宁阳一中2016级高三上学期阶段性考试（二）
物 理 试 题 2018.10
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，满分100分．考试时间90分钟．
第I卷（选择题）
一、选择题（本题共有12小题，共60分，其中1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．下列说法正确的是( )
A．伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；从而得出结论是：力是维持物体运动的原因
B．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G
C．开普勒通过天文观测并总结了前人关于天体运动的研究提出开普勒三大定律
D．在现实生活中不存在真正的质点，将实际的物体抽象为质点是物理学中一种重要的科学研究方法——即理想实验法
2．某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知．启用ABS后( )
A．t1时刻车速更小
B．0～t1的时间内加速度更小
C．加速度总比不启用ABS时大
D．不启用ABS运动的距离比启用ABS运动的距离短
3． 如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P点时动能Ek=5mv02，不计空气阻力，则小球从O到P过程中( )
A．经过的时间为 3v0/g
B．速度增量为3v0，方向斜向下
C．运动方向改变的角度的正切值为1/3
D．下落的高度为5v02/g
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4．在平直公路上行驶的a车和b车，其位移--时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且a=-2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（ ）
A. a车做匀速运动且其速度为va＝8/3 m/s
B. t＝3 s时a车和b车相遇但此时速度不等
C. t＝1 s时b车的速度为10 m/s
D. t＝0时a车和b车的距离x0＝9 m
5．如图所示，轻绳的两端分别系在质量M=2kg的木块A和质量m=1kg的小球B上，木块A套在粗糙的水平杆上，A与水平杆的动摩擦因数为0.3，轻绳与水平杆夹角为θ=60°．今用跟水平方向成53°角的力F拉着小球B，使小球B从图中实线位置缓慢上升至水平位置，木块A始终保持在原位置不动，取g=10m/s2，下列说法错误的是( )
A. 拉力F一直增大
B. 轻绳的拉力T先减小后增大
C. 当轻绳的拉力T最小时，木块A与水平杆的摩擦力为9N
D. 木块A与水平杆的摩擦力f增大
6．如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为T，拉力T与速度v的关系如图乙所示，图象中的数据a和b及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（ ）
A．数据a与小球的质量有关
B.数据b与圆周轨道半径有关
C. 比值b/a只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关
D. 利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径
7．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一平面内运动的示意图，“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动，卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是( )
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为Rg/r
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
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C．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会增大
8．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力, g取10 m／s2。下列说法中正确的是( )
A．在t1时刻小球通过最低点 B．图乙中S1面积的数值为0.8m
C．图乙中S1和S2的面积不相等 D．图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s
9．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是( )
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．当Δx＝0.3 m时，小球处于失重状态
C．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
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10．在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面的高度为ph（p＞1）和h的地方同时由静止释放，如图所示．球A的质量为m，球B的质量为2m．设小球与地面碰撞后以原速率反弹，忽略球的半径、空气阻力及碰撞时间．若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，则p可以取下列哪些值( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11．如图所示，倾角为30°的斜面上，轻绳一端通过两个滑轮与A相连．另一端固定于天花板上O点，连接A的轻绳与斜面平行．挂上物块B后，动滑轮两边轻绳的夹角为120°，已知A物体的质量为m，B物块的质量为m/4时，A、B恰能保持静止，不计绳与滑轮间的摩擦及滑轮的质量，则( )
A．A物体与斜面之间的最大静摩擦力为mg/4
B．若B物块的质量为m，动滑轮两边细绳夹角仍为120°时，A物体也能处于静止状态
C．若把O点水平向左缓慢移动一段距离，A物体受的摩擦力可能先变小后变大
D．若把O点竖直向下缓慢移动一段距离，A物体受的摩擦力不变
12.如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( )
A. 重力对m做正功
B. M对m的支持力对m做负功
C. M对m的摩擦力对m做负功
D. m所受的合外力对m做负功
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第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共8分，请将答案写在答题纸相应的位置。）
13. （８分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连（力传感器可测得细线上的拉力大小），传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝_______mm。
(2)下列实验要求不必要的是_______。
A．应将气垫导轨调节水平
B．应使细线与气垫导轨平行
C．应使A位置与光电门间的距离适当大些
D．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
(3)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，测量出滑块在A位置时遮光条到光电门B的距离L，则滑块的加速度a=_______
(3)为探究滑块的加速度与力的关系，改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性关系图像，处理数据时纵轴为F，横轴应为_______。 A．t B. t2 C．1/t D．1/ t2
三、计算题（本题共3小题，共32分，请将计算过程写在答题纸相应的位置。）
14.（8分）如图所示，质量为m=5kg的物体静置于粗糙水平面上，在水平拉力F=30N作用下物体开始向右做匀加速运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2.重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力.
