深圳市高三九校联考物理试题及答案

广东省深圳市 2009 届高三九校联考 物 理 试 题 考试时间 2 小时 试题总分数 150 分 第一部分 选择题（共 48 分） 一、选择题（共 12 小题，每小题 4 分，共 48 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 4 分，选 不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分．） 1．科学研究发现，在月球表面没有空气，没有磁场，重力加速度约为地球表面的 l／6； 若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月 球的影响，以下说法正确的有【 】 A．氢气球和铅球都将下落，且同时落地； B．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面 C．氢气球将向上加速上升，铅球加速下落 D．氢气球和铅球都将上升 2．下列表述正确的是【 】 A．卡文迪许测出引力常数 B．伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因 C．亚里士多德通过理想实验提出力并不是维持物体运动的原因 D．在国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、米和秒 3．如图所示，楔形木块静置于水平粗糙地面上，斜面与竖直墙之间放 置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半径为 R，球与斜面接触点 为 A.现对铁球施加一个水平向左的力 F，F 的作用线通过球心 O，若缓 慢增大压力 F，在整个装置保持静止的过程中【 】 A．任一时刻竖直墙对铁球的作用力都大于该时刻的水平外力 F B．斜面对铁球的作用力缓慢增大 C．斜面对地面的摩擦力保持不变 D．地面对斜面的作用力缓慢增大 4．A、B、C、D 四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直直线上，相邻两球 的距离等于Ａ球到地面的距离．现让四球以相同的水平速度同时抛出，不考虑空气 阻力的影响，下列说法正确的是【 】 A．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地间隔相等 B．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，Ａ、B 落地点间隔小于 C、D 落地点间隔 C．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B 落地时间间隔大于 C、D 落地时间隔 D．Ａ球落地前，四球分布在一条抛物线上，Ａ、B 落地点 间隔大于 C、D 落地点间隔 5． 如图所示，小车的质量为 M，人的质量为 m，人用恒力 F 拉绳，若人与车保持相对静 止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是【 】 A．0 B． FMm Mm        ，方向向右 C． FMm Mm        ，方向向左 D． FMm mM        ，方向向右 A B l B D h A E C 6．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一 高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则：【 】 A．小球下落时的加速度为 5m/s2 B．小球第一次反弹初速度的大小为 3m/s C．小球是从 5m 高处自由下落的 D．小球能弹起的最大高度为 0.45m 7． 如图所示，是汽车牵引力 F 和车速倒数 v 1 的关系 图像，若汽车质量为 2×103kg，由静止开始沿平直公路 行驶，阻力恒定，最大车速为 30m/s，则以下说法正确 的是【 】 A．汽车的额定功率为 6×104W B．汽车运动过程中受到的阻力为 6×103N C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D．汽车做匀加速运动时间是 5s 8．在 2007 年 11 月 5 日前后，嫦娥一号将迎来奔月旅程的最关键时刻——实施首次“刹车” 减速．在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进 入绕月轨道．这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离 开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表 面．图示如下．则下列说法正确的是【 】 A．实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒． B．嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道． C．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功． D．嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速度将很大． 9．如图，一物体从光滑斜面 AB 底端 A 点以初速度 v0 上 滑，沿斜面上升的最大高度为 h。下列说法中正确的是（设 下列情境中物体从 A 点上滑的初速度仍为 v0）：【 】 A．若把斜面 CB 部分截去，物体冲过 C 点后上升的最大 高度仍为 h B．若把斜面 AB 变成曲面 AEB，物体沿此曲面上升仍能 到达 B 点 C．若把斜面弯成圆弧形 D，物体仍沿圆弧升高 h D．若把斜面从 C 点以上部分弯成与 C 点相切的圆弧状，物体上升的 最大高度有可能仍为 h 制动开始 进 入 月 球 轨 进入奔月轨 道 中 途 轨 道 修 0 －3 0.4 0.8 t/s v/ms－1 5 10．如图所示，在一次救灾工作中，一架水平直线飞行的直升飞机 A，用悬索救护困在水中 的伤员 B，在直升飞机 A 和伤员 B 以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起， 在某一段时间内，A、B 之间的距离以 2l H t  （式中 H 为直升飞机 A 离水面的 高度）规律变化，则在这段时间内：【 】 A．悬索的拉力等于伤员的重力 B．悬索是竖直的 C．伤员做匀减速直线运动 D．伤员做速度大小增加的曲线运动 11．