届北京四中高三上学期期中考试物理卷11.docx
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届北京四中高三上学期期中考试物理卷11
物理试卷
(试卷满分为100分,考试时间为100分钟)
一.选择题(本大题共16小题;每小题3分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,有一个选项或多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下面关于加速度的描述中,正确的是()
A.匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度也很大
B.加速度的方向与速度方向可能相同,也可能相反,但一定与速度变化的方向相同
C.加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变
D.加速度逐渐增加时,物体一定做加速运动
2.关于力和运动的关系,以下说法中正确的是()
A.物体做曲线运动,其加速度一定改变
B.物体做曲线运动,其加速度可能不变
C.物体的运动状态发生变化,该物体的受力情况一定发生变化
D.物体在恒力作用下运动,其速度方向可能改变
3.如图所示,木板B放在粗糙水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。
现用水平恒力F向左拉动B,使其以速度v做匀速运动,此时绳水平且拉力大小为T,下面说法正确的是()
A.绳上拉力T与水平恒力F大小相等
B.木板B受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F
C.若用恒力以2F向左拉动长木板,则木块A给木板B的滑动摩擦力等于T
D.若木板B以2v匀速运动,则拉力仍为F
4.甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t图象如图所示,由图可知()
A.甲比乙运动得快,且早出发,所以乙追不上甲
B.t=20s时,乙追上了甲
C.t=10s时,甲与乙间的间距最大
D.在t=20s之前,甲比乙运动得快,t=20s之后乙比甲运动得快
5.将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处,分别以v和2v的速度水平抛出,若不计空气阻力的影响,则()
A.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动量变化都相同
B.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动能变化都相同
C.两物体落地时动量对时间的变化率相同
D.两物体落地时重力的功率相同
6.如图所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯。
为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行;当有乘客乘行时,自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
则电梯在运送乘客的过程中()
A.乘客始终受摩擦力作用
B.乘客经历先超重再失重
C.乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下
D.扶梯对乘客的作用力始终竖直向上
7.物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面上滑,则在以后的运动过程中该物块的速度-时间图象可能是()
8.如图甲所示,在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个圆柱形的红蜡块R(圆柱体的直径略小于玻璃管的内径,轻重适宜,使它能在玻璃管内的水中匀速上升),将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。
将此玻璃管迅速竖直倒置(如图乙所示),红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升到管底B。
若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始匀速上升的同时,将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动(如图丙所示),直至红蜡块上升到管底B的位置(如图丁所示)。
红蜡块与玻璃管间的摩擦很小,可以忽略不计,在这一过程中相对于地面而言()
A.红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动
B.红蜡块做速度大小变化的直线运动
C.红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动
D.红蜡块做加速度大小变化的曲线运动
9.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量不等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则()
A.球A的角速度一定大于球B的角速度
B.球A的线速度一定大于球B的线速度
C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
10.2007年10月24日,“嫦娥一号”成功发射,11月5日进入38万公里以外的环月轨道,11月24日传回首张图片,这是我国航天事业的又一成功。
“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动,万有引力常量已知,如果在这次探测工程中要测量月球的质量,则需要知道的物理量有()
A.“嫦娥一号”的质量和月球的半径
B.“嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径
C.月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期
D.“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期
11.质量为1.0kg的物体以某初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能Ek随位移s变化的情况如图所示,则下列判断正确的是(g=10m/s2)()
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.30
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
C.物体滑行的总时间为2.0s
D.物体滑行的总时间为4.0s
12.如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。
物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的()
A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgH
C.机械能损失了mgHD.机械能损失了
13.在光滑水平面上,质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。
某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰,两球相碰后,A球的动能恰好变为原来的1/4。
则碰后B球的速度大小是()
A.
B.
C.
D.无法确定
14.
矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。
若射击下层,子弹刚好不射出;若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图所示。
则上述两种情况相比较()
A.子弹的末速度大小相等B.系统产生的热量一样多
C.子弹对滑块做的功不相同D.子弹和滑块间的水平作用力一样大
15.一根长为l的细绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点.将小球拉起使细绳与竖直方向成600角,如图所示,在O点正下方有A、B、C三点,并且有
.当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为hA;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子档住后继续摆动的最大高度为hB;当在C处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为hC,则小球摆动的最大高度hA、hB、hC(与D点的高度差)之间的关系是()
A.hA=hB=hCB.hA>hB>hC
C.hA>hB=hCD.hA=hB>hC
16.如图所示,一长木板放置在水平地面上,一根轻弹簧右端固定在长木板上,左端连接一个质量为m的小物块,小物块可以在木板上无摩擦滑动。
现在用手固定长木板,把小物块向左移动,弹簧的形变量为x1;然后,同时释放小物块和木板,木板在水平地面上滑动,小物块在木板上滑动;经过一段时间后,长木板达到静止状态,小物块在长木板上继续往复运动。
长木板静止后,弹簧的最大形变量为x2。
已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。
当弹簧的形变量为x时,弹性势能
,式中k为弹簧的劲度系数。
由上述信息可以判断()
A.整个过程中小物块的速度可以达到
B.整个过程中木板在地面上运动的路程为
C.长木板静止后,木板所受的静摩擦力的大小不变
D.若将长木板改放在光滑地面上,重复上述操作,则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同
二.简答题(本大题共6小题,共52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。
)
17.2008年9月25日21点10分,我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。
飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道。
航天员翟志刚于27日16点35分开启舱门,开始进行令人振奋的太空舱外活动。
若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,飞船运行的圆轨道距地面的高度为h,不计地球自转的影响,求:
(1)飞船绕地球运行加速度的大小;
(1)飞船绕地球运行的周期。
18.如图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。
取g=10m/s2,根据F-t图象分析求解:
(1)运动员的质量;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度;
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
19.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1.0kg的物体,其与斜面间动摩擦因数μ=0.25。
物体受到平行于斜面向上F=9.0N的拉力作用,从静止开始运动,经时间t=8.0s绳子突然断裂。
若已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,g取10m/s2。
试分析求解:
(1)绳断时物体的速度大小;
(2)从绳子断裂开始到物体再返回到斜面底端的运动时间。
20.如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10m,半圆形轨道半径R=2.5m。
质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出。
重力加速度g取10m/s2。
若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。
试分析求解:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道的压力大小;
(3)水平力F的大小。
21.如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度l0=0.50m,上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A,平衡时物体距地面h1=0.40m,此时弹簧的弹性势能EP=0.50J。
在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后,与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动,已知两物体不粘连,且可视为质点。
g=10m/s2。
求:
(1)碰撞结束瞬间两物体的速度大小;
(2)两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度;
(3)两物体第一次分离时物体B的速度大小。
22.如图甲所示为车站使用的水平传送装置的示意图。
绷紧的传送带长度L=6.0m,以v=6.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.45m。
现有一行李箱(可视为质点)质量m=10kg,以v0=5.0m/s的水平初速度从A端滑上传送带,被传送到B端时没有被及时取下,行李箱从B端水平抛出,行李箱与传送带间的动摩擦因数=0.20,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
试分析求解:
(1)行李箱从传送带上A端运动到B端过程中摩擦力对行李箱冲量的大小;
(2)为运送该行李箱电动机多消耗的电能;
(3)若传送带的速度v可在0~8.0m/s之间调节,仍以v0的水平初速度从A端滑上传送带,且行李箱滑到B端均能水平抛出。
请你在图乙中作出行李箱从B端水平抛出到落地点的水平距离x与传送带速度v的关系图象。
(要求写出作图数据的分析过程)
物理试题答题纸
班级学号姓名
一.选择题(填答题卡)
三.计算题(本大题共6小题,共52分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,并画出相应的受力图。
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)
17.
本题扣分:
18.
本题扣分:
19.
本题扣分:
20.
本题扣分:
21.
本题扣分:
22.
本题扣分:
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
BD
CD
D
ACD
C
ABD
C
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
BD
AC
A
AB
D
B
17.天体表面的物体受到的万有引力等于重力
有
飞船围绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
有
联立可解得:
T=
18.
(1)由图象可知运动员所受重力为500N,设运动员质量为m,则
m=G/g=50kg……………………………………………3分
(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N,设运动员的最大加速度为am,则
Fm-mg=mam……………………………………………2分
am=
=
m/s2=40m/s2……………………1分
(3)由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s,它们的时间间隔均为1.6s。
根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s。
………………………………………2分
设运动员上升的最大高度为H,则
H=
=
m=3.2m
19.
