸外部环境温度，则A缸内气体压强增大，内能不变 B外界对缸内气体做功，缸内气体温度降低C缸内气体体积减小，压强增大 D外界对缸内气体做功，缸内气体内能减少AFCB轻绳的这一点与端栓牢在一起10、如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B栓牢一根轻绳，轻绳下端悬挂一重为G的物体，上端绕过定滑轮A，用水平拉力F拉轻绳，开始时BCA = 160，现使BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC在此过程中(不计滑轮质量，不计摩擦)A拉力F大小不变 B拉力F逐渐减小C轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变D轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大第卷（共70分）二、本题共2小题，其中第11题8分，第12题10分，共计18分把答案填写在答题卡相应的横线上或按题目要求作答11、在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中，特设计了如甲图所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部细绳水平），整个装置处于静止状态实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如乙图，则结合该图像，下列说法正确的是： A可求出空沙桶的重力B可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D可判断第50秒后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）A甲图21341020403050706080900t / s乙图12、如甲图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置（g取9.80 m/s2）金属杆纸带夹打点计时器方形固定卡接电源铁架台方形固定卡重锤甲图 选出一条纸带如乙图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg甲同学根据乙图中的测量数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J；打点计时器打B点时重锤的速度vB=_m/s，此时重锤的动能是_J（结果均保留三位有效数字）12.41cmOBAC18.90cm27.06cm乙图hO丙图 乙同学利用他自己做实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v2为纵轴，以h为横轴，画出了如丙图所示的图线(a) 图线的斜率的值近似等于_A19.6 B9.80 C4.90 D2.45(b) 图线未过原点O的原因是： _三、本题共4小题，第13、14题各12分，第15、16题各14分，共计52分 解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、我国已启动“嫦娥工程”，并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射, “嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天，并已给落月点起了一个富有诗意的名字“广寒宫”.（1）若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，请求出月球绕地球运动的轨道半径r （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t ，小球落回抛出点已知月球半径为r月，引力常量为G ，请求出月球的质量M月14、一辆汽车质量为m1103 kg ，在水平路面上由静止开始先作匀加速直线运动，达到汽车的额定功率后，保持额定功率作变加速直线运动，共经过t20 s达到最大速度v220 m/s，之后匀速行驶运动中汽车所受阻力恒定汽车行驶过程中牵引力F与车速v的倒数的关系如图所示（1）求汽车的额定功率P ；（2）求汽车做匀加速直线运动时的加速度a ；（3）求汽车前20 s内行驶的距离s CBA1O2F/103 N/ sm-115、如图所示，左端带挡板的长为2L的木板B静止在水平面上，一质量为m（可视为质点）的物块A停在长木板的左端，挡板和物块间用长为L的轻绳连接，木板B质量为2m，A与B之间、B与水平面之间的动摩擦因数均为现给物块A持续施加一大小恒为F = 2mg的水平拉力，使A由静止开始在B上向右运动，当绳拉直后立即绷断，且绷断时B的速度小于A的速度（绳绷断后力F仍未撤除），其后木板B滑行了L停止求：（1）从刚开始运动到绳刚被拉直过程中物块A的加速度aA及经历的时间tA；（2）绳绷断后瞬间，物块A的速度vA和木板B的速度vB；（3）绳绷断时至物块A滑离木板B，物块A的对地位移F长为L的轻绳2LAB16、如图所示，一固定的光滑斜面倾角为 = 30，斜面长为L从斜面顶端无初速释放一质量为m的小球A，同时另一质量为m的小球B从斜面底端以某一初速度沿斜面向上运动，已知两球都可看成质点，碰撞为正碰且碰撞时无机械能损失，重力加速度为g问：（1）要使碰撞后A球恰好能够回到斜面顶端，则B球的初速度v0多大?