解析江苏省金陵中学届高三上学期期中测试物理试题Word文档格式.docx
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3.某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律,现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放,在甲、乙图的两种斜面中,通过一定的判断分析,你可以得到的正确结论是()
A.甲图中小球在两个斜面上运动的时间相同B.甲图中小球下滑至底端的速度大小与方向均相同
C.乙图中小球在两个斜面上运动的时间相同D.乙图中小球下滑至底端的速度大小相同
4.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是()
A.橡皮的运动轨迹是一条直线B.橡皮在水平方向上作匀速运动
C.橡皮在竖直方向上作匀速运动D.橡皮在图示位置时的速度大小为
5.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“
”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ,P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O,将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于()
A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.4∶9
【答案】A
【解析】
试题分析:
对P、Q两环仅受框架边的弹力和细绳的拉力作用,而框架边的弹力一定垂直于框架边,绳上的拉力一定沿线方向,因此平衡时,OP、OQ两段细绳一定分别垂直于AC、BC边,对砝码仅受重力mg和绳套的拉力作用,显然两力为平衡力,对结点O,受绳套向下的拉力T和细绳OP、OQ的拉力TP、TQ作用,根据共点力平衡条件可知TP、TQ的合力F与T等值反向,利用平行四边形定则作出相关的力如下图所示,根据图中几何关系可知,由于CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ,因此TP、TQ与竖直方向的夹角均为90°
-θ,根据水平方向平衡可得TP∶TQ=1∶1,即F1∶F2=1∶1,故选项A正确。
本题主要考查了共点力平衡条件的应用,以及研究对象的灵活选取问题,属于中档题。
6.如图a所示,水平面上质量相等的两木块A、B,用一轻弹簧相连,这个系统处于平衡状态,现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动(如图b),研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程,并选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点,则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是()
二、多项选择题:
本题共5小题,每小题5分,共计25分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
7.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g=10m/s2,则5s内物体的()
A.路程为65mB.位移大小为25m,方向竖直向上
C.速度改变量的大小为10m/s,方向竖直向下D.平均速度大小为13m/s,方向竖直向上
8.2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空,它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接,从而建立我国第一个空间实验室,假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示,当它们在轨道运行时,下列说法正确的是()
A.神州八号的加速度比天宫一号的大B.神州八号的运行速度比天宫一号的小
C.神州八号的运行周期比天宫一号的长D.神州八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接
9.如图所示,AB为斜面,BC为水平面,从A点以水平速度v0抛出一小球,此时落点到A点的水平距离为x1,从A点以水平速度3v0抛出小球,这次落点到A点的水平距离为x2,不计空气阻力,则x1∶x2可能等于()
A.1∶3B.1∶6C.1∶9D.1∶12
【答案】ABC
10.如图所示,小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是()
A.物体受到的摩擦力一直减小
B.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
C.当小车加速度(向右)为0.75m/s2时,物体不受摩擦力作用
D.小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N
11.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物
M,长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平位置(转过了90°
角),此过程中下述说法正确的是()
A.重物M做匀速直线运动B.重物M做匀变速直线运动
C.重物M的最大速度是ωLD.重物M的速度先增大后减小
三、简答题:
本题共2小题,共计18分。
12.(10分)在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节,下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。
物体运动的起止点
所测的物理量
1
2
3
4
5
A→B
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象;
⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象;
⑶通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中,s随t变化的规律是:
(用s、t表示,涉及数字,计算结果保留2位有效数字)。
【答案】⑴图略,见解析;
⑵图略,见解析;
⑶s=0.33t2
⑴根据描点作图法,作出s-t图象如下图甲所示。
⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2图象,为此求得表格如下:
新变量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
0.75
根据描点作图法,作出s-t2图象如上图乙所示。
⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系,即从A到B的过程中s随t变化的规律是:
物体作初速度为零的匀加速直线运动,由图中斜率求得,即a=
=0.65m/s2,故s=0.325t2
题中所提供的数据均为保留2小数点后位数,因此有:
s=0.33t2
本题主要考查了“探究匀变速直线运动规律”实验,及运用图象法处理数据的能力问题,属于中档题。
13.(8分)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。
⑴图线不过坐标原点的原因是;
⑵本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(填“是”或“否”);
⑶由图象求出小车和传感器的总质量为kg。
-1
所以小车和传感器的总质量为:
M=
=1kg
本题主要考查了“探究加速度与力和质量的关系”实验问题,属于中档题。
四、论述和计算题:
本题共4小题,共计53分,解答时请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。
14.(12分)一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°
足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:
(g取10m/s2)
⑴滑块冲上斜面过程中加速度大小;
⑵滑块与斜面间的动摩擦因数;
⑶判断滑块最后能否返回斜面底端?
若能返回,求出返回斜面底端时的速度;
若不能返回,求出滑块停在什么位置.
所以当滑块上滑减速至速度为零时,重力沿斜面向下的分力小于斜面对滑块的最大静摩擦力,滑块不再下滑,根据匀变速直线运动规律可知,滑块上滑的位移为:
s=
=1.5m(或用图象面积求解)
即滑块停在斜面上距底端1.5m处
本题主要考查了对v-t图象的理解及匀变速直线运动规律、牛顿第二定律的应用问题,属于中档题。
15.(12分)一宇宙空间探测器从某一星球表面垂直升空,假设探测器的质量恒为1500kg,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图为其速度随时间的变化规律,求:
⑴宇宙探测器在该行星表面能达到的最大高度;
⑵计算该行星表面的重力加速度;
⑶假设行星表面没有空气,试计算探测器的发动机工作时的推力大小。
16.(12分)如图所示,水平转台高1.25m,半径为0.2m,可绕通过圆心处的竖直转轴转动,转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点),A与转轴间距离为0.1m,B位于转台边缘处,A、B间用长0.1m的细线相连,A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N,g取10m/s2。
⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力?
⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动?
⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开,求B物块落地时与转动轴心的水平距离。
(不计空气阻力)
17.(17分)如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数为μ2,取g=10m/s2,试求:
⑴若μ1=0.4,μ2=0.1,木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
⑵若μ1=0.1,μ2=0.4,木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
⑶接第⑵问,若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。
(设木板足够长)
【答案】⑴t1=
s;
⑵t2=1s;
⑶图略,见解析
解得:
t1=
=
s,即经过
s的时间铁块运动到木板的右端
本题主要考查了匀变速直线运动规律、牛顿运动定律的应用,以及综合分析的能力问题,属于中档偏高题。