太原五中2017—2018学年度第一学期阶段性检测
高 三 物 理
命题人：李兴鹏 潘小利 校对人：高三物理组
一、选择题：（本题包含12小题，每小题4分，其中1—7小题为单选， 8—12小题为
多选，共48分）
1．伽利略通过斜面实验对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，伽利略将铜球从斜面的不同位置由静止下滑，下表是实验中记录的一组下滑距离与所用时间的数据，进行分析可以得出的结论是（ ）
时间t
1
2
3
4
5
6
7
8
距离x
32
130
298
526
824
1192
1600
2104
A． B．
C． D．
2. 在t=0时，A、B两物体在同一地点以相同的初速度沿同一方向运动，A物体的v-t图象如图，B物体做匀减速直线运动，直到停止，两物体的位移相同，下列说法正确的是： （ ）
A. B运动的时间可能等于A
B. 在途中B始终在A的前方
C. 在途中任一时刻两物体的速度不可能相同
D. 在途中任一时刻两物体的加速度不可能相同
3．如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A受到5个力的作用
B．物体A受到斜面的摩擦力逐渐减小
C．小球B对物体A的压力先增大后减小
D．小球B对物体A的压力逐渐增加
4．A、B、C、D四个质量均为2kg的物体，在光滑的水平面上做直线运动，它们运动的x-t、v-t、a-t、F合/N-t图象如图所示，已知物体在t=0时的速度均为零，其中0~4s内物体运动位移最大的是：（ ）
A. B. C. D.
第6题图
太阳
火星轨道
彗星
A
5．据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过．如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r，周期为T．该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”．已知万有引力恒量G，则（ ）
A．可计算出火星的质量
B．可计算出彗星经过A点时受到的引力
C．可计算出彗星经过A点的速度大小
D．可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度
6．如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B施加向右的水平恒力 F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1 变化规律如图所示。下列相关说法中正确的是（ ）
A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为 aA=5m/s2 ，aB=2m/s2
B．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动
C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a=2m/s2
D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同
7．如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（ ）
A．滑块不可能重新回到出发点A处
B．固定位置A到B点的竖直高度可能为2R
C．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关
D．传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多
8．如图所示，相同的乒乓球1、2落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网．不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．过网时球1的速度大于球2的速度
B．球1的速度变化率小于球2的速度变化率
C．球1的飞行时间大于球2的飞行时间
D．起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率
9．如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为m的小球，整体处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧与竖直方向成60°角，a、b两弹簧的形变量相等，重力加速度为g，则（ ）
A．弹簧a、b的劲度系数之比为
B．弹簧a、b的劲度系数之比为
C．若弹簧a下端与小球松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为
D．若弹簧b下端与小球松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为
10．据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度为
B．月球的质量为2
C．月球的第一宇宙速度为
D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
11．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等。C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h. 开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°。现将A、B静止释放。则下列说法正确的是（ ）
A．物块A经过C点时的速度大小为
B．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小
C．物块A在杆上长为h的范围内做往复运动
D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量
12．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则：（ ）
A．物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴
B．当转台角速度时，物块将离开转台
C．当转台对物块做的功为时，物块对转台的压力恰好为零
D．当转台的角速度时，随着角速度的增加，细线将会对物块做正功
二、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。
13． (6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“5”的瞬时速度= m/s；加速度= m/s2（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.因条件所限，无法远大于，则滑块与木板间的动摩擦因数＝
（用g、a、、等字母表示）．
14．（8分）小明通过研究发现，劲度系数为k，压缩量为x的弹簧在恢复到原长的过程中对外做的功可以表示为，于是设计了如图的装置探究功与速度变化的关系。
将弹簧放置在外带刻度的水平气垫导轨上，左端固定，自然状态时右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连。将带有遮光片的滑块(可视为质点)压缩弹簧到某位置A由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，在刻度尺上读出A、O之间的距离x. 改变A点的位置，重复上述操作，可以记录多组数据。不考虑各种阻力，完成下列填空。
（1）若要计算滑块离开弹簧时的速度v，还必需测量的物理量有__________（填名称与符号），计算速度的表达式为v=__________（符号表示）。
（2）小明在实验中记录的数据如下表所示：
x (cm)
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
x2(cm2)
1.00
4.00
9.00
16.00
25.00
t(×10-2s)
5.98
2.99
1.99
1.50
1.20
1/t (s-1)
16.7
33.4
50.3
66.7
83.3
1/t2（s-2）
280
1119
2525
4444
6944
分析可知，弹簧弹力做的功W与滑块获得的速度v之间的关系是__________。
A．W与v成正比 B．W与v2成正比
C．W2与v成正比 D．W2与v-1成正比
（3）关于此实验，下列说法正确的是__________。
A．适当增大两光电门间的距离会增大实验误差
B．适当增大两光电门间的距离可以减小实验误差
C．用此装置探究弹簧弹力做功与滑块动能变化的关系必须测出滑块的质量
D．用此装置探究弹簧弹力做功与滑块动能变化的关系不需测量滑块的质量
三、计算题：本题包含4小题，共 48 分。解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. （8分）从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动．求：
（1
）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；
（2）球抛出瞬间的加速度大小.
