兰州一中2015-2016学年高三年级第一次月考
物理试题
第Ⅰ卷 必做题(共85分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.科学家们在探究物理学的过程中创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等等。以下所用物理学方法叙述不正确的是
A. 根据速度定义式v=,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
B. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法
C. 在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
2. 质点做直线运动的v—t图像如图所示,该质点
A.在第1秒末速度方向发生了改变
B.在第2秒末加速度方向发生了改变
C.在前2秒内发生的位移为零
D.在第3秒末和第5秒末的位置相同
3.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第3s内通过的位移是3m,下列说法正确的是
A.第3 s内的平均速度是1m/s B.物体的加速度是1.0m/s2
C.前3 s内的位移是5.4 m D.3 s末的速度是4 m/s
4.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为,A与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为
A. B. C. D.
5.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距x=6m,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的v-t图象如图所示。则在0~12s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是
乙
甲
A.t=4s时两车相遇
B.0~12s内两车有两次相遇
C.0~12s内两车有三次相遇
D.t=4 s时两车间的距离最大
6.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖直立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速下滑后匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取l0m/s2,那么该消防队员
A. 下滑过程中的最大速度为4m/s
B. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7
C. 加速与减速过程的时间之比为1:4
D. 加速与减速过程的位移大小之比为1:4
7.如图所示,一质量为M的斜面体静止在水平地面上,物体B在沿斜面向上的力F作用下沿斜面匀速上滑,A、B之间的动摩擦因数为,,且质量均为m,则
A.A、B保持相对静止
B.B与斜面间的动摩擦因数为
C.地面对斜面体的摩擦力等于 D.地面受到的压力等于(M +2m)g
8.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓向下拉涂料滚,
设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,则
A. F1增大,F2减小 B. F1增大,F2增大
C. F1减小,F2减小 D. F1减小,F2增大
9.如下图所示,光滑的斜槽由槽板AB、BC组成,AB与BC的夹角大于90°,质量为m的球放在斜槽中,当斜槽和球一起沿水平面向右运动时,则
A.球对AB槽板的压力可能大于mg
B.球对AB槽板的压力可能等于零
C.球对于BC槽板的压力可能大于mg
D.球对BC槽板的压力可能小于mg
10.一个物体受到F1、F2、F3、F4、F5五个力的作用而处于静止状态,其中F1=10N,F2=10N,F1与F2互相垂直.现将F1从10N慢慢减小到5N,同时F2从10N慢慢增大到15N,且这两个力的大小改变的快慢相同,其它几个力保持不变,则此过程中,下列说法正确的是
A.物体的加速度先减小后增大 B.物体的加速度一直增加
C.物体的速度先减小后增加 D.物体将做变加速曲线运动
A
11.如图所示,足够长的水平传送带以速度ν沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点由静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面,g取10m/s2,则下列说法正确的是
A.若ν=1m/s,则小物块能回到A点 B.若ν=4m/s,则小物块能回到A点
C.若ν=5m/s,则小物块能回到A点 D.无论ν等于多少,小物块均能回到A点
12.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个通过轻弹簧连接的物块A和B,C为固定挡板,系统处于静止状态。现开始用变力F沿斜面向上拉动物块A使之做匀加速直线运动,经时间t物块B刚要离开挡板,已知两物块的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g.则在此过程中,下列说法正确的是
A. 力F的最小值为 B. 力F的最大值为
C. 物块A的位移为 D. ts末A的速度为
二、填空题(本题共3小题,共12分)
13.(5分) “探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L0,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度L(弹簧的弹力始终在弹性限度以内)。
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图中,请作出F-L图线。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长
L0=________cm(保留两位有效数字),劲度系数
k=________N/m. (保留两位有效数字)
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较,
优点在于:_____________________,缺点在于:_____________________。
14. (3分)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可在固定板上沿圆弧移动。B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架,保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;
②对两个传感器进行调零;
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数;
④取下钩码,移动传感器A改变θ角。
重复上述实验步骤,得到数据见下表。
F1/N
1.001
0.580
…
1.002
…
F2/N
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格中的数据,A传感器对应的是表中力__________(选填“F1”或“F2”
),钩码质量为________kg(保留一位有效数字,g取10 m/s2)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________(填选项前的字母)。
A.因为事先忘记调零 B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 D.可以完全消除实验的误差
15. (4分)某实验小组测量小车从斜面上下滑所受到的阻力大小,实验装置如左图所示,一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。右图是打出的纸带的一段,已量出各相邻计数点(相邻计数点间还有4个点未画出)的长度分别为:x1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为f,则打下3计数点时小车的速度v3= ,小车下滑的加速度算式为a = (用题中所给的符号表示)。
(2)已知当地的重力加速度为g,本实验中只有毫米刻度尺,没有量角器,为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 (要用文字及符号表示)。
(3)用加速度a及其他需要测得的量表示阻力的计算式为F阻 = 。
三、计算题(本题共3小题,共25分,请写出必要的文字和表达式,只有答案不得分)
16.(7分)如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球,当系统静止时档板上的压力传感器显示压力为20N,试求:
(1)球对斜面的压力和圆球的重力。
(2)要让挡板压力为零,整个装置在水平方向上将怎样动?
