福建省武平县第一中学高三物理上学期试卷（实验班）.doc

2015-2016学年度武平一中高三实验班物理试卷 一.单项选择题 (32分) 1如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球p悬挂于车顶o点，在o点正下方有一光滑小钉a，它到o点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内），小球的高度( )a保持不变 b逐渐降低c逐渐升高 d升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2如图所示，传送带ab的倾角为，且传送带足够长。现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从b端开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数tan，传送带的速度为v(v0v)，方向未知，重力加速度为g。物体在传送带上运动过程中，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是( )amgcos bmgv0coscmgvcos dmg（v+v0）cos3为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是（ ）a顾客始终受到三个力的作用b顾客始终处于超重状态c顾客受到扶梯的作用力先指向右侧斜上方后竖直向上d在扶梯加速上升过程，顾客受到梯面的摩擦力指向右侧斜上方4宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球水平初速度0时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为r，万有引力常量为g。若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为（ ）a b c d 5横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c 。下列判断正确的是( )a三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短b三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大c三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快d无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直6用竖直向上大小为30n的力f，将2kg的物体由沙坑表面静止抬升1m时撤去力f，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm。若忽略空气阻力，g取10m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为（ ）a20j b24j c34j d54j7如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，mn是通过椭圆中心o点的水平线。已知一小球从m点出发，初速率为v0，沿管道mpn运动，到n点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由m点以初速率v0出发，而沿管道mqn运动，到n点的速率为v2，所需时间为t2。则（ ）a.v1=v2 ，t1t2 b.v1v2，t1t2c.v1=v2，t1t2 d.v1v2，t1t28如图所示，一根长为l的轻杆oa，o端用铰链固定，另一端固定着一个小球a，轻杆靠在一个质量为m、高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动时（此时杆与水平方向夹角为），小球a的线速度大小为 （ ） a bc d二.多项选择题(16分)9如图所示为某质点的vt图象，向右为运动的正方向，关于这个质点在4 s内的运动情况，下列说法中正确的是( )a02s内质点做直线运动，24s内质点做曲线运动b2s末质点离出发点最远c24s内质点的平均速度为1m/sd4s末质点位于出发点左侧10如图所示，质量均为m的a、b两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力。现用水平力f向右拉物块a，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法中正确的是 ( )a当0fmg时，绳中拉力为0b当mgf2mg时，a、b物体均静止c当f2mg时，绳中拉力等于d无论f多大，绳中拉力都不可能等于 11如图所示，水平光滑长杆上套有小物块a，细线跨过位于o点的轻质光滑定滑轮，一端连接a，另一端悬挂小物块b，物块a、b质量相等。c为o点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离oc=h。开始时a位于p点，po与水平方向的夹角为30。现将a、b静止释放。则下列说法正确的是( ) a物块a由p点出发第一次到达c点过程中，速度不断增大b在物块a由p点出发第一次到达c点过程中，物块b克服细线拉力做的功小于b重力势能的减少量c物块a在杆上长为的范围内做往复运动d物块a经过c点时的速度大小为12如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆a处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从a处由静止释放后，经过b处速度最大，到达c处（ac = h）时速度减为零。若在此时给圆环一个竖直向上的速度v，它恰好能回到a点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环( ) a.下滑过程中，加速度一直增大b.下滑过程中，克服摩擦力做的功为c.在c处弹簧的弹性势能为 d.上下两次经过b点的速度大小相等 三,实验题(18分)13（8分）某活动小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门a.b，计时装置测出钢球通过a.b的时间分别为ta.tb。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d_cm。（2）要验证机械能守恒，只要比较_。a.与gh是否相等 b.与2gh是否相等c.与gh是否相等 d.与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度_。（选填“”或“”或“”）误差_ _（选填“能”或“不能”）14（1）正确的是_（2）_（用题中所给物理量的符号表示）（3）还需测量的物理量是_ _。 （4）此实验方案_ _（选填“可行”或“不可行”），理由是_。 四,计算题(34分)15 16.17.2015-2016学年度武平一中高三实验班物理试卷参考答案1a【解析】试题分析：设l0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：t1=mg，弹簧的伸长,即小球与悬挂点的距离为l1=l0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：t2cos=mg，t2sin=ma， 所以：，弹簧的伸长：，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变，故a正确，bcd错误故选a.考点：物体的平衡.2c【解析】试题分析：由物体与传送带之间的动摩擦因数tan。传送带的速度为v(v0v)，可得出传送带向上运动时，物体加速运动到和传送带速度相同时物体速度最大，此时摩擦力的最大瞬时功率为mgvcos，故c答案正确。考点：功率.3c【解析】试题分析：在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，ab错误；在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，即顾客受到扶梯的作用力方向竖直向上；故c正确，d错误. 