16．（12分）如图所示，在粗糙水平面上竖直固定半径为R＝10 cm的光滑圆轨道，质量为m＝4 kg的物块静止放在粗糙水平面上的A处，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，A与B的间距L＝0.76 m，现对物块施加大小为F=25N，方向与水平方向成370角的恒定拉力，使其沿粗糙水平面做直线运动，到达B处将拉力F撤去，物块沿竖直光滑圆轨道运动，重力加速度g取10 m/s2，，物块可视为质点．求：
（1）物块到达与圆心等高处C处时的动能；
（2）试判断物块是否可以通过圆轨道最高点；若不能，物块离开圆轨道时距B点的高度是多少？（提示：在圆周运动过程中的任一点，质点所受的向心力与其速度的关系为）
C
17．（14分）如图a所示，水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R＝0.5m，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L＝1 m，高h2=0.5m，有质量为m（m为未知）的小物块从圆弧上A点由静止释放，A点距桌面的高度h1=0.2m, 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用．然后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上. 设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x，如图b是x2－F的图像，取重力加速度g=10 m/s2．
（1）小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大？
（2）若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(1)问中的值开始由C到D
均匀减少，且在D点恰好减少为0，再将小物块从A由静止释放，经过D点滑出后的水平位移大小为1 m，求此情况下的恒力F的大小？
18.（14分） 小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A置于倾角为37°的光滑固定斜面上，B位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0＝2 m/s向右匀速运动，某时刻B从传送带左端以速度v1＝6 m/s向右运动，经过一段时间回到传送带的左端，已知A、B的质量均为1 kg，B与传送带间的动摩擦因数为0.2. 斜面、轻绳、传送带均足够长，A不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦力均不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：
(1)B向右运动的总时间；
(2)到B再次回到传送带左端的过程中，B与传送带间因摩擦产生的热量．
13.（8分）
（1）0.413 0.497
（2）
（3）大于
14.（8分）
（1）两光电门之间的距离L或BC间的距离LBC （2分) L/t或LBC/t（2分）
（2）B （2分）
（3）BD （2分）
15．（8分）解：(1)由动能定理得
（2分）
克服空气阻力做功
（1分）
（2）空气阻力 f=kv
落地前匀速，则 mg-kv1=0 （2分）
刚抛出时加速度大小为a0，则
（2分）
解得 （1分）
16.（12分）解：（1）从A点到B点的过程中
（2分）
（2分）
解得： （1分）
（2）若物块恰好通过最高点，则在最高点有 （1分）
从B点到最高点的过程中： （1分）
解得： 所以不能到达最高点 （1分）
设离开圆轨道的点C和圆心连线与水平方向夹角为，则从B点到C点的过程中，根据机械能守恒：
（1分）
在C点： （1分）
C距B点的高度 （1分）
解得：H=16cm （1分）
17．(12分)解：⑴速度由变化到的过程
对AB: （2分）
解得 加速度大小
时间 s （1分）
速度由变化到0的过程
对AB: （1分）
解得 加速度大小
时间 （1分）
B向右运动的总时间 （1分）
⑵速度由变化到的过程中
B的位移 （1分）
速度由变化到0的过程中B的位移 （1分）
向右运动过程中,相对于传送带的路程
（1分）
B向左运动时间（1分）
相对于传送带的路程 m （1分）
B与传送带间因摩擦产生的总热量= J =25J（1分）
18．（14分）
⑴物体从D滑出后做平抛运动,则
（1分） （1分）
由A→D全程动能定理得
（2分） （1分）
代入整理得 （2分）
由图可知 =-0.3 （1分）
代入计算可得 μ=0.35 （1分）
（2）由第（1）可知 =0.5 （1分）
代入计算得 m =0.4kg
由A→D全程动能定理得
（3分）
解得 F=1.9N （1分）
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