(1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F,重力mg和摩擦力f,设物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定律有
F-mgsinθ-f=ma1……(3分)因f=μN,N=mgcosθ……(2分)
解得a1=1.0m/s2……(1分)
所以t=8.0s时物体的速度大小为v1=a1t=8.0m/s……(2分)
(2)绳断时物体距斜面底端的位移s1=
a1t2=32m
设绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a2,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2……(2分),解得a2=8.0m/s2……(1分)
物体做减速运动的时间t2=v1/a2=1.0s,减速运动的位移s2=v1t2/2=4.0m……(2分)
此后将沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a3,根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有
mgsinθ-μmgcosθ=ma3……(2分),解得a3=4.0m/s2……(1分)
设物体由最高点到斜面底端的时间为t3,所以物体向下匀加速运动的位移
s1+s2=
a3t32,解得t3=
s=4.24s……(1分)
所以物体返回到斜面底端的时间为t总=t2+t3=1+
=4.24s
20.解:
(1)设滑块从C点飞出时的速度为vC,从C点运动到A点时间为t,滑块从C点飞出后,做平抛运动
竖直方向:
2R=
gt2
水平方向:
x=vCt
解得:
vC=10m/s
设滑块通过B点时的速度为vB,根据机械能守恒定律
mv
=
mv
+2mgR
设滑块在B点受轨道的支持力为FN,根据牛顿第二定律
FN-mg=m
联立解得:
FN=9N
依据牛顿第三定律,滑块在B点对轨道的压力FN=FN=9N
(2)若滑块恰好能够经过C点,设此时滑块的速度为vC,依据牛顿第二定律有
mg=m
解得vC=
=
=5m/s
滑块由A点运动到C点的过程中,由动能定理
Fx-mg2R≥
Fx≥mg2R+
解得水平恒力F应满足的条件F≥0.625N(1分)
21.
(1)设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为v0,则
解得:
v0=3.0m/s
设A与B碰撞结束瞬间的速度为v1,根据动量守恒定律
m2v0=(m1+m2)v1,
解得:
v1=1.5m/s,
(2)设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为x1,
x1=l0-h1=0.10m
设弹簧劲度系数为k,根据胡克定律有
m1g=kx1
解得:
k=100N/m
两物体向上运动过程中,弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大速度,
设此时弹簧的压缩量为x2,则
(m1+m2)g=kx2,
解得:
x2=0.20m,
设此时弹簧的长度为l,则
l=l0-x2
解得:
l=0.30m
(3)两物体向上运动过程中在弹簧达到原长时分离,分
从碰后到分离的过程,物体和弹簧组成的系统机械能守恒,
解得:
v2=
m/s=0.87m/s。
22.解:
(1)行李箱刚滑上传送带时做匀加速直线运动,设行李箱受到的摩擦力为Ff
根据牛顿第二定律有Ff=mg=ma
解得a=g=2.0m/s2
设行李箱速度达到v=6.0m/s时的位移为s1
v2-v02=2as1
s1=
=3.75m
即行李箱在传动带上刚好能加速达到传送带的速度3.0m/s
设摩擦力的冲量为If,依据动量定理If=mv-mv0
解得If=10N·s
说明:
用其他方法求解,正确的也给分。
没有判断速度能达到6.0m/s的过程扣1分。
(2)在行李箱匀加速运动的过程中,传送带上任意一点移动的长度s=vt=3m
行李箱与传送带摩擦产生的内能Q=mg(s-s1)(1分)
行李箱增加的动能ΔEk=
m(v2-v02)(1分)
设电动机多消耗的电能为E,根据能量转化与守恒定律得
E=ΔEk+Q
解得E=60J(1分)
(3)若行李箱一直做匀减速直线运动,到达右端的速度:
v1=
=1.0m/s
若行李箱一直做匀减速直线运动,到达右端的速度:
v2=
=7.0m/s
若传送带的速度v,水平位移x=v1t=0.3m
若传送带的速度v1,式中
为恒量,即水平位移x与传送带速度v成正比。
若传送带的速度v0,式中
为恒量,即水平位移x与传送带速度v成正比。
若传送带的速度v7.0m/s时,行李箱一直做匀加速运动,到达右端后滑出,水平位移x=v2t=2.1m
行李箱从传送带水平抛出后的x-v图象如答图所示。