届吉林省通化市高三上学期第一次质量检测物理试题解析版Word文件下载.docx
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C.地面与物体间可能存在摩擦力D.A、B之间可能存在摩擦力
7.如图所示,一物体分别从3个不同高度,但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面与水平面夹角分别为30°
、45°
、60°
,滑到底端所用的时间t1、t2、t3的关系是( )
A.t1=t2=t3B.t1=t3>
t2
C.t1>
t2>
t3D.t1<
t2<
t3
8.(多选)如图所示,甲、乙两车均在光滑的水平面上,质量都是M,人的质量都是m,甲车上的人用力F推车,乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与滑轮的质量和摩擦均不计);
人与车始终保持相对静止。
下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为
B.甲车的加速度大小为0
C.乙车的加速度大小为
D.乙车的加速度大小为0
9.四个质量均为m的小球,分别用三条轻绳和一根轻弹簧连接,处于平衡状态,如图所示.现突然迅速剪断轻绳A1、B1,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球1、2、3、4的加速度分别用a1、a2、a3和a4表示,则( )
A.a1=g,a2=g,a3=2g,a4=0
B.a1=0,a2=2g,a3=0,a4=2g
C.a1=g,a2=g,a3=g,a4=g
D.a1=0,a2=2g,a3=g,a4=g
10.(多选)某一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做( )
A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动
C.匀变速曲线运动 D.变加速曲线运动
11.(多选)如图所示,足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点,ab=bc=cd=de,从a点水平抛出一个小球,初速度为v时,小球落在斜面上的b点,落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;
不计空气阻力,初速度为2v时( )
A.小球可能落在斜面上的c点与d点之间
B.小球一定落在斜面上的e点
C.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θ
D.小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ
12.如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺表面上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.b、c两点的线速度始终相同
C.b、c两点的角速度比a点的大
D.b、c两点的加速度比a点的大
第Ⅱ卷主观卷
二、实验填空题(13题5分,14题3分,共8分)
13.某同学为探究“加速度与物体受力关系”,设计了如图所示的实验装置:
把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上,将力传感器固定在小车上,用来测量绳对小车的拉力;
小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出,已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。
(1)(2分)对于实验的操作要求,下列说法正确的是________。
A.本次实验中应保持小车和传感器总质量不变
B.为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的
一端适当垫高,在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上
C.本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
(2)(3分)如图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。
量出计数点之间的距离分别为sAB=4.12cm、sAC=8.67cm、sAD=13.65cm、sAE=19.04cm、sAF=24.86cm、sAG=31.09cm。
则小车的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字)。
14.(3分)用下述方法可测出子弹的速度:
让子弹水平射出,在离枪口s远处竖直立两块相距ΔL的薄纸,测出薄纸上两弹孔的竖直距离Δh,则可求得子弹的速度,如图所示,子弹的速度为_______________。
三、计算题(15题分,16题分,17题分,18题分)
15.(10分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,且与水平线成30°
角.已知B球的质量为3kg,求:
(1)细绳对B球的拉力大小;
(2)A球的质量.(g取10m/s2)
16.(10分)传送带以稳定的速度v=6m/s顺时针转动,传送带与水平面的夹角θ=37°
,现在将一质量m=2kg的物体(可以看作质点)放在其底端,传送带顶端平台上的人通过轻绳以恒定的拉力F=20N拉物体,经过一段时间物体被拉到斜面顶端,如图所示,已知传送带底端与顶端的竖直高度H=6m,物体与传送带之间的动摩擦因数为0.25,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(g取10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
(1)求物体从底端运动到顶端所用的时间;
(2)若物体与传送带达到速度相等的瞬间,突然撤去拉力,物体还需要多长时间离开传送带?
17.(12分)如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。
设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。
一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示(坐标格为正方形,g取10m/s2)求:
(1)小球在M点的速度v1;
(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落
回x轴时的位置N;
(3)小球到达N点的速度v2的大小。
18.(12分)高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30m/s,相距s0=100m,t=0时,甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向.
