高三年级物理综合测试试题

高三年级物理综合测试试题

（120分钟　满分150分钟）

第Ⅰ卷（60分）

一、选择题：本题芡15小题，每题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有1个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1．如图所示，小车内有一光滑斜面，当小车在水平轨道上

做匀变速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相

对静止，在小车运动过程中的某时刻（此时小车速度

不为零），突然使小车迅速停止，则小车迅速停止的过

程中，小物块A可能　　　　　  　　　　 （　　）　　　

　　A．沿斜面滑下　　　　　　　　　　　

　　B．沿斜面向上滑

　　C．仍与斜面保持相对静止　　　　　　

　　D．离开斜面做曲线运动

2．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它下落的距离等于（　　）

　　A．　　　　　　B．　　　　　　C．　　　　　 D．

3．汽车以额定功率行驶时，可能做下列哪些运动　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　A．匀速直线运动　　　　　　　　　　 B．匀加速直线运动

　　C．减速直线运动　　　　　　　　　　 D．匀速圆周运动

4．某物体运动的v – t图像如图所示，可知

此物体　　　　　　　　　  （　　）

　　A．在做往复运动

　　B．在做加速大小不变的运动

　　C．只朝一个方向运动

　　D．在做匀速运动

5．如图所示，电梯与水平地面成θ角，人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升到达一定速度后便匀速上升，若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的摩擦力，则下面说法中正确的是　　　 （　　）

　　A．加速上升进程中，f、N、G都做功

　　B．加速上升过程中，N不做功

　　C．匀速过程中f=0，N、G都做功

　　D．匀速过程中f=0，N、G都不做功

6．如图所示两辆质量相同的小车静止于光滑的水平面上，

有一人静止在小车A上。当这个人从A车上跳到B

车上，接着双从B车跳回并与A车保持相对静止时，

A车的速率　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　A．等于零　　　　 B．小于B车速率

　　C．大于B车速率　 D．等于B车速率

7．质量为M的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率P和汽车所受的阻力f都恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v₀增加到最大速度v_m，汽车前进的距离为s，则在这段时间内发动机所做的功可用下列哪些式子计算　 （　　）

　　A．　　　　　　　　　　　　　B．

　　C．　　　　　　　　　　　　D．

8．一列简谐波向右传播，波速为v，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示某时刻两质点都处于平衡位置，且PQ间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，则t的可能值有　　　　　　　 （　　）

　　A．1个　　　　　　B．2个

　　C．3个　　　　　　D．4个

9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻（设t =0）

波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点正

在负最大位移处，如图所示，在t=0.6s时，质点A

第二次出现在正的最大位移处，则　　 （　　）

　　A．该简谐波的波速等于10m/s

　　B．t = 0.6s时，质点C在平衡位置处且向上运动

　　C．t = 0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动

　　D．当质点E第一次出现在正最大位移处时，质点B恰好在平衡位置且向下运动

10．如图所示，在光滑的水平面上有A、B两物体，中间用一轻质弹簧连接，现用一水平恒力F拉B，经过一段时间，系统做匀加速直线运动，当去掉F后，有　　（　　）

　　A．系统的总动量不断减少

　　B．弹簧恢复原长时，系统动能最大

　　C．弹簧压缩到最短时，两物体速度相等

　　D．弹簧压缩到最短时，系统动能最小

11．一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放一质量为m、带电量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是　　　　　　　　　（　　）

