江淮十校11月联考高三物理试卷及答案

2015 届“江淮十校”十一月联考试卷 物理试题 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、单项选择题（本题共 1O 小题，每小题 4 分，共 40 分．每小题只有一个选项符合题 意。） 1．如图，直线①和曲线②分别是在平直公路上行驶的甲、乙两车的 v-t 图像，已知 t1 时刻两车在同一位置，则在 t1 到 t2 时间内（不包括 t1、t2 时刻） （ ） A．乙车速度先减小后增大 B．甲、乙两车的加速度总是不同 C．乙车的速度始终小于甲车的速度 D．甲车始终在乙车前方，且二者间距离先增大后减小 2．如图所示,AD、 BD、 CD 为三根光滑细直杆，固定在地面同一点 D，AD 竖直，∠B= ∠C=900,现将一小环分别套在细杆的顶端 A、B、C 处由静止释放，到达 D 点的时间分别为 t1、t2 和 t3，则（ ） A. t1t2 >t3 D.t1=t2 =t3 3．如图所示，物体 B 靠在水平天花板上，在竖直向上的力 F 作用下，A、B 保 持静止，则关于 A 与 B 受力的个数判断正确的是( ) A．A 可能受 3 个力 B．B 可能受 2 个力 C．A 一定受 4 个力 D．B 一定受 5 个力 4．如图所示，将粗糙的斜面体 M 放在粗糙水平地面上，物块 m 放在斜面上，恰能沿斜 面匀速下滑。若对物块 m 加如图所示的各方向推力：①沿斜面向下，②竖直向下，③垂 直斜面向下， ④斜向左下方，物块 m 均向下运动，且斜面体 M 始终静止，则下列说法 正确的是（ ） A．加①力时地面对斜面体的摩擦力方向向右 B．加②力时地面对斜面体的摩擦力大小为零 C．加③力时地面对斜面体的摩擦力方向向左 D．加④力时地面的对斜面体摩擦力方向向左 5．一个物体受不为零的向上拉力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和 减速上升，不计空气阻力。关于这个物体在这三种情况下机械能的变化情况，下列说法 正确的是 （ ） A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C．三种情况下，机械能均增加 D．由于这个拉力和重力大小关系不明确，不能确定物体的机械能的增减情况 6．如图所示,ABCD 为竖直平面内正方形的四个顶点，AD 水平，分别从 A 点和 D 点以速 度 V1、V2 各平抛一个小球，两小球均能经过 AC 上的 E 点，且从 D 点抛出的小球经过 E 时的速度方向与 AC 垂直，不计空气阻力。则下列正确的是（ ） A．两小球的到达 E 点所用时间不等 B．两小球的速度变化不相同 C．两小球的初速度大小关系为： 12 2vv  D．若 V1 、V2 取合适的值，则 E 可以是 AC 的中点 7.如图所示，在匀减速向右运动的车厢内，一人用力向前推车厢， 该人与车厢始终保持相对静止。则下列说法中正确的是( ) A.人对车厢的推力不做功 B.人对车厢的推力做负功 C.车厢对人的作用力做正功 D.车厢对人的作用力做负功 8．一质量为 m 的物体，只受重力和另一恒力 F 作用，在竖直平面内由静止沿直线从 O 点运动到 A 点，已知 lOA  ，与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则下列说法错误．．的是 （ ） A．F 的最小值为 sinmg B．若 tanmgF  时，恒力 F 一定做正功 C．物体到达 A 的速度可能为 cos2gl D．物体重力势能的减少可能等于其动能的增加 9.如图所示，在水平地面上有两个材料相同又相互接触的物体A 和 B，它们的质量分别 为M 和 m，现用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面做匀加速运动。若地面光滑时， A对B的作用力为F1，地面不光滑时，A对B的作用力为F2，则F1和F2的关系正确的是（ ） A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1 = F2 D．因 A、B 的质量关系未知，无法确定 F1、F2 的大小关系 10．蹦床比赛中运动员从最高点下落过 程 可简 化为下述物理模型。如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面 上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处自由释放，压上弹簧后继续向下运动的过 程中．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴 ox，则小球的速度的二 次方随 x 坐标的变化图象如图所示，其中 OA 段为直线，ABC 是平滑的曲线，AB 段与 OA 相切于 A 点，空气阻力不计，重力加速度为 g。