(1)两车在0~9s内何时相距最近?
最近距离是多少?
(2)若要保证t=12s时乙车在甲车后109m,则图乙中a0应是多少?
试题解析部分
1.
【答案】BD
【试题解析】本题主要考查位移、路程和质点的知识,意在考查考生对概念的理解能力。
位移有大小也有方向,所以位移是矢量,是从初位置指向末位置的有向线段,不一定与质点运动方向相同,选项A错误;
能不能看成质点关键看物体的形状、大小对所研究的问题有没有影响,当没有影响时即可看成质点,与体积和运动的速度无关,选项B正确,选项C错误;
只要物体的初末位置相同,位移就相等,运动路径可以不同,选项D正确。
综上本题选择BD。
2.
【试题解析】本题主要考查学生对平均速度的理解,意在考查考生对公式的灵活应用能力。
做匀变速直线运动的物体,中间时刻的速度等于初末速度和的一半,选项A错误,选项B正确;
是中间时刻的速度,汽车在前一半时间内发生的位移
,后一半时间内发生的位移
,汽车在前一半时间内的位移不是后一半时间内位移的一半,选项C错误;
v是中间位移的瞬时速度,易得v=5m/s,前一半位移内的平均速度
,后一半位移内的平均速度
,根据x=vt知,汽车在前一半位移所用的时间时后一半位移所用时间的2倍,选项D正确。
3.
【答案】AD
【试题解析】本题主要考查共点力平衡的条件及应用、弹性与弹力等相关知识,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
对小球A受力分析,受重力和拉力,根据平衡条件,有:
T=mg;
如果将物体B在地板上向右移动稍许,则∠AOB增加;
对滑轮分析,受三个拉力,如图所示:
根据平衡条件,∠AOB=2α,故α一定增加,选项A正确,选项B错误;
C、增大小球A的质量,系统可能平衡,故α可能不变,选项C错误;
D、由于,∠AOB=2α<90°
,弹力F与两个拉力T的合力平衡,而T=mg。
故定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力,选项D正确。
综上本题选择AD。
4.
【答案】B
【试题解析】本题主要考查共点力平衡的条件及应用、力的合成与分解等相关知识,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
对货物进行受力分析,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
NA=mgsin60°
,NB=mgsin30°
,所以
,所以选项B正确,选项ACD错误。
综上本题选择B。
5.
【试题解析】本题主要考查共点力平衡的条件及应用相关知识点,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
如图所示,
小球受三个力而处于平衡状态,重力mg的大小和方向都不变,绳子拉力T方向不变,因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力,通过作图法知,当F的方向与绳子方向垂直时,由于垂线段最短,所以F最小,则由几何知识得θ=30°
,Fmin=mgcos30°
=
G。
所以选项B正确,选项ACD错误。
6.
【试题解析】选取A、B整体为研究对象,整体受到的力有重力、地面的支持力,可能还有绳子的拉力和地面的摩擦力。
若重力和支持力相等,则绳子的拉力为0;
若重力大于地面的支持力,则绳子对A有向上的拉力,A正确。
由于A、B整体相对于地面无运动趋势,地面与B间不可能存在摩擦力,C错误。
再选取A为研究对象,若A受到的重力和绳子对A的拉力相等,则B对A无弹力和摩擦力;
若A受到的重力大于绳子对A的拉力,则B对A有弹力和摩擦力,D正确。
无论哪种情况,地面受的压力都不可能为0,B错误。
7.