（1）求物体在内运动的位移
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（2）若在末时撤去水平拉力F，求末时的摩擦力的功率大小.
15．（10分）如图所示，长木板置于光滑水平面上，在长木板的左端，有一个可视为质点的物块，长木板的质量M=2kg，物块的质量m=1kg，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.5，一开始物块与木板均静止，现对物块施加一个斜向右上的恒力F=10N，恒力F与水平方向成53°角，力F作用t=1s立即撤去恒力F．
（1）撤去恒力F瞬间，木板M和物块m的速度大小；
（2）若要物块不从长木板上脱落，长木板的长度L至少为多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）
16.(14分) 过山车是游乐场中常见的设施，下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C 间距与C、D间距相等，半径，．一个质量为的小球(视为质点)，从轨道左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距．小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠，重力加速度g取10m／s2，计算结果保留一位小数．试求：
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；
(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件.
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物理试题参考答案
一．选择题
1、C 2、B 3、A 4、D 5、C 6、D 7、C 8、B 9、CD
10、ABC 11、ACD 12、AB
二．实验题
（1）2.25（2）D（3）d2/2Lt2（4）D
三．计算题
14.解：
（1）由牛顿第二定律
内的位移为
（2）时的速度为
7S时的速度为
7S时摩擦力的功率大小
15.解： （1）撤去恒力F前对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
Fcos53°-f1=ma1…① f1=μFN1…② FN1=N1…③ N1=Fsin53°-mg…④
由②③④可得：f1=μ（mg-Fsin53°）=1N…⑤
将⑤代入①可得：a1=5m/s2；
根据v=v0+at、x=at2可得撤去恒力F时物块的速度v1和物块相对地面的位移x1：
v1=a1t 代入数据得：v1=5m/s x1=at12代入数据得：x1=2.5m
撤去恒力F前对木板进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
f2=Ma2…⑥ 由牛顿第三定律可知f2=f1…⑦
由⑥⑦代入数据可得：a2=0.5m/s2
根据v=v0+at、x=at2可得撤去恒力F时物块的速度v1和物块相对地面的位移x1：
v2=a2t 代入数据得：v2=0.5m/s
x2=at22代入数据得： x2=0.25m
结合甲图可知：s1=x1-x2=2.25m
（2）撤去恒力F后对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：
f3=ma3 f3=μFN2 FN2=mg
由以上三式可得：f3=μmg=5N，a3=μg=5m/s2
由运动学公式v=v0+at可得： v3=5-5t2…⑧
撤去恒力F后对木板进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：
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f4=Ma4 f4=f3 由以上两式可得：a4=2.5m/s2
由运动学公式v=v0+at可得： v4=0.5+2.5t2…⑨
根据运动学知识可知：v3≤v4是物块不从木板上脱落的条件，当v3=v4时木板的长度L最短， 由⑧⑨可得：5-5t2=0.5+2.5t2 解得：t2=0.6s
由运动学公式x=v0t+at2可得： x3=5t2-×5t22=2.1m x4=0.5t2+×2.5t22=0.75m
结合乙图可知：s2=x3-x4=1.35m
则板的长度L=s1+s2=3.6m，故要使物块不从木板上脱落，木板的长度至少为3.6m
16.解：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1，根据动能定理
①
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律
② 由①②得 ③
（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意
④
⑤ 由④⑤得 ⑥
（3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：
I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足
⑦
⑧ 由⑥⑦⑧得
II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理解得
为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足解得R3=27.9m
综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件或
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