　　A．小球在运动过程中机械能守恒

　　B．小球经过环的最低点时速度最大

　　C．小球经过环的最低点时对轨道压力为

　　D．小球经过环的最低点时对轨道压力为

12．如图所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，

在竖直方向的A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置，

振子的振动周期为T，某一时刻物体正经过C点向上运

动（C点在平衡位置上方h高处），从此时刻开始的半

个周期内　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　A．重力对物体做功2mgh

　　B．重力对物体的冲量大小为mgT/2

　　C．振子的加速度方向始终不变

　　D．振子所受的回复力（重力和弹力的合力）做功为零

13．物块A、B叠放在水平面上，装砂的铁桶C通过细线牵

引A、B在水平面上向右匀加速运动，设A、B间的摩

擦力为f₁，B与桌面间的摩擦力为f₂，若增大C桶内砂

的质量，而A、B仍一起向右运动，则摩擦力f₁和f₂的

变化情况是　　　　　　　　　 　　　　　 （　　）

　　A．f₁不变，f₂变大　B．f₁变大，f₂不变

　　C．f₁和f₂都变大　 D．f₁和f₂都不变

14．质量相等的两小球A、B由不可伸长的细绳相连放在光滑

水平面上，绳处于松驰状态，现给B一个垂直AB连线的水

平速度v₀，小球B开始运动，当绳子绷直的瞬间（　　）

　　A．AB组成的系统动量守恒

　　B．AB组成的系统沿绳方向动量守恒

　　C．AB组成的系统机械能守恒

　　D．AB组成的系统机械能不守恒

15．同步卫星的质量为M，离地面的高度为h，R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则卫星所受到地球对它的万有引力的大小为（　　）

　　A．0　　　　　　　　　　　　　　　　B．　　　

　　C．　　　　　　　　　　 D．

第Ⅱ卷（共90分）

二、非选择题：本大题共7小题，共90分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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。

16．（20分）在用打点计时器验证机械能守恒

定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自

由下落，打点计时器在纸带上打出一系列

点。如图所示为选取的一条符合实验要求

的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合

适位置开始选取的三个连续点（其他点未

画出）。

　  已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s²。那么：

　 （1）纸带的　　　　端（选填“左”或“右”）与重物相连；

　 （2）根据图上所得的数据，应取图中O点和　　　　点来验证机械能守恒定律；

　 （3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△E_P=　　　 J，动能增加量△E_P=　　　 J；（结果取3位有效数字）

　 （4）实验的结论是　　　　　　　　　　　　  。

17．（5分）如图所示，有一辆汽车载满西瓜在水平路面上匀速

前进，突然发现意外情况紧急刹车做匀减运动，加速度大

小为a，设中间有一质量为m的西瓜A，则A受其他西瓜

对它作用力的大小为　　　　 。

18．（5分）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇

的转动角速度，其结构如下图所示。当系统

绕OO′转动时，元件A发生位移并输出电

压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信

息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数

为k，自然长度为L，电源的电动势为E，

电源内阻不计，滑动变阻器的总长度也为L，

电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器的滑动触

片在B点，此时弹簧在原长处。闭合电

源开关，当系统以角速度ω转动时，输出电压U和ω的函数关系为　　　　　 。

19．（14分）运动员沿着周长为C的圆形操场匀速跑动，当他经过A点时开始计时，经过一段时间t，他经过B点（AO⊥BO），问该运动员这段时间内跑过的路程及跑动的速率各是多少？

20．（14分）如图所示，AB和CD为两个对称斜面，两斜面足够长，斜面的下端分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120°，半径R=2.0m，一个质量为m=1kg的物体在离圆弧BC连线高度为h=3.0m处以初速度v₀=4.0m/s沿斜面运动，若物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。则

　 （1）物体在斜面上（不包括圆弧部分）走过的路程的最大值为多大？

　 （2）试描述物体最终的运动情况。

　 （3）物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少？

21．（16分）如图所示，质量为0.3kg的小车静止在光滑的轨道上，在它下面挂一个质量为0.1kg的小球B，车旁有一支架被固定在轨道上，支架上O点悬挂一质量也为0.1kg的小球A，两球的球心至悬挂点在距离均为0.2m。当两球静止时刚好相切，两球心位于同一水平线上，两条悬线竖直且相互平行。若将A球向左拉至图中虚线所示位置后从静止释放，与B球发生碰撞，碰撞中无机械能损失，求碰后B球上升的最大高度和小车获得的最大速度。（重力加速度g=10m/s²）

