陕西省西安市第七十中学2016届高三物理上学期期中试题.doc

高三年级物理试题 ‎ 分值：100 时间：100分钟 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-9小题每题只有一个选项符合题意；10、11、12小题每题有多个选项符合题意．‎ ‎1．如图所示，质点在竖直面内绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动．S1、S2、S3、S4是圆周上的四个点，SlS3是过圆心的水平线，S2S4是过圆心的竖直线．现质点分别在Sl、S2、S3、S4各点离开轨道后在空中运动一段时间落在水平地面上．若质点在空中运动时只受重力，则下列说法正确的是( )‎ ‎ A．质点在Sl离开轨道后在空中运动的时间一定最短 ‎ B．质点在S2离开轨道后在空中运动的时间一定最短 ‎ C．质点在S3离开轨道后落到地面上的速度一定最大 D．质点在S4离开轨道后落到地面上的速度一定最大 ‎2．在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则物体( )‎ ‎ A．在第2 s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大 ‎ B．在第3 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 ‎ C．在第4 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 ‎ D．在第5 s末速度为零，运动方向与F1方向相同 ‎3．伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系．如图，固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面，以光滑小圆弧相连接，左侧顶端有一小球，与两斜面的动摩擦因数均为μ．小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1，滑到右侧最高点的时间为t2．规定斜面连接处为参考平面，则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是( )‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示，水平面B点以左是光滑的，B点以右是粗糙的，质量为m1和m2的两个小物块，在B点以左的光滑水平面上相距L，以相同的速度向右运动．它们先后进入表面粗糙的水平面后，最后停止运动．它们与粗糙表面的动摩擦因数相同，静止后两个质点的距离为x，则有( )‎ A．若m1＞m2，x＞L ‎ B．若m1=m2，x=L ‎ C．若m1＜m2，x＞L - 8 -‎ ‎ D．无论m1、m2大小关系如何，都应该x=0‎ ‎5．如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为( )‎ ‎ A．始终水平向左 ‎ B．始终竖直向上 ‎ C．斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 ‎ D．斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大 ‎6．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为‎4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．斜面倾角α=60°‎ ‎ B．A获得最大速度为‎2g ‎ C．C刚离开地面时， B的加速度最大 ‎ D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 ‎7．如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间(　　)．‎ A．p小球先到 ‎ B．q小球先到 C．两小球同时到 ‎ D．无法确定 ‎8．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎9．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(　　)‎ A. 　　　B. 　　　C. 　　　D. ‎10．如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为ω，则(　　)‎ A．绳子BP的拉力随ω的增大而不变 B． 绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力 C．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力 D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力 - 8 -‎ ‎11．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g＝‎10 m/s2，则可以计算出 (　　)．‎ A．物体与水平面间的最大静摩擦力 B．F为14 N时物体的速度 C．物体与水平面间的动摩擦因数 D．物体的质量 ‎12．滑雪是一项危险性高而技巧性强的运动，某次滑雪过程可近似模拟为两个圆形轨 道的对接，如图所示．质量为m的运动员在轨道最低点A的速度为v，且刚好到达最 高点B，两圆形轨道的半径相等，均为R，滑雪板与雪面间的摩擦不可忽略，下列说 法正确的是(　　)．‎ A．运动员在最高点B时，对轨道的压力为零 B．由A到B过程中增加的重力势能为2mgR C．由A到B过程中阻力做功为2mgR－mv2‎ D．由A到B过程中损失的机械能为mv2‎ 二、实验题（2小题，第13题10分，第14题9分，共19分）‎ ‎13．(10分）某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=‎214.6g，砝码盘质量m0=‎7.8g，打点计时器所使用的交流电频率为f=50Hz．其实验步骤是 A．按图所示安装好实验装置；‎ B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；‎ C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；‎ D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；‎ E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？__________（填“是”或“否”）．‎ ‎（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=__________ m/s2．