佛山一中2018届高三期中考试
物 理
命题人:谢克焕 审题人:陈升
本试题卷共8页,13题。全卷满分110分。考试用时90分钟。
一、选择题(每题只有一个正确答案,每小题6分,共24分)
1.如图所示,体操运动员在比赛中,他先双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到图示位置,此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α。已知他的体重为G,吊环和绳索的重力不计,则每条绳索的张力为( )
A. B.
C. D.
2. 如图甲是某景点的山坡滑道AEB图片,滑行者从A点开始下滑,经E到B。为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有AD=DE=10 m,滑道AE可视为光滑,滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动,g取10 m/s2,则滑行者在滑道AE上滑行的时间为( )
A. s B.2 s C. s D.2 s
3.如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的( )
A.2倍 B.4倍 C.0.5倍 D.0.25倍
4. 如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终以速
度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体最后能与传送带保持相对静止。对于物体从开始释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法正确的是( )
A.电动机多做的功为
B.摩擦力对物体做的功为mv2
C.传送带克服摩擦力做的功为
D.电动机增加的功率为μmgv
二、选择题(每题有两个或以上正确答案,每小题6分,共24分)
5. 如图所示,C为固定在地面上的斜面体,A、B是两个长方形物体,F是作用在物体B上沿斜面向上的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
6. 如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
7. 金星被称为地球的“孪生姐妹”,金星半径是地球半径的0.95倍,金星质量是地球质量的0.82倍,但金星与地球有许多不同之处,如金星的自转周期略大于公转周期,在金星上可谓“度日如年”。下面是金星、地球、火星的有关情况比较。
根据以上信息,下列关于地球及金星和火星(均视为圆周运动)的说法正确的是( )
A.金星运行的线速度最小,火星运行的线速度最大
B.金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
C.金星的公转周期最大,火星的公转周期最小
D.金星的公转角速度最大,火星的公转角速度最小
8.如图甲所示,物体沿斜面由静止开始下滑,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接,图乙中v、a、F、s、t、Ek分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、时间和动能。图乙中可能正确的是( )
三、实验题。(共16分)
9. (9分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F/N
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x/10-2m
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
作出F-X图,根据图线求得该弹簧的劲度系数为k=_________N/m.
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为_________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请画出这两个共点力的合力F合.
(3)由图得到F合
=_______N.
10. (7分)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离s1=38.40cm、s2=21.60cm、s3=26.40cm、s4=31.21cm、s5=36.02cm所示。已知m1=50 g、m2=150 g,频率为50 Hz,则(g取9.8 m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)m1、m2运动的加速度大小为a= m/s2,在纸带上打下计数点5时的速度v5=_________m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk= J,系统势能的减少量ΔEp=_____J,由此得出的结论是_________________________________________;
(3)若某同学根据实验数据作出的v2 -h图象如图,则当地的实际重力加速度g=______m/s2。
四、计算分析题。(,共46分,解题时要写出必要的表达式、文字说明和推理过程,只写结果不给分)
11.(12分) 如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点.地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,=1.41,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s; (2)轻绳所受的最大拉力大小.
12.(16分)如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2 kg的小物块A.装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接.传送带始终以u=2 m/s的速率逆时针转动,装置的右边是一光滑曲面.质量m=1 kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0 m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,l=1.0 m.设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态.取g=10 m/s2.
(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;
(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上?
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小.
13.(18分)人民网北京7月6日电 据中国航天科技集团公司官网消息,6月19日,长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中运载火箭出现异常,未能将卫星送入预定轨道。中航科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下,通过准确实施10次轨道调整,卫星于7月5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道。目前,卫星各系统工作正常,转发器已开通,后续将按计划开展在轨测试工作。
如图所示,卫星圆轨道Ⅰ通过椭圆轨道Ⅱ调整至圆轨道Ⅲ,P点是圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的切点,Q点椭圆轨道Ⅱ调和圆轨道Ⅲ的切点。已知中星9A卫星的质量为m=700kg,地球质量为M=5.98×1024kg,地球表面重力加速度g=9.80m/s2,地球半径为R0=6400km,圆轨道Ⅰ的轨道半径为1.5R0,圆轨道Ⅰ的轨道半径为2.5R0,地面附近物体所受重力等于万有引力,=1.41,=1.73,=2.34,地球同步卫星的轨道半径为6.6R0、环绕周期为T0=8.64×104s。
求:⑴卫星在圆轨道I、Ⅲ上运行的速度v1、v4各是多大?⑵将卫星从圆轨道I送到圆轨道Ⅲ,至少要对卫星做多少功?⑶以距离地球无限远处为势能零点,质量为m卫星距离地心为R时,其引力势能为,且卫星在P点和Q点时,,则卫星在椭圆轨道P点、Q点的速度各是多大?
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
C
D
CD
BC
BD
BCD
9. 【解题指导】在F-x图象中,图线的斜率等于弹簧的劲度系数;弹簧秤的读数要估读一位;用平行四边形定则画合力.
【解析】(1)根据表格数据描点,然后连成一条过原点的直线,如图所示,直线的斜率等于弹簧的劲度系数,k=N/m=55 N/m.
(2)读出弹簧秤的读数为2.10 N(保留三位有效数字).以O为顶点,画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向,再确定并画好力的标度,画出两拉力的图示,以两拉力为邻边作出平行四边形,画出平行四边形的对角线,即合力F合.
(3)用刻度尺量出合力的长度,根据确定的标度算出合力的大小.
答案:(1)55(±2内均可)
(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02内均可)画法见解析
(3)3.3(说明:±0.2内均可)
8.【解析】(1)根据v5=m/s=2.4 m/s。
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=(m1+m2)v52=0.58 J,
系统势能的减少量ΔEp=(m2-m1)gh=0.59 J
(3)根据(m1+m2)v52=(m2-m1)gh得到解得重力加速度大小为
9.7 m/s2。
答案:(1)2.4 (2)0.58 、0.59、在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒 (3)9.7
11. 解析:(1)小球从A到B过程机械能守恒,满足
mgh=m①
小球从B到C做平抛运动,则H=gt2②
s=vBt③
由①②③式解得s≈1.41 m.④
(2)小球下摆到达B点时,绳的拉力和重力的合力提供向心力,满足F-mg=m⑤
由①⑤式解得F=20 N,
由牛顿第三定律可知
轻绳所受的最大拉力为20 N.
答案:(1)1.41 m (2)20 N
12. 解析:(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0,由机械能守恒定律知mgh=m
v0=
设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a,则
μmg=ma
设物块B通过传送带后运动速度大小为v,有
v2-=-2al
联立解得v=4 m/s
由于v>u=2 m/s,所以v=4 m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小.
(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1,取向右为正方向,由弹性碰撞知
-mv=mv1+MV
mv2=m+MV2
解得v1=v= m/s
即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动.
设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′,
则0-=-2al′,l′= m