安徽省皖南八校高三物理第一次联考试题（含解析）新人教版(1).doc

皖南八校2015届高三第一次联考物理【试卷综析】本试卷是高三模拟试题，包含了高中物理必修一、必修二的全部内容，主要包含匀变速运动规律、受力分析、牛顿运动定律，圆周运动、万有引力与航天、动能定理等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，以能力测试为主导，考查了较多的知识点。一、选择题：（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）【题文】1.关于力和运动，下列说法中正确的是 a.物体在变力作用下不可能做直线运动 b.物体在恒力作用下可能做曲线运动 c.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 d.物体在变力作用下不可能保持速率不变【知识点】物体做曲线运动的条件；曲线运动d1【答案解析】b解析： a、只要是力的方向与速度的方向在一条直线上，物体就做直线运动，与力的大小是否变化无关，所以a错误b、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，如平抛运动所以b选项正确c、同a的分析，a选项正确，所以c错误d、匀速圆周运动受的力的方向始终指向圆心，受的力是变力，但它的速度的大小变化，所以d错误故选b【思路点拨】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；只要是力的方向与速度的方向在一条直线上，物体就做直线运动，与力的大小是否变化无关本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对直线运动条件的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了【题文】2.某一质点运动的位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是 a.质点一定做直线运动 b.质点可能做曲线运动 c.t=20s时刻质点离开出发点最远 d.在t=10s时刻质点速度最大【知识点】匀变速直线运动的图像a5【答案解析】a解析：a、b位移图象只能反映位移正负两个方向，所以只能描述直线运动；故a正确，b错误c、根据位移等于坐标的变化量分析可知，在10s时质点离出发点最远为5m，而在20s时离出发点的距离只有1m；故c错误d、图象的斜率表示速度大小，在t=10s速度为零故d错误故选a【思路点拨】根据位移图象的斜率等于速度，分析质点的速度方向，判断质点的运动情况坐标的变化量等于位移位移图象和速度图象都表示物体做直线运动抓住位移图象的斜率等于速度、坐标的变化量等于位移是分析的关键【题文】3.如图所示，质量分别为ma、mb的两物块a、b叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑。则a. a、b间无摩擦力b. b与斜面间的动摩擦因数=tanc. a、b间有摩擦力，且b对a的摩擦力对a做负功d. b对斜面的摩擦力方向沿斜面向上【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4 【答案解析】b解析： a、因为a处于平衡状态，a受重力、支持力以及b对a的静摩擦力平衡，知a、b间有摩擦力摩擦力的方向沿a与b的接触面斜向上，向下滑动的过程中，摩擦力的方向与a的速度方向的夹角为锐角，所以b对a的摩擦力对a做正功故a、c错误b、a、b能一起匀速下滑，对整体分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，有：mgsin=mgcos，可得=tan斜面对b的摩擦力方向沿斜面向上，所以b对斜面的摩擦力方向沿斜面向下故b正确d错误；故选b【思路点拨】两物块a、b叠放在一起，共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑两物体均处于平衡状态，隔离对a和对整体分析，判断摩擦力的方向解决本题的关键能够选择合适的研究对象，正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及注意整体法与隔离法的运用【题文】4.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现a、b两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是a.两颗卫星的线速度一定相等b.天体a、b的质量一定不相等c.天体a、b的密度一定相等d.天体a、b表面的重力加速度一定不相等【知识点】万有引力定律及其应用d5【答案解析】c 解析：设卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可得，解得，由于仅由a、b两个天体的近地卫星周期相同无法判断他们的质量关系和半径关系，故选项abd错误。由于密度，近地卫星近似满足r=r，故，密度只与卫星的周期有关，选项c正确。【思路点拨】卫星绕球形天体运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律得出天体的质量与卫星周期的关系式，再得出天体密度与周期的关系式，然后进行比较本题是卫星绕行星运动的问题，要建立好物理模型，采用比例法求解要熟练应用万有引力定律、圆周运动的规律结合处理这类问题【题文】5.一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为r=20cm，环上有一穿孔的小球 m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以l0rad/s的角速度旋转(取 g=10m/s2 )，则小球相对环静止时与环心o的连线与o1o2的夹角是a.30 b.45 c.60 d.75【知识点】牛顿第二定律；向心力c2 d4【答案解析】c解析： 小球转动的半径为rsin，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则，f合=mgtan=mrsin2，解得=60故c正确，a、b、d错误故选c【思路点拨】圆环绕着通过环心的竖直轴o1o2以10rad/s的角速度旋转，小球做圆周运动，重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力根据牛顿第二定律列出表达式求出夹角解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源，知道匀速圆周运动的向心力由合力提供【题文】6.