（2）若A球从斜面顶端、B球从斜面底端都以(1)中求出的初速度v0作为各自的初速度而相向运动，要使两球碰撞后同时回到各自的出发点，则A球出发比B球要晚的时间t是多少?BA2011届武昌区高三11月调研测试物理参考答案及评标准一、本大题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分题号12345678910答案CDDBDACDBDBCDBC二、本题共2小题，其中第11题8分，第12题10分，共计18分把答案填写在答题卡相应的横线上或按题目要求作答11、(8分)A B C(未选全者得5分,有选错的,不得分)12、(10分，每空2分)1.85 1.83 1.68 (a)B；(b)该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关三、本题共4小题，第13、14题各12分，第15、16题各14分，共计52分 解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(12分)解答：根据万有引力定律和向心力公式：G （1） （2分）质量为m的物体在地球表面时：mg = G（2） （2分） 解（1）（2）得：r 月= （3） （2分）设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意： （4） （2分） （5） （2分） 解（4）（5）得： （6） （2分） 14、(12分)解答：分析：由图线分析可知：图线AB牵引力F不变，阻力f不变，电动车由静止开始做匀加速直线运动；图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，达到额定功率后，则汽车所受牵引力逐渐减小做加速度减小的变加速直线运动，直至达最大速度20m/s；此后汽车作匀速直线运动（1）由图象可得，当最大速度v2=20m/s时，牵引力为Fmin=1000N故恒定阻力 f=Fmin=1000N (2分)额定功率 P=Fminv2=20kW (1分)（2）匀加速运动的末速度 （由图象知F = 2000 N）代入数据解得 m/s (1分)匀加速直线运动的加速度 m/s2 (2分)（3）汽车在速度达到10m/s之前，一直做匀加速直线运动故匀加速运动的时间为 s (1分)匀加速运动的距离 m (1分)之后做变加速直线运动故变加速运动的时间为 s (1分)变加速运动的距离为，由动能定理： (2分)代入得 m故汽车在前20s内行驶的距离m (1分)15、(14分)解答：(1)可分析：绳绷直前木板B一直静止即：木板B的加速度 在拉力作用下物块A在木板上向右做匀加速直线运动则物块A的加速度为 (2分)所用时间 由 得 (2分)(2)绳刚绷直时物块A的速度为 (1分)绳绷断前后瞬间系统动量守恒：设绳绷断后物块A速度为，木板B速度为则有 (2分)之后：因木板B速度小于物块A速度，则木板B加速度为 （负号表示方向水平向左）木板B匀减速前进后停止：由可得 (2分)代入动量守恒方程得 (2分)（3）（判断A停止运动后B才掉下来）绳绷断后，木板B滑行了停止， 物块A还需相对木板B滑行L才滑离，物块A直接在木板上对地匀加速滑出故绷断后物块A的对地位移为： (3分)16、(14分)解答：（1）因A、B两球同时开始运动，两球在斜面上发生弹性碰撞，由弹性碰撞可知，两球碰后速度互换，故碰后A球恰好回到斜面顶端，就相当于B球直接匀减速直线运动恰好到达斜面顶端 (2分)对B球： (2分)其中 (2分)代入得： (1分)（2）若A、B两球在斜面上都以初速度相向出发，因两球碰后速度互换，故相当于两球各自做匀变速直线运动，即A球以初速沿斜面向下做匀加速运动，B球以初速沿斜面向上做匀减速直线运动，且它们的加速度大小均为要使两球碰撞后同时回到各自出发点，则A球应该后出发，它们的时间差即为两球分别在斜面上运动的时间之差.对A球： (2分)解得 (2分)对B球： (2分)所以 (1分)1、【解析】声波匀速传播，速度为v340m/s0.34km/s，则svtkm，C对。2、【解析】根据动能定理可知合外力做功为零必定有动能变化量为零，即速率变化为零，但速度变化量不一定为零，例如匀速圆周运动中合外力始终不做功，动能不变，但动量时刻改变，A错；根据动量定理可知合外力的冲量不为零必定有动量变化量不为零，动量必定改变，因此速度变化量不为零，但速率变化量可能为零，故动能可能改变，前面的例子中匀速圆周运动的合外力冲量不为零，动量时刻改变，动能却始终不变，B错；由合外力不为零（这里指恒定的合外力），一段时间内，由动量定理可知合外力的冲量必定不为零，动量必定变化，但由功的公式可知如果物体的位移始终垂直合外力，则合外力的功为零，动能不变，C错；同一个质点，动量改变了，动能必定改变，在一段时间内，合外力的冲量必定不为零，D对。