如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力Ｆ拉位于粗糙面上的木箱，使之 沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是【 】 A．Ｆ对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 B．Ｆ对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能 D．Ｆ对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 12．甲、乙两物体相距 100 米，沿同一直线向同一方向运动，乙在前，甲在后，请你判断哪 种情况甲可以追上乙：【 】 A．甲的初速度为 20m/s，加速度为 1m/s2，乙的初速度为 10m/s，加速度为 2m/s2 B．甲的初速度为 10m/s，加速度为 2m/s2，乙的初速度为 30m/s，加速度为 1m/s2 C．甲的初速度为 30m/s，加速度为 1m/s2，乙的初速度为 10m/s，加速度为 2m/s2 D．甲的初速度为 10m/s，加速度为 2m/s2，乙的初速度为 20m/s，加速度为 1m/s2 第二部分（非选择题，共 102 分） 非选择题部分只需作 7 小题，共 102 分。请把此部分答案写在答题纸上，并按题目要求作答。 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．（1）（4 分）图一中螺旋测微器读数为__________mm。图二中游标卡尺（游标尺上有 50 个等分刻度）读数为_________cm。 （2）（7 分）某同学用如图所示的装置测定重力加速度： ①电火花计时器的工作电压为______，频率________． ②打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”） ③纸带上 1 至 9 各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______ m/s2． ④当地的重力加速度数值为 9.8 m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原 因_______ ___ ． 14．（13 分）某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因素”的实验时，设计了两种实验方案： 方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示． 方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示．除了 实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重 量均为 2.00N 的砝码． （1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______，理由是 _________． （2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了 5 组实验数据，如下表所示： 请根据上述数据在坐标纸上(图 c)作出摩擦力 f 和砝码对木块的压力 F 的 关系图象（以 F 为横坐标）．图象不过原点的原因是_____________．由图象可知，木块的 重量为__________N．木块与木板间的动摩擦因素为____． 15．（10 分）如图所示，质量 m = 2kg 的物体原静止在水平地面上，物体与地面间的动摩 擦因数μ=0.75，一个与水平方向成 370 角斜向上、大小 F=20N 的力拉物体,使物体匀加速运 动，2s 后撤去拉力.求物体在地面上从静止开始总共运动多远才停下来？ （sin370=0.6,cos370=0.8,g = 10m/s2） 16（18 分）第 29 届奥林匹克运动会在北京举办，解答下列与奥运会有关的物理学问题：（取 重力加速度 g=10m/s2 ） （1）（6 分）举重运动员在抓举比赛中，为了减少杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两 手间要有较大距离。某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为 120 度，运动员质量 75kg，举起的杠铃为 125kg，示意如图甲,求该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小。 （2）（12 分）如图乙所示，女排比赛时，排球场总长为 18m，设球网高度为 2m，运动 员站在网前 3m 处正对球网跳起将球水平击出。当击球点的高度为何值时，球恰好既触网又 压底线？ 图甲 图乙 实验次数 1 2 3 4 5 砝码/个数 0 1 2 3 4 砝码对木块压力/N 0 2.00 4.00 6.00 8.00 测力计读数/N 1.50 2.00 2.50 2.90 3.50 370 F 17．（16分）2005年10月12日9时，神舟六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，其返 回舱于10月17日凌晨4时32分按照预定计划返回内蒙古四子王旗阿木古朗牧场的主着陆场。 神舟六号载人航天飞行的圆满成功，标志着我国在发展载人航天技术方面取得了又一个具有 里程碑意义的重大胜利。（已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g） （1）神舟六号载人飞船搭乘长征2号F型运载火箭从地面竖直发射升空，在地面附近上 升高度为h时获得的速度为v，若把这一过程看作匀加速直线运动，则这段时间内飞船对飞船 中质量为m的宇航员的作用力有多大？ （2）神舟六号载人飞船在离地面高度为H的圆轨道上运行的周期多大？ 18 （17 分）如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为 m=30kg，他在左侧平 台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从 A 点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿 轨道下滑，A、B 为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为 R=1.0m，对应圆心角为θ=1060， 平台与 AB 连线的高度差为 h=0.8m．（计算中取 g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6）求： （1）小孩平抛的初速度 （2）小孩运动到圆弧轨道最低点 O 时对轨道的压力 19．