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2018届高三上学期第一次诊断考试物理试卷
命题人:吴学军 审题人:邹国雄
一.选择题(1到8单选,9到12多选,124=48分)
1、如图所示,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁;开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力。现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动。则在施加力F后()
A.P、M之间的摩擦力变大 B.P、M之间的摩擦力变小
C.墙壁与M之间仍然无作用力 D.弹簧的形变量减小
2、如图,O点是小球自由落体运动的初始位置;在O点左侧同一个水平面上有一个频闪点光源O′(未标出),闪光频率为f;在释放点的正前方,竖直放置一块毛玻璃,在小球释放时点光源开始闪光.当点光源闪光时,在毛玻璃上有小球的一个投影点.已知图中O点与毛玻璃水平距离L,测得第一、二个投影点之间的距离为y.取重力加速度g.下列说法正确的是( )
A.OO′之间的距离为
B.小球自由落体运动过程中,在相等时间内的速度变化量不相等
C.小球投影点的速度在相等时间内的变化量越来越大
D.小球第二、三个投影点之间的距离3y
3、质量为1 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2.对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F,使物体在水平面上运动了3t0的时间.为使物体在3t0时间内发生的位移最大,力F随时间的变化情况应该为下面四个图中的( )
4、如图所示,斜面上O、P、Q、R、S五个点,距离关系为,从O点以υ0的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,小球落在斜面上的P点.若小球从O点以2υ0的初速度水平抛出,则小球将落在斜面上的()
A. Q点 B. S点
C. Q、R两点之间 D. R、S两点之间
5、如图所示,一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后,先后通过P、Q、N三点,已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等,且PQ长度为3m,QN长度为4m,则由上述数据可以求出OP的长度为( )
A.2m B.m C.m D.3m
6、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g=10m/s2
),则下列结论正确的是( )
A.物体的质量为3kg
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C.物体的加速度大小为5m/s2
D.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
7、如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1:l2=2:3,求:两绳受到的拉力之比F1:F2等于( )
A 1:1 B 2:3
C 3:2 D
8、 如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器。传感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球。小球随升降机一起运动,若升降机在运行过程中突 然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则( )
A.升降机突然停止前在做向上的加速运动
B.t1——t2时间内小球向下运动,小球动能先减小后增大
C.0—t1时间内小球处于失重状态,t1—t2内处于超重状态
D.t3—t4时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量
9、一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度,根据表格可知( )
时刻/s
1
2
3
5
6
7
9.5
10.5
速度/(m?s﹣1)
3
6
9
12
12
12
9
3
A.汽车在t=5s时刻开始做匀速直线运动
B.汽车匀速运动的时间为5s
C.汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s
D.汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度
10、如图所示,重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为( )
A.8N B.18N C.40N D.50N
11、如图所示,斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度(A与斜面体均保持静止),在此过程中( )
A.水平力F一定增大
B.斜面对物块A的摩擦力一定增大
C.地面对斜面的摩擦力一定增大
D.地面对斜面的支持力一定不变
12、如图甲所示,一长为R的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为a,下列判断正确的是( )
A.利用该装置可以得出重力加速度,且g=
B.绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大
C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线a点的位置不变
二.实验题(每空2分共16分)
13、甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:
(1)甲、乙、丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是;
(2)实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是;
(3)实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图丁中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是。
(4)实验时,乙组同学得到的一条纸带如图戊所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,打点计时器所用电源的频率为50Hz,根据所标的测量数据可算得:小车的加速度为m/s2,打下2点时小车的速度为m/s。
14、如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置;每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角,获得不同的射程,最后做
出如图b所示的图像。
(1)由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度。
(2)实验中发现超过后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为。
(3)若最后得到的图像如图c所示,则可能的原因是(写出一个)。
三.计算题(7+9+9+11)
15、一质量为2kg的木块放在倾角为30°的斜面上时,木块恰能沿斜面匀速下滑。现把斜面倾角变为θ=60°,为使该木块仍能沿斜面向下做匀速直线运动,应沿水平方向给木块一个推力F。(g=10m/s2)
求:(1)木块与斜面间的动摩擦因数μ
(2)F应为多大?
16、2015年我国ETC已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口20m处开始减速,至窗口处恰好停止,再用10s时间完成交费;若进入ETC通道,它从某位置开始减速,当速度减至5m/s后,再以此速度匀速行驶5m即可完成交费。若两种情况下,汽车减速时加速度相同,求:
(1)汽车进入ETC通道减速行驶的位移
(2)汽车从开始减速到交费完成,从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。
17、如图所示,倾角θ=37°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一小滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距离水平面的高度h=0.45m,B点距离C点的距离L=1.5m.(假设滑块经过B点时没有任何能量损失,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小.