(小球相对斜面还是静止的)
17.(8分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
18.(10分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的v﹣t图象如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2,求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
第Ⅱ卷 选做题(共15分)
四、本题共3小题,每题15分,请考生从给出的3题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一道题计分。
19.【选修3-3】(1)(多选)如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡( )
A.a的体积增大了,压强变小了
B.b的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈
D.a增加的内能大于b增加的内能
(2)图中A、B气缸的长度为L=30cm,横截面积为S=20cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭,A内有压强pA=2.0×105 Pa的氮气,B内有压强pB=1.0×105 Pa的氧气。阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。
①求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中A中气体对外做功为25 J,则A中气体是吸热还是放热?吸收或者放出的热量为多少?(假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略)
20.【选修3-4】(1)以下物理学知识的相关叙述中正确的是( )
A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
B.变化的电场周围不一定产生变化的磁场
C.测速仪通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
D.狭义相对论认为,在惯性参考系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关
(2)如图所示为一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中装一定量的水,在容器底部有一单色点光源,已知水对该光的折射率为,玻璃对该光的折射率为1.5,容器底部玻璃的厚度为d,水的深度也为d。求:
(1)该光在玻璃和水中传播的速度(光在真空中的传播速度为c);
(2)水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)。
21.【选修3-5】(1)(多选)下列描述中正确的是( )
A.发生光电效应时入射光波长相同,从金属表面逸出的光电子最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
B.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时,将发生β衰变
C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从低能级跃迁到高能级时,电子的动能减少,原子的能量增大
D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时,辐射出γ射线
E.放射性物质放出的射线中,α粒子动能很大,因此贯穿物质的本领很强
(2)如图所示,水平地面上固定有高为 h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面也为h,坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:
①小球A刚滑至水平台面的速度vA;
②A、B两球的质量之比mA∶mB.
兰州一中2015-2016学年高三年级第一次月考
物理试题答题卡
第一卷 必做题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(本题共3小题,每空1分,共12分)
13.(1) F-L图线。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,
劲度系数k=________N/m.