一辆汽车在平直的公路上以某一速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示.若已知汽车的质量m，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是a.汽车的功率b.汽车行驶的最大速度c.汽车所受到的阻力d.汽车运动到最大速度所需的时间【知识点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；功率、平均功率和瞬时功率b3 c2 e1【答案解析】d解析： a、b、对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有f-f=ma其中f=联立得a=结合图线，有- =-20=0.05解得p=40m f=2m由于质量已知，故a错误，b也错误；c、当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，最大速度为20m/s，故c错误；d、汽车的初速度未知，故加速时间未知，故d正确；故选d【思路点拨】汽车恒定功率启动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结合图象进行分析即可本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解【题文】7.如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接a、b两球，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方。a球质量m0始终不变。通过计算机描绘得到传感器拉力f随b球质量m变化关系曲线如下图乙所示，f= f0直线是曲线的渐近线，重力加速度为g.则a.根据图线可以确定a球质量b.根据图线不能计算出b球为某一质量m时其运动的加速度ac.a、b球运动的加速度a一定随b质量m的增大而增大d.传感器读数f一定小于a、b两球总重力【知识点】牛顿第二定律；作用力和反作用力c1 c2【答案解析】a解析:a、当m较大时，对整体分析，加速度a=隔离对m分析，mg-t=ma，解得t=，当m趋向于无穷大，则f0=2t=4m0g，解得a球质量m0=故a正确；b、知道b球的质量，结合图线可知道传感器的拉力，从而知道绳子的拉力，隔离对b球分析，根据牛顿第二定律可以求出加速度故b错误；c、当mm0，加速度a=m增大，则加速度增大；当mm0时，加速度a=，当m增大时，a减小故c错误；d、当两球的质量相等，此时绳子拉力等于小球的重力，则传感器示数f等于a、b球的总重力故d错误故选：a【思路点拨】对整体分析，根据牛顿第二定律求出加速度，隔离分析，根据牛顿第二定律求出绳子拉力，从而得出传感器拉力大小，当m趋向于无穷大，传感器示数趋向于f0，结合表达式求出a球的质量分别结合牛顿第二定律求出当mm0，当mm0时，加速度的表达式，从而分析判断解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用【题文】8.如图所示，小球在竖直力f作用下压缩竖直轻弹簧并保持静止。若将力f撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升过程中a.小球的动能一直减小b.小球在离开弹簧时动能最大c.小球动能最大时弹性势能为零d.小球动能减为零时，重力势能最大【知识点】功能关系；动能和势能的相互转化e6【答案解析】d解析： a、将力f撤去小球将向上弹起的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速运动，后做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故a错误；b、c由上分析可知，小球先做加速度减小的加速运动，当弹力等于重力时，a=0，速度最大，动能最大；此后弹力小于重力，小球做加速度增大的减速运动，直到弹簧恢复原长时，小球飞离弹簧故小球在离开弹簧时动能不是最大，小球动能最大时弹性势能不为零故b、c错误d、当弹簧的弹力与重力大小相等时，速度最大，动能最大；由于弹簧的弹力不等于零，所以弹性势能不等于零；小球离开弹簧后只受重力做匀减速直线运动，动能不断减小，当小球动能减为零时，重力势能最大，故d正确故选：d【思路点拨】小球开始受到重力、推力f和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后做竖直上抛运动，结合功能关系和牛顿第二定律进行分析即可本题关键是分析小球的受力情况，确定小球的运动情况，根据系统的机械能守恒进行判断，基础题【题文】9.质量为2kg的物体以一定的初速度沿倾角为30的斜面向上滑行，在向上滑行的过程中，其动能随位移的变化关系如图所示，则物体返回到出发点时的动能为(取g=10m/s2 )a.34jb.56jc.92jd.196j【知识点】动能定理的应用e2【答案解析】a解析： 物体上滑的过程中重力与摩擦力都做负功由动能定理得：-mgxsin30-fx=e0下滑的过程中重力做正功，摩擦力做负功，得：mgxsin30-fx=0-e代入数据解得：e=34j，故选：a【思路点拨】结合图象，使用动能定理求出物体受到的摩擦力；然后对下滑的过程使用动能定理即可求解该题中可以利用物体上滑与下滑的过程中摩擦力做功相等，用w来表示摩擦力做的功，也可以在上述的解答过程中将fx作为整体处理比较简单【题文】10.如图所示，一斜面静止在水平地面上，位于斜面体上的物体m正沿斜面匀速下滑。