（17 分）如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速 转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯 杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此 周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个 滚轮边缘的线速度恒为 v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力 FN=2×104N，滚轮与夯 杆间的动摩擦因数μ= 0.3，夯杆质量 m = 1×103kg，坑深 h = 6.4m，假定在打 夯的过程中坑的深度变化不大，取 g =10m/s2。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；并在给出的坐 标图中定性画出夯杆在一个打夯周期内速度 v 随时间 t 变化的图像； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功； （3）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。 参考答案 h  A O B 一、选择题（48 分） 二、非选择题 13．（4 分）（1）1.997；1.094; （2）（7 分）①交流 220 V，50 Hz；（2 分） ②乙；（1 分） ③9.4；（3 分） ④空气阻力、摩擦阻力；（1 分） 14．（13 分） (1) b （2 分） ，木板向左运动的快慢 不会引起测力计的示数发生变化（2 分） （2）（画出正确的图线得 3 分）， 压力Ｎ中漏掉了木块的重力 （2 分） 6.00（填 6.0 或 6 均给分）（2 分） 0.25 （2 分） 15．（10 分）解: 开始时物体受重力、支持力、 摩擦力、拉力作用. 竖直方向上 N+Fsin370-mg = 0…① (2 分) 由①得 N = mg- Fsin370…② 水平方向上 Fcos370-μ(mg- Fsin370) = ma1 (2 分) a1 = m )Fsin37 -(mg-Fcos37 00  = 2 )6.020102(75.08.020  =5m/s2(1 分) 头 2s 物体的位移 S1= 2 12 1 ta = 2252 1  m =10m (1 分) 第 2s 末物体的速度 v = a1t=10m/s (1 分) 拉力撤去后,摩擦力 f = μmg (1 分) 设加速度大小为 a2 a2=-f /m=-μg = 7.5m/s2 (1 分) 位移 S2= 2 2 2 0 a v = 25.7 100 2   m=6.7m 总位移 S= S1+ S2=16.7m (1 分) 16，（18 分）解：（1）设运动员两手臂间的夹角为 2A=120º， 由平衡条件得 2FcosA = mg (3 分) F =1250(N) (3 分) （2）设击球点高度为 h 时，球恰好既触网又压线，此时球速度为 V ，则： 球恰好触网 2 10 2 1 gthh  (2 分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A AC AB C ACD BD AD BCD BD BD CD BCD vt 3 1  (2 分) 所以 2 23102 12 vh  。。。。。。。（1） (1 分) 球恰好压线： 2 22 1 gth  (2 分) vt 12 2  (2 分) 所以 2 212102 1 v h  。。。。。。。。。。。。。。（2） (1 分) 由以上式子消去 v，解得： mh 13.2 (2 分) 17．（17 分）（1）火箭竖直匀加速上升，加速度为 a，有： ahv 22  (3 分) 飞船对宇航员的作用力为 F，有： mamgF  (3 分) 得： )2( 2 h vgmF  (2 分) （2）用 r 表示飞船圆轨道半径，则 r = R+H，用 M 表示地球质量，m 表示飞船质量，T 表示飞船做圆周运动的周期。 由万有引力定律和牛顿定律得： )(2 )( 2 2 HRTm HR MmG        (3 分) 在地球表面，有： g R MG 2 (3 分) ； 解得： g HR R HRT  )(2 (2 分) 18．（17 分） （1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到 A 点时速度方向沿 A 点切线方向，则 0 0 tan tan53y x v gt v v     (3 分) 又由 21 2h gt 得 2 0.4ht sg   (3 分) 而 4 /yv gt m s  解得 0 3 /v m s (2 分) （2）设小孩到最低点的速度为，由机械能守恒，有 2 2 0 0 1 1 (1 cos53 )2 2xmv mv mg h R      (4 分) 在最低点，据牛顿第二定律，有 2 x N vF mg m R   (3 分) 代入数据解得 FN=1290N (1 分) 由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为 1290N． (1 分)) 19．（17 分） （1）夯杆加速上升阶段： 加速度 a = m mgFN 2 …………………… (2 分) a = 2m/s2 ………………… （1 分） 夯杆在一个运动周期内 v-t 图象 ……… （2 分） （2）夯杆加速上升的高度 a vh 2 2 1  …………………………………… (2 分) 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功 W1=2μFNh1 = 4.8×104J ………… （2 分） 夯杆匀速上升阶段上升高度 h2 = h－h1 = 2.4m ……………………………（1 分） 电动机对夯杆做的功 W2 = mgh2 = 2.4×104J ……………………………… （1 分） 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功 W = W1+ W2 = 7.2×104J ……… （1 分） （3）夯杆加速上升的时间 sa vt 21  ………………………………… （1 分） 滚轮边缘转过的距离是 s = vt1 = 8m ……………………………………… （1 分） 相对夯杆的位移是 L = 8m-4m=4m ……………………………………… （1 分） 磨擦产生的热量 Q = 2μFNL ……………………………………… （1 分） Q = 4.8×104J mg F1 F2