(3)优点在于:____________________________________ ,
缺点在于:_______________________________________。
14. (1)__________,________kg
(2) ________
15. (1)v3= , a =
(2 )还需测量的物理量有 。
(3 )F阻 =
三、计算题(本题共3小题,共40分,请写出必要的文字和表达式,只有答案不得分)
16.(8分)
17.(10分)
18.(10分)
第二卷 选做题
四、选考题(每题15分,请考生从给出的3题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一道题计分)
19.【选修3-3】
(1)( )
(2)
20.【选修3-4】
(1) ( )
(2)
21.【选修3-5】
(1) ( )
(2)
兰州一中2015-2016学年高三年级第一次月考
物理试题答案
第Ⅰ卷 必做题
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
D
C
D
C
B
B
B
ABD
B
BC
AD
二、填空题(本题共3小题,每空1分,共12分)
13.(1) F-L图线。
(2)由此图线可得出该弹簧的原长
L0= 5 cm (保留两位有效数字),
劲度系数k= 20 N/m.(保留两位有效数字)
(3)优点在于:可以避免弹簧自身重力对实验的影响,
缺点在于:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。
14.(1)_____F1_____,___0.05_____kg (2) __C______
15.(1)v3=
(2)还需测量的物理量有:斜面的高度和斜面的长度 。
(3)F阻 =
三、计算题(本题共3小题,共40分,请写出必要的文字和表达式,只有答案不得分)
16.(7分)
解析:(1)球受重力、挡板支持力、斜面支持力,按照作用效果,将重力沿着垂直挡板和垂直斜面方向分解,如图所示:
结合几何知识可得:G=N
(2)对球受力分析,受重力和支持力,合力水平,如图所示:
合力:F=Gtanθ
根据牛顿第二定律,有:F=ma
解得:a=gtanθ=10×=,水平向左
故系统向左以的加速度匀加速直线运动,或者向右以的加速度做匀减速直线运动;
17.(8分)
解析 (1)警车在追赶货车的过程中,两车速度相等时,它们的距离最大,警车发动后经t1时间两车的速度相等.则v=at1 t1=s=4s--
x货=v (t0+t1) =(5.5+4)×10 m=95 m
x警=at=×2.5×42 m=20 m;
所以两车间的最大距离Δx=x货-x警=75 m.
(2)vm=90 km/h=25 m/s,警车从启动到刚达到最大速度所需时间t2== s=10 s
x货’= v(t0+t2)= (5.5+10)×10 m=155 m
x警’=at=×2.5×102 m=125 m
因为x货′>x警′,故此时警车尚未赶上货车.
警车刚达到最大速度时两车距离Δx′=x货′-x警′=30 m,警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过t3时间后追赶上货车.
则t3==2s
所以警车发动后要经过t=t2+t3=12 s才能追-上货车.
答案 (1)75 m (3)12 s
18.(10分)
解析:(1)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,木板与物块的质量均为m.由v﹣t图像可知:
在0﹣0.5s时间内,物块做匀加速直线运动,木板做匀减速直线运动,0.5s末两个的速度都为v=1m/s。则
物块加速度大小为=2m/s
木板加速度大小为m/s2=8m/s2.
对物块:牛顿第二定律得 得
对木板:牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma2 ,得
(2)0.5s后两个物体都做匀减速运动,因两者质量相等,μ1<μ2,所以物块与木板不能相对静止。根据牛顿第二定律可知,物块匀减速运动的加速度大小还等于a1
0.5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大小为
a2′= = 4m/s2
故整个过程中物块的位移大小为x1= =0.5m
木板的位移大小为x2==1.625m
所以物块相对于木板的位移的大小为x= x2﹣x1=1.125m
答:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为0.20和0.30;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小是1.125m.
第Ⅱ卷 选做题
四、选考题(每题15分,共45分。请考生从给出的3题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一道题计分)
19.【选修3-3】
(1)( BCD )
(2)①由玻意耳定律
对A部分气体有:pALS=p(L+x)S
对B部分气体有:pBLS=p(L-x)S
代入相关数据解得x=10 cm,p=1.5×105 Pa
②气体发生等温变化,内能不变,ΔU=0
活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功25 J,
W=-25 J
根据热力学第一定律,ΔU=W+Q
所以Q=-W=25 J,故A中气体从外界吸热,吸收的热量为25 J。
答案 (1)AB (2)①10 cm 1.5×105 Pa ②吸热 25 J
20.【选修3-4】
(1) ( BD )
(2)解析: (1)由v=得,光在水中的速度为v1=c,
光在玻璃中的速度为v2=c。
(2)根据几何关系画出光路图,如图所示。
光恰好在水和空气的分界面发生全反射时sin C==,
在玻璃与水的分界面上,由相对折射关系可得=
解得:sin θ=
代入数据可计算出光斑的半径r=d(tan θ+tan C)=(+)d
水面形成的光斑的面积S=πr2=
答案 (1)c C (2)
21.【选修3-5】
(1) ( ACD )
(2)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中,由机械能守恒定律得
mAgh=mAv 解得vA=
(2)设两球碰撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得mAvA=(mA+mB)v
粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动,设运动时间为t,由运动学公式,在竖直方向上有h=gt2
在水平方向上有
=vt
联立上述各式得mA∶mB=1∶3