江西省赣州市石城中学2020届高三物理上学期第十三次周考试题.doc

江西省赣州市石城中学2020届高三物理上学期第十三次周考试题考试时间：60分钟 总分：100分一、选择题（41040分，第17小题只有一个选项符合题目要求，第810小题有多个选项符合题目要求，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如图所示，分别用恒力f1、f2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端第一次力f1沿斜面向上，第二次力f2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中（）a恒力f1等于恒力f2 b两次物体机械能的变化量不相同cf1和f2的平均功率相同 d两次合力所做的功相同2如图所示，质量为m1、长为l的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块（视为质点）放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力的大小为f，用水平的恒定拉力f作用于滑块当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是（）a滑块克服摩擦力所做的功为f（l+s）b木板满足关系：f（l+s）=m1v22 cf（l+s）=mv12+m1v22d其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多3如图所示，竖直平面内放一直角杆mon，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.2，杆的竖直部分光滑两部分各套有质量均为1 kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连初始a、b均处于静止状态，已知oa3 m，ob4 m，若a球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g10 m/s2)，那么该过程中拉力f做功为()a14 j b10 j c6 j d4 j4 某汽车在平直公路上以功率p、速度v0匀速行驶时，牵引力为f0。在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为p/2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。下面是有关汽车牵引力f、速度v在此过程中随时间t变化的图像，其中正确的是( )5一足够长的传送带与水平面的夹角为，传送带以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图甲所示），以此时为时刻，作出小物块之后在传送带上的运动速度随时间的变化关系，如图乙所示（图中取沿斜面向下的运动方向为正方向，其中）。已知传送带的速度保持不变，取，则（ ）a.时间内，物块对传送带做正功 b.物块与传送带间的动摩擦因数c.时间内，传送带对物块做功为d.时刻之后，物块先受滑动摩擦力，对其做正功，后受静摩擦力，对其做负功6如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为，桩料的质量为。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受阻力随打入深度的变化关系如图乙所示，直线斜率。取，则下列说法正确的是（ ）a夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为b夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为c打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为d打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为7如图所示预角=30的斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳ab置于斜面上，与斜面间动摩擦因数，其a端与斜面顶端平齐，用细绳将质量也为m的物块与软绳连接，给物块向下的初速度使软绳b端到达斜面顶端(此时物块未到达地面)。在此过程中，不正确的是（ ）a软绳上滑l/9时速度最小b软绳重力势能共减少了mgl/4，其机械能一定增加c软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和d物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和8如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）穿过固定的光滑圆环b，左端固定在a点，右端连接一个质量为m的小球，a、b、c在一条水平线上，弹性绳自然长度为ab小球穿过竖直固定的杆，从c点由静止释放，到d点时速度为零，c、d两点间距离为h，e为cd的中点（图上没标）。