关于 A、B、C 各点对应的位置坐标 xA、 xB、xC 及加速度 aA、aB、aC 的判断正确的是( ) A． gahx AA  , B． 0,  BB ahx C. 0,  BB ak mghx D． gak mghx CC  , 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 二、实验题(每空 3 分，共 18 分) 11. 某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验： Ⅰ.“探究加速度与合外力的关系”。装置 中，小车质量为 M，砂桶和砂子的总质量 为 m，通过改变 m 来改变小车所受的合外 力大小，小车的加速度 a 可由打点计时器 和纸带测出。现保持小车质量 M 不变，逐 渐增大砂桶和砂的总质量 m 进行多次实 验，得到多组 a、F 值（F 为弹簧秤的示数）。 (1).为了减小实验误差，下列做法正确的是（ ） A.只需平衡小车的摩擦力 B.沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量 C.滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻 D.先释放小车，后接通打点计时器的电源 (2).某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小 车的加速度大小，横轴应为 ； A. M 1 B. m 1 C. mg D. F (3).当砂桶和砂的总质量较大导致 a 较大时， 图 线 （填选项前的字母） A．逐渐偏向纵轴 B．逐渐偏向横轴 C．仍保持原方向不变 Ⅱ.下图为上述实验中打下的一条纸带，A 点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还 有四个计时点未画出，测得 cmAB 0.2 、 cmAC 0.8 、 cmAD 0.18 、 cmAE 0.32 ， 打点计时器的频率为 50Hz，则 C 点的速度为 sm ，小车的加速度 2sm 。 Ⅲ.另一同学设想用上图的纸带来“探究功与速度变化的关系”。他分析认为，以 A 为 坐标原点，各点到 A 的距离与弹簧秤的示数 F 的乘积为纵坐标，各点的速度的二次方为 横坐标， 若 能 在 直 角 坐 标 系 中 得 到 是 一条过原点的倾斜直线，即可得到“ 2vW  ”结论。你认为可行吗？ （填“可行” 或“不行”）。 三、解答题（本题共 4 小题，共 42 分．请在答题卷上作答．应写出必要的文字说明．方 程式和重要的演算步骤．只写出最后结果的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明 确写出数据值和单位）． 12．（ 8 分） 如图所示,质量 kgM 9.200 的木楔静止于粗糙水平地面上，在木楔的倾 角为 =53°的斜面上，有一质量 kgm 0.1 的物块由静止开始沿斜面下滑，当下滑位移 mx 10 时，其速度 smv /10 ，在这个过程中木楔处于静止状态。（取 8.053sin o ， 6.053cos o , 2/10 smg  ）。求： （1）木块与木楔间的动摩擦因数。 （2）木楔对地面的压力. 13．(8分)如图所示，在光滑的水平地面上, 相距 mL 10 的A、B两个小球均以 smv /100  向右运动，随后两球相继滑上倾角为 300 的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接， 取 2/10 smg  。求：A 球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。 14．（10 分）地球因其自转而导致地球上的物体所受的重力与万有引力的大小之间存在 差异，其中，两极处最小（差值为零），赤道处最大（差值也仅约为万有引力的 300 1 ）， 因此，在地球上，我们通常忽略两者的差异，可认为两者相等，而有些星球，却不能忽 略。例如，有一个这样的星球，半径为 R ，绕过两极且与赤道平面垂直的轴自转，测得 其赤道上一物体的重力是两极上的 8 7 。求：该星球的同步卫星离地高度。 15．（16 分）如图所示，光滑轨道 ABCD 是一“过山车”的简化模型，最低点 B 处入、 出口不重合，C 点是半径为 R 的竖直圆轨道的最高点，BD 部分水平,末端 D 点与其右侧 的水平传送带平滑连接，传送带足够长，传送带的主动轮 1O 的半径为 r，以恒定的角速 度ω逆时针转动（轮与传送带间不打滑）。现将一质量为 m 的小滑块，每次在轨道 AB 上取合适的高度静止释放，滑块均能通过 C 点，再经 D 滑上传送带，并向右运动到最远 点。