3、【解析】由乙图可知t2时刻为弹簧弹力最大时刻，即小球运动到最低点。设小球刚接触弹簧时（设为P处）速度为v，小球在此后向下压缩弹簧，当速度又等于v时（设为Q处），由对称性可知，小球在P、Q两处的加速度对称，在P处的加速度为竖直向下，大小为g，则在Q处的加速度为竖直向上，大小也为g，由牛顿第二定律可得小球在Q处受到的弹簧弹力等于其重力的两倍，考虑到小球会继续向下运动压缩弹簧，故小球在最低点时加速度必定大于重力加速度g，最低点时弹力最大，最大值必定大于重力的两倍，A、B错；t2 t3 这段时间内，弹簧弹力从最大减小为零的过程，即小球从最低点返回到刚离开弹簧的过程，此过程由能量守恒可知弹簧释放的能量等于小球的动能增加量与重力势能的增加量之和，C错；小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即动能、弹性势能和重力势能三者之和不变，t2时刻小球动能为零，即最小，故弹性势能与重力势能之和必定最大，D对。4、【解析】两种情况相比，物体始终静止，则合外力均为零，A错；物体受到的摩擦力为静摩擦力，沿着斜面方向，由平衡条件可知：未施加力时，摩擦力f1mgsin10N，施加力后摩擦力f2mgsinFsin5N，B对；垂直斜面方向由平衡条件可知：未施加力时弹力N1mgcos10N，施加力后弹力N2mgcosFcos5N，故斜面受到压力减少了5N ，C错；未施加力时，斜面对物体的作用力（包括摩擦力和支持力）与其物体的重力等大反向，即物体对斜面的作用力为20N，施加力后斜面对物体的作用力等于mgF10N，故物体对斜面的作用力减小10N，D对。5、【解析】由向心力公式Fm2R，根据控制变量法，要控制m和R两个物理量不变才能探究向心力与角速度的关系，故A对。6、【解析】由于同一声源产生的两列波，等效为同相位、同频率的两个波源，则b处相遇时，若路程差为半波长的奇数倍，两列波在b处的振动位移合成为零，达到干涉相消的目的，C对。7、【解析】在竖直方向上三次下落的高度之比为1:3:6，由自由落体运动公式可知下落时间之比为1:，在水平方向有相同的水平位移，由svt可知，水平速度与时间成反比，即v1:v2:v3:1，D对。8、【解析】t时间内，弹力做功为零，说明振子处在对称位置或初末位置相同，显然对称位置的时间差不一定为半周期的整数倍，A错；位移为零，表示振子初末位置相同，显然时间间隔可能大于、小于或等于半个周期，B对；对C选项中初末速度相同，说明振子处在对称位置或初末位置相同，C错；振子路程为振幅A时，时间间隔可能大于、小于或等于四分之一个周期，D对。9、【解析】对活塞及水桶整体受力分析，受到向下的重力和缸内气体的压力，受到向上的大气压力。由于重力缓慢减小，大气压力不变，故缸内气体压力增大，压强增大，依题意可知外部环境温度缓慢降低，对导热性能极好的气缸来说，缸内气体温度也缓慢降低，由PV/T恒量可知P增大、T减小，V必定减小，外界推动活塞压缩气体，故外界对缸内气体做功，B、C正确；对理想气体，不考虑分子势能变化，因温度降低，分子总动能必定减小，故缸内气体内能必定减小，A错D对。10、【解析】对B共点处受力分析，有竖直向下的力，大小等于物体的重力G，AB轻绳的拉力F以及沿着杆的弹力N，这三个力的方向与三角形ABC的三个边的方向分别平行，故B处的三个共点力构成的矢量三角形与实际三角形相似：，在轻绳AB方向缓慢变化过程中，始终满足这个等式关系，由于AC、BC不变，而AB减小，且物体重力G不变，故F随AB减小而减小，N不变，B对A错；轻杆B端所受轻绳作用力（包括轻绳AB和拉物体的轻绳）与所受杆的弹力N等大反向，故C对D错。F/N11、【答案】ABC【解析】t0时刻，传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，对车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A对；t50s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3N的滑动摩擦力，B、C正确；此后由于沙桶重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将加速运动，D错。12、【答案】1.85；1.83；1.68 ； (a) B；(b)该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关。【解析】到B处时，重力势能为EPmghB1.009.818.90J1.85J；vBm/s1.83m/s；此时动能EKmvB21J1.68J（如果将vB1.83m/s代入计算将得到1.67J）；(a)在实验中误差允许的范围内，机械能守恒，故mghmv2，图线的斜率近似等于重力加速度的大小9.8；(b)从图丙可知在h0时，具有速度，说明该同学做实验时先释放了纸带，然后再闭合打点计时器开关，即先放纸带后开电源。