现施加一个如图所示的推力f，使得物体继续沿斜面下滑且斜面体仍保持静止状态。则与f作用前相比，下列说法正确的是a.物块m所受摩擦力不变b.地面对斜面体的静摩擦力不变c.物块m所受摩擦力减小d.地面对斜面体的静摩擦力增大【知识点】共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用b2 b3 b4 【答案解析】b解析： 块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，m受到摩擦力沿斜面向上，大小为 ，地面对斜面没有摩擦力；当加推力f后，根据滑动摩擦定律f=n，支持力和滑动摩擦力同比增加，故其合力的方向不变，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变，竖直向下；故斜面体相对与地面无运动趋势，静摩擦力仍然为零；故选d【思路点拨】滑块匀速下滑时，受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，故支持力和摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向；当加推力f后，滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力同比增加，合力方向不变本题关键对滑块受力分析后根据平衡条件得到支持力和摩擦力的合力方向，然后根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力的合力方向，当压力增加后，滑动摩擦力也增加，但两个力的合力方向不变二、实验题:(本大题共3小题，每空1分，共12分。把答案填在答题卡的相应位置。)【题文】11.在做“验证力的平行四边形定则”实验时: (1)除已有的器材:方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外，还必须有_和_。(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须 a.每次把橡皮条拉到同样的位置b.每次把橡皮条拉直 c.每次准确读出弹簧测力计的示数d.每次记准细绳的方向(3)某同学的实验结果如图所示，其中a为固定橡皮条的图钉，o为橡皮条与绳套结点的位置。图中_是力f1与f2的合力的理论值，_是力f1与f2的合力的实验值。【知识点】验证力的平行四边形定则b6【答案解析】(1)橡皮条,三角板；(2)a；(3) f，f解析：（1）做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）故填：橡皮条和三角板（2）要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，没有必要把橡皮条拉到最大长度，故bcd错误，a正确；故选：a（3）用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，所以：f是理论值；f是实际值该实验的实验目的就是比较f1、f2合力的理论值和实验值是否相等【思路点拨】做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向分析：，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值探究共点力合成的规律实验需要的实验器材我们可以根据这个实验的原理（画出理论值和实际值进行比较）进行记忆，弄清楚原理自然而然的就知道那个是理论值，那个是实际值【题文】12.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中a为小车，b为打点计时器，c为力传感器，p为小桶(内有沙子),m是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板。(1)要顺利完成该实验.除图1中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还需要的实验仪器是_(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)。(2)按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量?_(填“是”或“否”)(3)已知交流电源的频率为50hz,某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出.则计时器打点d时，纸带的速度大小v=_m/s，由该纸带可求得小车的加速度a=_m/s2(结果均保留两位有效数字)【知识点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系c4【答案解析】（1）刻度尺；（2）否；（3）0.69，0.90解析：（1）根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺；（2）根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；（3）（2）由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔t=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小，vc= cm/s=0.595m/s，所以vd=vc+at=（0.595+0.90.1）m/s=0.685m/s由于结果保留两位有效数字，因此vd=0.69m/s，根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小，得：s2-s1=at2解得：a= cm/s2=90cm/s2=0.90m/s2【思路点拨】（1）实验所有的具体操作目的都是为了更好、更准确的完成实验，操作细节不能忽视，同时操作步骤要满足实验原理和实验目的要求（2）实验器材的选取要为实验目的服务，如在实验中只要用到打点计时器，一般都要用到低压交流电源、刻度尺等（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小对于力学中的基础实验一定要到实验室内亲自做一些，才能体会实验步骤、实验器材等基础知识，若不做实验而是通过背实验的方式学习实验往往效果不好本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验中所需实验器材，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力【题文】13.