18、如图所示,半径R=0.3m的光滑圆弧轨道与粗糙斜面相切于B点,斜面最高点C距地面的高度h=0.15m,质量M=0.04kg的小物块从圆弧最低点A,以大小v=2m/s、方向向左的初速度开始运动,到斜面最高点C时速度为零.此时恰被从P点水平射出质量m=0.01kg弹丸击中,已知弹丸进人物块时速度方向沿着斜面,并立即停在物块内,P点距地面的高度H=1.95m弹丸的水平初速度v0=8m/s,取g=10m/s2.求:
(1)斜面与水平地面的夹角θ;(可用反三角函数表示)
(2)物块回到A点时对轨道的压力大小;
(3)物块沿圆弧轨道运动,在所能到达的最高点处加速度大小.
宜春中学2018届物理月考试题答案
一.选择题(1到8单选,9到12多选,12x4=48分)
1. D2、D 3、D 4、B5、C6、C7、A8. D9、BC 10、ABC
11、ACD 12、CD
二.实验题(每空2分共16分)
13、【答案】(1) 甲、乙、丙 (2)甲 (3) CAB (4) 0.16, 0.36
【解析】本题考查探究加速度与合外力的关系实验,意在考查学生的分析能力。
(1)本实验探究当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力的关系,所以三个实验小组都需要平衡摩擦力,即甲乙丙都需要平衡摩擦力;
(2)乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到,不需要用重物的重力代替,所以乙丙两组不需要满足M>>m,而甲组用重物的重力代替绳子的拉力,要满足M>>m;
(3)甲组用重物的重力代替绳子的拉力,要满足M>>m,随着m的增大,不满足M>>m时,图象出现弯曲,所以甲组对应的是C,
根据装置可知,乙图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数,丙图中受到的拉力等于力传感器的示数,当F相等时,乙组的加速度大,所以乙组对应A,丙组对应B;
(4)每5个点取一个计数点,计数点间的时间间隔:t=0.02×5=0.1s,
由匀变速直线运动的推论:△x=at2可知,加速度: m/s2=0.16m/s2;
打点2时小车的速度:v= m/s =0.36m/s。
14、【答案】、、释放位置变高(释放时有初速度)
三.计算题(7+9+9+11)
15、【答案】物体沿300斜面匀速下滑。受力如图
?
(2)施加水平力F后,物体人沿斜面匀速下滑,受力如图所示,建立坐标系
X轴:? mgSin600-f’-FCos600=0
Y轴:? N‘=FSin600+mgCos600
16、【答案】(1)15m(2)11s.
【解析】(1)根据速度位移公式得,匀减速直线运动的加速度大小为:
.
汽车在ETC收费通道,匀减速运动的时间为:,
匀减速运动的位移为:
(2)汽车在ETC收费通道,匀减速运动的时间为:,
匀速行驶的时间为:,
从开始减速到交费完成所需的时间为:t=t1+t2=3s.
过人工收费通道,匀减速直线运动的时间为:,
汽车进入人工收费通道,从开始减速到交费完成所需的时间t’=4+10s=14s.
因此节省的时间为:△t= t’- t=14-3s=11s.
17、
【解答】解(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1,
mgsin 37°=ma1
vm2=2a1?
解得:vm=3 m/s
(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2
μmg=ma2
vm2=2a2L
解得:μ=0.3
(3)滑块在斜面上运动的时间为t1
vm=a1t1
得t1=0.5 s
由于t>t1,滑块已经经过B点,做匀减速运动的时间为t﹣t1=0.5 s
设t=1.0 s时速度大小为v
v=vm﹣a2(t﹣t1)
解得:v=1.5 m/s
18、
【解析】(1)设弹丸做平抛运动的时间为t,则有:
H-h=1/2gt2
解得:t=0.6s.
此时弹丸的速度与水平方向夹角等于斜面倾角θ,竖直分速度为vy,则有:
vy=gt=6m/s
子弹射入后,木块速度为v2,由动量守恒得:
m v1=(m+M)v2
解得:v2=2m/s
设物块与斜面的动摩擦因数为μ,斜面长为L,物块从A到C的过程中根据动能定理得:
-mgh-μmgLcosθ=0-1/2mv2
物块从C到A的速度为v3,由能量守恒得:
(m+M)gh-μ(m+M)gLcosθ=1/2(m+M)(v32-v22)
设物块回到A点时轨道对它的支持力为N,由牛顿第二定律得:
解得:N=1.5N
(3)设物块在最高点处速度为零,距地面的高度为h1,由动能定理得:
1/2(m+M)v32=(m+M)gh1
解得:h1=0.3m=R
所以假设成立,轨道对物块无压力,物块只受重力作用,所以加速度为:
a=g=10m/s2