已知小球在c点时弹性绳的拉力为0.5mg，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能ep=kx2，k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变，下列说法正确的是（）a.小球在e点的速度最大b.若在d点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到c点，则v=c.小球从c点运动到d点的过程中克服摩擦力做功为2mghd.若仅把小球质量变为2m，则小球到达d点时的速度大小为9如图所示，半径为r的光滑圆环固定在竖直面内，质量均为m的两球用轻杆连接套在圆环上，开始时轻杆竖直并同时由静止释放两球，当a球运动到b开始的位置时，轻杆刚好水平，重力加速度为g，则从开始运动到轻杆水平的过程中，下列说法正确的是（ ）a.小球a、b的机械能均保持守恒b.小球a、b组成的系统机械能守恒c.杆对小球a做的功为0 d.杆对小球b做的功为10如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的物块p,它的质量为m,一长为l的轻杆下端用光滑铰链连接于o点,o点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球q,它的质量为m,且.开始时,小球斜靠在物块左侧,它距地面的高度为h,物块右侧受到水平向左推力f的作用,整个装置处于静止状态.若现在撤去水平推力f,则下列说法中正确的是( )a物块先做加速运动,后做匀速运动b在小球和物块分离前,当轻杆与水平面的夹角为时,小球的速度大小c小球与物块分离时,小球一定只受重力作用 d在小球落地之前,小球的机械能一直减少二、填空题（每空2分，共14分）11用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系木板上固定两个完全相同的遮光条a、b，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计c相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道d上，轨道放在水平桌面上，p为小桶(内有沙子)，滑轮质量、摩擦不计，重力加速度为g.（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d_ cm.（2）实验主要步骤如下：测量木板、遮光条的总质量m，测量两遮光条的距离l；按甲图正确连接器材将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数f及遮光条b、a先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条b、a通过光电门的过程中木板动能的变化量ek_合外力对木板做功w_(用字母m、t1、t2、d、l、f表示)在小桶中增加沙子，重复的操作 比较w、ek的大小，得出实验结论（3）若在本实验中轨道水平放置，其他条件和实验步骤不变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为，测得多组f、t1、t2的数据，并得到f与的关系图象如图丙，已知图象在纵轴上的截距为b，直线的斜率为k，求解_(用字母b、d、l、k、g表示)11某同学利用如图甲所示装置来验证“机械能守恒定律”。将长为l轻绳一端固定在o点，另一端拴在一个质量为m的正立方体小铁块a上，在小铁块a的上表面边缘放一个小铁片。将铁块拉起，使绳拉直且偏离竖直方向成角时由静止开始释放铁块，当其到达最低点时，受到竖直挡板p阻挡而停止运动，之后铁片将飞离铁块a而做平抛运动。（1）用20分度的游标卡尺测量正立方体铁块厚度为d ；（2）若测得小铁片从水平抛出到落到地面的水平位移x和竖直位移y，就可求得小铁片做平抛运动的初速度v0_（已知重力加速度为g）。若假设铁块与小铁片运动到最低点时的速度为v，则v与v0的大小关系为v_v0（填“”、“”或“”）；（3）该同学在实验中发现，若角改变，小铁片平抛运动的水平位移x随之发生改变。于是他多次实验，得到了多组（，x）值，通过计算分析得出了“铁块与小铁片一起由静止释放到运动到最低点过程中机械能守恒”的结论，并做出了x2随cos变化的x2cos图像，你认为他做出的x2cos图像应该是图中的_（实验中近似认为vv0）。三、计算题（14+17+15）13如图所示,半径为r的光滑半圆环轨道abc与倾角=37的粗糙斜面轨道cd相切于c点,半圆环轨道的直径ac与斜面轨道cd垂直。