已知滑块与传送带间动摩擦因数为μ，重力加速度为 g， (1)若滑块恰能通过 C 点时，求滑块在传送带上滑行的最远距离。 (2)因为传送带的作用，滑上传送带的滑块又会被传回 D 点，并重返轨道，如果主动轮 1O 的角速度ω满足合适的条件，滑块就能不脱离轨道，再次滑上传送带，不断往返。则ω 应满足怎样的条件？ (3)在上述第（1）问中，若主动轮 1O 的角速度 r gR5 ，求滑块从 D 滑到最远的过程 中，因克服摩擦而产生的内能。 2015 届“江淮十校”十一月联考试卷 物理试题参考答案 一、单项选择题（本题共 1O 小题，每小题 4 分，共 40 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B C C D B C C 二、实验题(每空 3 分，共 18 分) 11.Ⅰ.(1)C. (2).D (3).C Ⅱ.0.8 sm ；4 2sm Ⅲ.可行 三、解答题 12．（8 分）解析：(1)由运动学公式 axvvt 22 0 2  ….(1 分) 可得其加速度 25 sma  ……（1 分） 对物块： maFmg  1sin …(1 分) 又 0cos  NFmg  …(1 分) NFF 1 得 5.0 （1 分） (2)以木块和木楔为整体，设地面对木楔的支持力为 2F ，则： sin)( 2 maFgmM  … (1 分 ), 解 得 NF 20152  ……(1 分 ) 。 由 牛 顿 第 三 定 律 ， 木 楔 对 地 面 的 压 力 NFF 20152 ' 2  …(1 分 ) 13．(8 分)解析：设 A 球滑上斜坡后经过 t1 时间 B 球再滑上斜坡，则有： sv Lt 1 0 1  (1 分) A 球滑上斜坡后加速度 2/5sin smga   (1 分)，设此时 A 球向上运动的位移为 x ，则 mattvx 5.72 1 2 110  (1 分)， 此时 A 球速度 2 101 /5 smatvv  (1 分) B 球滑上斜坡时，加速度与 A 相同，以 A 为参考系，B 相对于 A 以 2 10 /5 smvvv  (2 分)做匀速运动，设再经过时间 2t 它们相遇，有： sv xt 5.12  (1 分)，则相遇时间 sttt 5.221  (1 分) （其他解法，只要正确即可给分。） 14．（10 分）解析： 设物体质量为 m，星球质量为 M，星球的自转周期为 T， 物体在星球两极时，万有引力等于重力，即：F 万＝ 2R MmG =G 极……(1 分 ) 物体在星球赤道上随星球自转时，向心力由万有引力的一个分力提供，另一分力就是重 力 G 赤，有：F 万=G 赤+ nF ……(2 分), G 赤= 8 7 G 极……(1 分 ) 得： nF 8 1 2R MmG = RTm 22       …………………………①(2 分 ) 该星球的同步卫星的周期等于自转周期为 T，设其离地表高度为 h,则有: 2)( hR MmG  = )(2 2 hRTm       ……………………………………②(2 分) 联立①②可得：h =R……(2 分) 15．（16 分）解析：(1)滑块恰能通过 C 点时有， R mvmg c 2  …(2 分), 设 滑 块 在 传 送 带 上 滑 行 的 最 远 距 离 离 D 为 x ， 则 有 动 能 定 理 0- mgxRmgmvc  22 1 2 …(1 分)，得 x= 2 5R …(1 分) (2)因滑块不脱离轨道，再次滑上传送带且不断往返, 要保证滑块不脱离轨道，可分两 种情况： I 传送带速度 v1 较小时，滑块从传送带上再回到 D 点时速度大小等于传送带的速度，要 保证滑块不脱离轨道，滑块在圆轨道上上升的最大高度为 R，根据动能定理： mgRmv 2 12 1 …(1 分)得 v1= Rg2 …(1 分)，故传送带速度 v 传= 1vr  ， 得： r gR2 …(1 分) II 传送带速度较大时，要保证滑块不脱离轨道,滑块从传送带上再回到 D 点时速度大小 要大于等于 vD,，才能通过圆轨道最高点后回到轨道 AB 上，设滑块过 C 点后到达 D 点时 最小速度为 vD, 则由机械能守恒有： 22 2 122 1 cD mvRmgmv  …(1 分),得 vD= Rg5 …(1 分),则需传送带 的速度 v2，应有 v2  vD= Rg5 …(1 分)，故传送带速度 v 传 r  Dv ，得：  r gR5 。 综上可得：  r gR2 或  r gR5 (1 分) (3) 由传送带 r gR5 得 v 传= Rg5 (1 分)，滑块在传送带上向右滑行的最远距离离 D 为仍为 x= 2 5R ，此过程用时间为 g Rgt  5 …(1 分)，传送带在这段时间内向左运行的长 度为: l v 传 t=  R5 (1 分),两者相对位移为 lxx  …(1 分)，故产生的内能为 Q = mg x 7.5mgR。(1 分)