22．（16分）如图所示，将质量均为m厚度不计的两块物A、B用轻质弹簧相连接。第一次只用手托着B物块于H高度，A在弹簧弹力的作用下处于静止，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为E_P，现由静止释放A，B，B物块刚要落地前瞬间将弹簧瞬间解除锁定（解除锁定无机械能损失），B物块着地后速度立即变为0，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升。第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0。求：

　 （1）第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度v₁；

　 （2）第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度v₂。

参考答案

一、选择题（4分，2分，0分）

1．BD　 2．B　 3．ACD　 4．AB　 5．AC　 6．B　 7．CD　 8．D　 9．B

10．BCD　11．BC　12．ABD　 13．B　 14．ABD　 15．BCD

二、非选择题（共90分）

16．（1）左　 （2）B　 （3）1.88、1.84

　 （4）在误差允许范围内重物下落过程中机械能守恒。（每空5分）

17．（5分）

18．（5分）

19．（14分）顺时针跑动时（4分）

　　　　　　　　　　　  （3分）

　  逆时针跑动时（4分）

　　　　　　　  （3分）

20．（14分）

　 （1）物体在两斜面上来回运动时，克服摩擦力做功　①

物体从开始直到不再在斜面上运动过程中

　 ②　（3分）

解得：

　 （2）物体最终是在BC之间的圆弧上来回做变带圆周运动，且在BC点时速度为零。（2分）

　 （3）物体第一次通过圆弧最低点时，圆弧所做受到的压力最大。

　  依动能定理① （2分）

　  依牛顿第二定律　②　解得：（2分）

　  物体最终在圆弧上运动时，圆弧所受的压力最小

　  依动能定理　 ③（2分）

依牛顿第二定律④ 解得：（2分）

21．（16分）

如图A球从静止释放持后自由落至C点悬线绷直，此时速度为v_c

（2分）

在绷直的过程中沿线的速度分量减为零时，

A球将以切向速度v₁沿圆弧运动，且

（2分）

A球从C点运动到最低点与B球碰撞前机械能守恒，

可求出A球和B球碰前的速度v₂，即

因AB两球发生无机械能损失的碰撞且，所以它们的速度交换，即碰后A球的速度为零，B球的速度为，对B球和小车组成的系统水平方向动量守恒和机械能守恒，当两者有共同速度μ，B球上升到最高点，设上升高度为h。

（2分）

（2分）

在B球回摆到最低点的过程中，悬线拉力会使小车加速，当B球回到最低点时，小车有最大速度v_m，设此时B球回到最低点的速度大小为v₃，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有

 （2分）

解得（2分）

22．（16分）

　 （1）第二次释放A、B后，A、B自由落体运动，B着地后，A和弹簧相互作用至A上升到弹簧恢复原长过程中，弹簧对A做的总功为零。（2分）

对A从开始下落至弹簧恢复原长过程，对A由动能定理有①（2分）

解得方向向上（1分）

　 （2）设弹簧的劲度系数为k，第一次释放A、B前，弹簧向上弹力与A的重力平衡，且设弹簧形变量（压缩量）为② （1分）

　  第一次释放A、B后，B则刚要高地时弹簧产生向上的弹力与B的重力平衡，设弹簧的形变量（伸长量为）为 ③　（1分）

　  第二次释放A、B后，B则刚要高地时弹簧产生向上的弹力与B的重力平衡，设弹簧的形变量（伸长量为）为 ④　（1分）

　  由②③④得　⑤

　  即三个状态的弹性势能都相等为E_P　（1分）

　  在第一次释放A、B后至B着地前过程，对A、B和弹簧组成的系统由机械能守恒有

　  　⑥  （1分）

　  从B着地后到B刚要高地的过程，对A和弹簧组成的系统由机械能守恒有

　  　⑦  （3分）

　  第二次释放，对A和弹簧组成的系统，从A上升至弹簧恢复原长到B刚要高地过程，由机械能守恒有　⑧　（2分）

　  由⑥⑦⑧得　 （1分）