质量为m的小球从空中某点水平抛出后(此点图中没有标出),小球刚好与半圆环轨道的a点相切进人半圆环轨道内侧,小球运动到半圆环轨道最低点b处时对轨道的压力为6.6mg,之后小球上升的最大高度刚好等于半圆环轨道的直径。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度为g,空气阻力不计。求:(1)小球水平抛出时的初速度大小;(2)小球与斜面轨道cd之间的动摩擦因数。14光滑管状轨道由直轨道和圆弧形轨道组成，二者在处相切并平滑连接，为圆心，、在同一条水平线上，竖直一直径略小于圆管直径的质量为的小球，用细线穿过管道与质量为的物块连接，将小球由点静止释放，当小球运动到处时细线断裂，小球继续运动已知弧形轨道的半径为，所对应的圆心角为，、，（1）若，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小（2）若，求小球从点抛出后下落高度时到点的水平位移（3）、满足什么关系时，小球能够运动到点？15（1）如图所示的实线和虚线为t = 0时刻a、b两列简谐横波沿轴传播的波形图，两列波叠加并发生了干涉现象，下列说法正确的是 。a.若a波沿轴正向传播，则b波也可能沿x轴正向传播b.t = 0时刻，若a波使= 0.2m处质点沿y轴正向运动，则b波= 0.2m处质点沿y轴负向运动c.相邻两个振动加强点平衡位置相距0.2md.= 0.5m处为振动减弱点e.两列波遇到尺寸小于0.4m的障碍物会发生明显的衍射现象15（2）如图，玻璃球冠的半径为r，折射率为，其底面镀银,底面半径是球半径的倍，在过球心o且垂直底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的m点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的a点，求: (i) 该光线在底面发生反射的n点(未画出)到a点的距离()该光线从球面射出的位置与入射点m的距离参考答案1d【解析】【分析】两物体均做匀加速直线运动，在相等的时间内沿斜面上升的位移相等，但斜面对物体的摩擦力不同，所以推力做功不同.【详解】a.由公式x=a得，由于x和t相同，故加速度a相同，受力分析知第一次物体受的摩擦力小于第二次所受摩擦力，所以f1f2，a错误.b.物体的末速度相同，又处于同一高度，所以两次物体机械能的变化量相同，b错误.c.物体的运动情况相同，重力做功功率相同，第二次克服摩擦力做功的功率大，故f1做功的 功率比f2小，c错误.d.因为由v=at知物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，动能的变化量相同，根据动能定理w=ek可知，两次合外力做功相同，d正确.故选：d.2a【解析】【详解】a、当滑块从静止开始运动到木板右端时，发生的位移为l+s（相对于地），滑块克服摩擦力所做的功为f（l+s）故a正确。b、对木板，由动能定理有：fs=m1v22故b错误。c、滑块与木板间产生的热量q=fl，根据能量守恒定律知：f（l+s）=q+mv12+m1v22，可得，f（l+s）-fl=mv12+m1v22故c错误。d、由q =fl，知f增大时，q不变，故d错误故选a。【点睛】本题是滑块在木板上滑动的问题，要注意运动的相对性，知道求功时，位移应相对于地面要准确判断能量是如何转化的，运用功能关系分析这种类型的问题3a【解析】试题分析：由题意可知，绳长，若a球向右移动1m，oa=4m，则ob=3m，即b球升高hb=1m，对整体ab进行受力分析，在竖直方向上杆对a球的支持力fn=(ma+mb)g，球a受到的摩擦力ff=fn=4n，由功能关系可知，拉力做功，所以a正确。考点：本题考查物体平衡、功能关系以及整体法的应用等。4a【解析】【详解】由题，汽车以功率p、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。当司机减小油门，使汽车的功率减为时，根据p=fv得知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为，而阻力没有变化，则汽车开始做减速运动，由于功率保持为，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，根据牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，做加速度减小的减速运动；当汽车再次匀速运动时，牵引力与阻力再次平衡，大小为；由p=fv得知，此时汽车的速度为原来的一半。ab汽车功率变化后，做加速度减小的减速直至匀速；故a正确，b错误。cd汽车功率变化后，牵引力突然减小到原来的一半，然后牵引力逐渐增大(速度减小的越来越慢，牵引力增加的越来越慢)，最终牵引力还原；故cd错误。