故选c.考点：牛顿第二定律的应用.【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用题目；解题的关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力情况，可以得出各个力的大小情况；匀速过程二力平衡，与运动方向无关.4a【解析】 试题分析：设月球表面重力加速度为g，小球在最高点的速度为 v1，由机械能守恒定律，小球在从最低点到最高点的过程中，有；小球在最高点时有，联立解得，故月球表面最小发射速度为故选a考点：本题考查万有引力定律、牛顿第二定律。5d【解析】试题分析：三个小球做平抛运动，从图中可知落在a点的小球下落的高度最大，根据可得落在a点的小球运动时间最长，a错误；三个小球都做平抛运动，加速度都等于重力加速度，所以三个小球在飞行过程中速度变化率是一样的，根据公式可得落在a点的小球的速度变化量最大，故bc错误；首先落在a点的小球不可能与斜面垂直，b、c点，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要，即v=0.5gt，那么在经过t时间的时候，竖直位移为0.5gt2，水平位移为 即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，所以落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故d正确【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直考点：考查了平抛运动规律的应用6c【解析】试题分析：对物体从开始上升到落到沙坑深处，由动能定理可知：，解得wf=34j，故选c.考点：动能定理.7a 【解析】试题分析：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达n点时速率相等，即有v1=v2小球沿管道mpn运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道mqn运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道mpn运动的平均速率小于沿管道mqn运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1t2故a正确故选a. 考点：平均速率；机械能守恒定律.【名师点睛】此题考查了机械能守恒定律的应用以及平均速率的应用；解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比；此题是基础题，意在考查学生灵活运用知识的能力.8a【解析】试题分析：将物块向右运动按照运动效果将其运动分解，如图所示： 将合速度按照作用效果分解为和，其中为b点做圆周运动的线速度，由于a与b绕共同点o做圆周运动，故二者角速度相等，即：，则a点线速度为：，故选项a正确。考点：本题考查运动的合成与分解及其相关知识。【名师点睛】解决本题的关键会按照其作用效果对速度进行分解，将物块的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在垂直于杆子方向上的速度等于b点绕o转动的线速度，根据可求出杆转动的角速度，再根据杆的角速度和a的转动半径可以求出a的线速度大小。9bd【解析】试题分析：02s内质点的速度一直为负，即一直朝着负方向运动，做直线运动，在24s内质点的速度一直为正，即一直朝着正方向运动，做直线运动，a错误；质点先朝着负方向运动，在2s末又开始朝着正方向运动，所以2s末离出发点最远，b正确；因为2-4s内质点不做匀变速直线运动，所以不能使用公式计算平均速度，c错误；图像围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，从图中可得负位移大于正位移，所以4s末总位移为负，即在出发点左侧，d正确考点：考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中，通过速度的正负判断运动方向，图像的轨迹不表示运动轨迹，只有匀变速直线运动才能使用公式计算平均速度；速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，在坐标轴下方表示负位移，10abc【解析】试题分析：当0fmg时，a受到拉力与静摩擦力的作用，二者平衡，绳子拉力为0，a正确；当mgf2mg时，a、b整体受到拉力和摩擦力的作用，二者平衡，a、b整体处于静止状态，b正确；当时，整体，对b：，由上两式得，c正确；当时，绳子的拉力为，绳子的拉力可为，d错误。考点：牛顿运动定律的应用.11acd【解析】试题分析：物块a由p点出发第一次到达c点过程中，绳子拉力对a做正功，动能不断增大，速度不断增大，故a正确到c点时b的速度为零则根据功能关系可知，在物块a由p点出发第一次到达c点过程中，物块b克服细线拉力做的功等于b重力势能的减少量，故b错误由几何知识可得，由于ab组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块a在杆上长为h的范围内做往复运动。故c正确。设物块a经过c点时的速度大小为v，此时b的速度为0。根据系统的机械能守恒得：mg（）=得 v=，故d正确。故选acd.考点：机械能守恒定律；动能定理.12bc【解析】试题分析：因为圆环从静止开始运动，到b点速度最大，加速度为零；然后减速，到c点速度为零，所以圆环加速度先减小，后增大，a错误；下落过程中，重力势能转化为弹性势能和内能，即，上滑过程中，弹簧的弹性势能和动能转化为重力势能和内能，即有，联立解得，所以b正确；根据可得在c处弹性势能为，c正确；因为系统一部分能量克服摩擦力做功，转化为内能，所以上下两次经过b点的速度大小不相等，d错误；【名师点睛】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用考点：考查了功能关系，能量守恒定律13（1）0.950 （2）d （3） 不能【解析】试题分析：（1）根据游标卡尺读数方法可知。（2）钢球通过两个光电门的平均速度分别为，由机械能守恒定律知，mgh=，可知d正确。（3）系统误差不能避免。考点：验证机械能守恒定律实验。14（1）c （2） （3）滑块停止滑动的位置到b点的距离 （4）不可行 滑块在空中飞行时间很短,难以把握计时起点和终点,秒表测时间误差较大【解析】试题分析：（1）从实验操作的步骤可知，两种情况下弹簧做的功相等，设弹簧做的功为，ab之间的距离是x，在滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功， 根据动能定理得：，同理可得：滑块第2次滑动的过程中，有，以上两式联立解得，滑块离开桌面后做平抛运动，平抛运动的时间：，滑块飞行的水平距离：，滑块第1次离开桌面时的速度：，滑块第2次离开桌面时的速度：，所以有，可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关，要想让滑块顺利画出桌面，弹簧的压缩量不能太小，故c正确。（2）由（1）分析知：动摩擦因数的表达式为（3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面，则可以认为滑块的末速度是零。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，由知：还需要测量出滑块停止滑动的位置到b点的距离。（4）改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，来测定小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，此实验方案是不可行的，原因是滑块在空中飞行时间很短，难以把握计时起点和终点，秒表测时间误差较大。考点：本题考查了探究影响摩擦力大小的因素及动摩擦因数的测定，意在考查考生对实验原理、操作步骤和数据处理方法的掌握情况，应用所学基本规律解决实验问题的能力。15（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）对物体b 由牛顿第二定律可得： 解得：剪断绳后b的加速度不变