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为h.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点跳轨道末端的水平距离为x，实验数据见表格。h(10-1m)2.003.004.005.006.00x2(10-1m2)2.623.895.206.537.78（1）若钢球的机械能守恒，则x2与h的关系应满足x2=_（用h、h表示）（2）对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线（图乙），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率0_0理（理论值）（横线上填“小于”或“大于”）（3）从实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线存在明显的误差，造成上述误差的可能原因是_。（写出其中一种即可）【知识点】验证机械能守恒定律e5【答案解析】（1）4hh；（2）小于；(3)小球与轨道间存在摩擦力 解析： （1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=mv2 平抛后有：x=v0t h=gt2 联立解得：x2=4hh（2）图象如图所示（不要求做出图象）对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的x2数值大于实验的x2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值（3）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率所以造成上述误差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力【思路点拨】利用物体下落时机械能守恒求出抛出的速度，然后根据平抛运动规律即可解出正确结果利用描点法进行作图将实际图线和理论图线进行比较，即可得出正确结果本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维三、计算题（本大题共4小题，共48分。解答题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）【题文】14.（8分）如图所示，质量m=kg的木块a套在水平杆上，并用轻绳将木块a与质量m=kg小球相连。今用跟水平方向成角的力f=n，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中m、m相对位置保持不变，取g=10m/s2 。求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数。【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用b3 b4【答案解析】（1）=30（2）=解析： （1）设细绳对b的拉力为t以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，由平衡条件可得：fcos30=tcos fsin30+tsin=mg 代入得：10cos30=tcos 10sin30+tsin=10 由解得 t=10n， =30（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2再平衡条件得fcos30=f n+fsin30=（m+m）g 又f=n 代入解得，=【思路点拨】（1）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角；（2）以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究【题文】15.（10分）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力f的作用，力f的大小时间t的关系和物块v与时间t部分关系如图所示，重力加速度g=10m/s2 ，求：（1）物块在36s内的加速度大小；（2）物块与地面间的动摩擦因数。【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的图像a5 a8 c2【答案解析】（1）2m/s2；（2）0.4解析：（1）由v-t图象可知，36s内做匀加速运动，-1分；由 得a=2m/s2 （2）由v-t图象可知，物块在69s内做匀速运动， 由f-t图象知，69s的推力f3=4n， 故ff=f3=4n 在36s内，由牛顿第二定律有f2-ff=ma， 得m=1kg 且ff=fn=mg， 则=0.4 【思路点拨】（1）由v-t图象的斜率求出物体在3-6s物体的加速度，（2）根据滑动摩擦力公式求出动摩擦因数本题一方面考查读图能力，由速度图线的斜率求出加速度【题文】16.（15分）如图所示，在倾角的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距l=30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，人和动物都可看成质点（已知sin=0.6,g=10m/s2 ）(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；（2）若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石的速度v0取值范围。