5d【解析】【详解】a、时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率，牵引力的功率随时间均匀增加，a错误b、时间内汽车的功率不变等于t1时刻的功率，可得 ，b错误c、时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，c错误d、汽车的最大速度 ，d正确6d【解析】【详解】一段时间后一起做匀加速直线运动，撤去外力时两个物体的速度相同，加速度也相同，弹簧有形变，弹簧具有一定的弹性势能。a. 根据动能定理，物体a克服摩擦阻力做的功的弹簧对a的拉力做功之和等于ek，故a错误；b. 根据动能定理，外力对物体a所做总功的绝对值等于于ek，故b错误；c. 系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能，所以系统克服摩擦阻力做的功小于系统的总动能2ek，故c错误d. 根据能量守恒定律可知，系统克服摩擦阻力做的功等于系统机械能的减小量，故d正确。7d【解析】【详解】a.由题图乙知，物块的初速度方向平行传送带斜向上，在时间内速度减小，传送带对物块做负功，由牛领第三定律知，物块对传送带的摩擦力沿传送带向上，对传送带做负功，故a错误；b.在时间后，物块和传递带一起做匀速运动，有，所以，故b错误；c.在时间内，传送带对物块做功，故c错误；d.在时刻后，物块速度先增大后不变，摩擦力先做正功，后做负功，故d正确。8b【解析】【详解】a、小球刚好能到达轨道的最高点c，即小球到达c点的速度为0，根据机械能守恒可得：mgh=mgr，解得：h=r，即释放点距a点的高度为r，故a错误；b、在b点对小球由牛顿第二定律可得：，根据动能定理：，解得，则小球经过最低点b时轨道对小球的支持力为7mg，故b正确；cd、小球从c点飞出做平抛运动，水平方向上有：，竖直方向上有：，由动能定理有：，解得释放点距a点的高度为，故c错误；由牛顿第二定律可得：，联立解得，根据牛顿第三定律可知,小球对圆管的作用力大小为，方向竖直向下，故d错误。9c【解析】【分析】夯锤先自由下落，然后与桩料碰撞，先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度，对于碰撞过程，由于内力远大于外力，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求出碰后共同速度；夯锤与桩料一起下沉的过程，重力和阻力做功，由动能定理可求得桩料进入泥土的深度；【详解】a、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度，得取向下为正方向，打击过程遵守动量守恒定律，则得：代入数据解得：，故选项ab错误；c、由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力是随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，为打完第一夯后，对夯锤与桩料，由动能定理得：即：代入数据解得，故选项c正确；d、由上面分析可知：第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为则对夯锤与桩料，由动能定理得：同理可以得到：第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为则对夯锤与桩料，由动能定理得：则打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为代入数据可以得到：，故选项d错误。【点睛】本题的关键是要分析物体的运动过程，抓住把握每个过程的物理规律，要知道当力随距离均匀变化时，可用平均力求功，也可用图象法，力与距离所夹面积表示阻力做功的大小。10d【解析】【详解】a.对软绳和重物整体，悬挂在滑轮外侧的部分的重力和斜面上部分的重力的平行斜面分力与摩擦力的和相等时，速度最小，此时有：mg+mxg=（m-mx）gsin30+f，n=（m-mx）gcos30，其中：f=n，联立解得：，故软蝇上滑l时速度最小，故a不符合题意；b.当软绳全部滑离斜面时，重力势能减小最多，为：摩擦力与位移是成正比的，故软绳克服摩擦力做功为：对软绳和重物系统，根据功能关系，有： 联立解得：故软绳机械能变化量：，即软绳机械能增加，故b不符合题意；c.软绳减少的重力势能为：；软绳增加的动能与克服摩擦力所做的功之和：故软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和，故c不符合题意；d.物块重力势能的减小量为mgl，软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和：故物块重力势能的减少小于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和，故d符合题意；11abd【解析】【详解】a设bc的长度为l，根据胡克定律，有：0.5mgkl，bd与竖直方向的夹角为时，伸长量为，故弹力为：，水平方向：，竖直方向：，若下降的距离为x，则：，可得：，可知，弹簧的弹力沿竖直方向的分力与下降的高度x成正比。