‎ ‎（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如表：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ - 8 -‎ 砝码盘中砝码的重力F/N ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.29‎ ‎0.39‎ ‎0.49‎ 小车的加速度a/（m•s﹣2）‎ ‎0.88‎ ‎1.44‎ ‎1.84‎ ‎2.38‎ ‎2.89‎ 他根据表中的数据画出a﹣F图象（如图3）．造成图线不过坐标原点的最主要原因是__________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________，其大小为__________．‎ ‎1.89‎ ‎2.40‎ ‎2.88‎ ‎3.39‎ ‎3.88‎ ‎4.37‎ 单位 cm ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 砝码 打点计时器 滑块 托盘 ‎14． (9分)某物理兴趣小组在一次探究实验活动中，要测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点 （1） 上图给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示．根据图中数据可以计算出：点“2”的瞬时速度= ；加速度= （保留三位有效数字）．‎ （2） 为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数，该小组用天平测出了滑块的质量，托盘和砝码的总质量。若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数＝ （用g、a、、等字母表示）．与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”）．‎ 三、计算题（3小题，共33分．解题过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎15．（10分）站立在地面上的质量分别为m＝‎50kg和M＝‎60kg的两个人，分别拉住定滑轮两边的绳子往上爬。开始时，两人与定滑轮的距离都是h＝‎10m，如图所示，设滑轮和绳子的质量及滑轮轴处的摩擦均不计, 且两人施加于绳子的力都相等且恒定。‎ 问：当质量小的人在时间t＝2s内爬到滑轮时，质量大的人与滑轮间的距离是多大？ ‎ - 8 -‎ ‎16．（10分）我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 ‎2013年12月2日，“嫦娥三号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。‎12月12日卫星成功变轨，进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II，如图所示。 ‎2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动，由大功率发动机减速，以抛物线路径下降到距月面‎100米高处进行30s悬停避障，之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球表面。‎ 已知引力常量为G，月球的质量为M，月球的半径为R，“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m， P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。‎ ‎（1）求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小；‎ ‎（2）已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时，引力势能为（取无穷远处引力势能为零），其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中，动能和引力势能相互转化，它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v，请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小。‎ ‎17.（13分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面上．已知A的质量mA和B的质量mB均为‎2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取‎10 m/s2.若从t＝0开始，木板B受F1＝16 N的水平恒力作用，t＝1 s时F1改为F2＝4 N，方向不变，t＝3 s时撤去F2.求：‎ ‎（1）木板B受F1＝16 N的水平恒力作用时，A、B的加速度aA、aB各为多少？‎ ‎（2）从t＝0开始，到A、B都静止，A在B上相对B滑行的时间为多少？‎ ‎（3）请以纵坐标表示A受到B的摩擦力FfA，横坐标表示运动时间t(从t＝0开始，到A、B都静止)，取运动方向为正方向，在图中画出FfA－t的关系图线(以图线评分，不必写出分析和计算过程)．‎ - 8 -‎ - 8 -‎ 高三物理参考答案 ‎1-12‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D B B D ‎ C B B D C BC ACD BC ‎13.答案为：（1）否；（2）0.88；（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力；砝码盘的重力；0.08N．‎ ‎14． (9分) （1）‎0.264m/s (2分) ‎0.497m/s2 (2分)‎ ‎ （2）(3分) 偏大 (2分)‎ ‎15.解： ‎ ‎ --------5分 ‎ ‎ ‎ 故离滑轮还有‎5m --------5分 ‎16．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中 ‎ --------3分 解得 ‎ --------2分 ‎（2）“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中，由机械能守恒定律：‎ ‎ --------3分 ‎ 解得：‎ ‎ --------2分 ‎17.（ 13分）(1)根据牛顿第二定律得 μ1mAg＝mAaA aA＝μ‎1g＝0.2×‎10 m/s2＝‎2 m/s2‎ F1－μ2(mA＋mB)g－μ1mAg＝mBaB - 8 -‎ 代入数据得aB＝‎4 m/s2 --------5分 ‎ ‎(2)t1＝1 s时，A、B速度分别为vA、vB vA＝aAt1＝2×‎1 m/s＝‎2 m/s vB＝aBt1＝4×‎1 m/s＝4 m/s F1改为F2＝4 N后，在B速度大于A速度的过程，A的加速度不变，B的加速度设为aB′，根据牛顿第二定律得 F2－μ2(mA＋mB)g－μ1mAg＝mBaB′‎ 代入数据得aB′＝－‎2 m/s2‎ 设经过时间t2，A、B速度相等，此后它们保持相对静止．‎ vA＋aAt2＝vB＋aB′t2‎ 代入数据得t2＝0.5 s A在B上相对B滑行的时间为t＝t1＋t2＝1.5 s --------5分 ‎(3)FfA－t的关系图线如图所示．‎ ‎ --------3分 - 8 -‎