对球受力分析，受重力、橡皮条的弹力、支持力、摩擦力，水平方向平衡，故，故摩擦力，由于竖直方向重力的方向始终向下，大小不变，摩擦力方向始终向上，大小也不变，橡皮条沿竖直方向的分力与下降的距离x成正比，所以小球沿竖直方向的运动具有对称性，当时，小球具有最大速度。故a正确；bc小球从c点运动到d点的过程，克服摩擦力做的功；小球从c点运动到d点的过程，根据动能定理，有：，解得：，若在d点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到c点，对此过程，根据动能定理，有：，又解得：，故b正确，c错误；d若仅把小球的质量变成2m，小球从c到d过程，根据动能定理，有：，解得：，故d正确。12ad【解析】【详解】a.带电小球q2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则：解得：故a正确；b.小球运动到b点时的加速度大小为：故b错误；c.小球从a点运动到b点过程中库仑力不做功，电势能不变，故c错误；d.小球到达b点时，受到重力mg、库仑力f和支持力fn，由圆周运动和牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律，小球在b点时对轨道的压力为：方向竖直向下，故d正确。13ad【解析】【详解】a.圆环与木块组成的系统在运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故a正确；bd. 设轻绳与细杆的夹角为,由运动的合成与分解得当小球沿细杆下滑0.3 m时,根据几何关系,=90,木块速度为零,小球下降了木块下降了由机械能守恒有解得故b错误,d正确。c.当小球沿细杆下滑0.6 m时,由几何关系知,木块高度不变,小球下降了；由运动的合成与分解得，由小球与木块组成的系统机械能守恒有，解得故c错误；14bd【解析】【详解】b.由于环是光滑的，因此对于a、b组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，故b正确；ac.当杆水平时，设a、b两球的速度均为v，由题意可知，则，因此从开始到杆水平时，b球的机械能增加，则a球的机械能减少；根据动能定理，对a球研究有，求得，故a、c错误；d.对b球研究，根据动能定理有：，故d正确。15abc【解析】【详解】a. 假设立方体和地面之间有摩擦力。若摩擦力太大，则小球不会推动立方体运动；如摩擦力太小，立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球；若摩擦力适中，小球恰好在落到水平地面后与立方体分离。由于物块p与地面间没有摩擦，故p物体会在小球落在水平地面上之前离开小球，故物块先做加速运动(不一定是匀加速)，后做匀速运动，故a正确；b. 在小球和物块分离前，当轻杆与水平面的夹角为时，由能量守恒定律有：mg(hlsin)= + 将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解，有：vp=vqsin联立解得：vq=，故b正确；c. 对小球和立方体整体受力分析，受重力、杆的弹力t、支持力，在水平方向运用牛顿第二定律,有：tcos=(m+m)ax，刚分离时加速度的水平分量为零，故杆的弹力为零，故小球只受重力，故c正确；d. 在分离之前，小球的机械能减小，分离后，只有重力做功，机械能守恒，故d错误；16cde【解析】【详解】a.若波沿轴正向传播，波也沿轴正向传播，则两列波传播速度相同，叠加不会出现稳定的振动加强与振动减弱区域，因此两列波的传播方向一定相反，故选项a不符合题意；b .时刻，若波使处质点沿轴正向运动，则波沿轴正向传播，则波-一定沿轴负方向传播，根据波的振动与波动关系可以判断处质点也沿轴正向运动，故选项b不符合题意； c.时刻，、为相邻的两个振动加强点，故选项c符合题意；d.处为波峰与波谷相遇点，为振动减弱点，故选项d符合题意；e.两列波遇到尺寸小于0.4m的障碍物会发生明显的衍射现象，故选项e符合题意。172.350cm c 【解析】【详解】（1）游标卡尺的主尺刻度为23mm，游标尺刻度为100.05mm=0.50mm，所以d=23mm+0.50mm=23.50mm=2.350cm；（2）小球做平抛运动，则水平方向上： ；竖直方向上：解得：； 由于存在阻力作用，根据平抛运动的规律计算的速度小于实际速度；所以 （3）重锤下落过程中机械能守恒，由 得： 整理可得：，所以 图像应该是图中的c。18（1）7m/s2（2）m；（3）mm【解析】【详解】（1）设细线中张力为f，对小球：f-mgsin53=ma对物块：mg-f=ma联立解得：a=7m/s2（2）在rtoab中，得：；由v2=2axab代入数据解得：从b到c，根据机械能守恒，有：小球离开c后做平抛运动，有：x=vct联立并代入数据解得：（3）小球ab：m、m系统机