【试题解析】本题主要考查牛顿第二定律、匀变速直线运动等相关知识,意在考查考生对公式的推导能力。
滑块在斜面上滑动时受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:
mgsinθ=ma,解得:
a=gsinθ,设底长为L,根据位移时间关系公式,有:
,联立解得:
,故当2θ=90°
时,θ=45°
时的时间最短,故t1=t3>
t2。
选项B正确,选项ACD错误。
8
【答案】BC
【试题解析】本题主要考查牛顿第二定律、加速度等相关知识,意在考查考生对物体受力分析的能力。
对甲:
以整体为研究对象,水平方向不受力,所以甲车的加速度大小为0;
选项A错误,选项B正确;
对乙:
乙整体为研究对象,水平方向受向左的2F的拉力,故乙车的加速度大小为
,选项C正确,选项D错误。
综上本题选择BC。
9
【答案】A
【试题解析】本题主要考查牛顿第二定律相关知识点,意在考查考生对物体受力分析的能力。
在剪断绳的瞬间,1、2球由于用绳连接,1和2与将与绳一起下落,根据牛顿第二定律,对整体研究得到,整体的加速度等于重力加速度g,则1、2受到的加速度等于g,即a1=g,a2=g;
在剪断绳前,根据平衡条件得知,弹簧的弹力大小等于mg,绳对3物体的拉力2mg;
在剪断绳的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,4的受力情况没有变化,则4所受合力为零,即F=0,a4=0,3所受的合力大小等于绳的拉力大小2mg,即F=2mg,由牛顿第二定律可得2mg=ma3,a3=2g,选项A正确,选项BCD错误。
综上本题选择A。
10
【答案】ABC
物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,余下力的合力与F1大小相等、方向相反,说明物体受到的合力恒定不变,若原来的F1与速度方向相反时,撤去F1后,物体的合力与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动;
若原来的F1与速度方向相同时,撤去F1后,物体的合力与速度方向相反时,物体做匀减速直线运动;
若物体原来做匀速直线运动,而且原来的F1与速度不在同一直线上时,撤去F1后,物体的合力与速度方向不在同一直线上,则物体做匀变速曲线运动。
选项ABC正确,选项D错误。
综上本题选择ABC。
11
【试题解析】本题主要考查平抛运动相关知识点,意在考查考生对平抛运动公式的应用能力。
小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为α,则小球落在斜面上,竖直方向上的速度与水平方向速度的比值
,解得:
,在竖直方向上的位移
,当初速度变为原来的2倍时,竖直方向上的位移变为原来的4倍,所以小球一定落在斜面上的e点,选项A错误,选项B正确;
设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β,则
,又
,所以tanβ=tanα,所以落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ。
选项C错误,选项D正确。
12
【答案】D
【试题解析】本题主要考查线速度、角速度和周期、转速相关知识点,意在考查考生对公式的应用能力。
当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,a、b和c三点的角速度相同,a半径小,线速度要比b、c的小,b、c的半径相等,线速度大小相等,但是方向不同。
选项A、B、C错误;
由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大,选项D正确。
综上本题选择D。
备注
13
【答案】
(1)A
(2)0.42
【试题解析】本题主要考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验内容,意在考查考生对实验内容与操作步骤的掌握能力。
(1)该实验采用了“控制变量法”,因此要探究质量和物体受力的关系,需要控制研究对象的质量不变,即本次实验中应保持小车和传感器总质量不变,选项A正确;
为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上匀速运动。
选项B错误;
该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量,选项C错误。
综上本题选择A;
(2)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s,根据△x=aT2,有:
。
14
【答案】详见【试题解析】【试题解析】本题主要考查探究平抛物体的运动的实验内容,意在考查考生对实验内容与操作步骤的掌握能力。
对A到B,有:
,s=v0t1,对A到C,有:
s+△L=v0t2,联立解得子弹的速度为:
15
(1)60N
(2)6kg
【试题解析】本题主要考查共点力平衡的条件及应用、力的合成与分解相关知识点,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
(1)对B球受力分析如图所示,
B球处于平衡状态有:
Tsin30°
=mBg
T=2mBg=2×
3×
10N=60N;
(2)球A处于平衡状态有:
在水平方向:
Tcos30°
=NAsin30°
在竖直方向:
NAcos30°
=mAg+Tsin30°
由以上两式解得:
mA=6kg。
16
(1)2s
(2)(
+
)s
【试题解析】本题主要考查牛顿第二定律、匀变速直线运动相关知识点,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
(1)设物体开始运动时的加速度为a1,则F+μmgcos37°
-mgsin37°
=ma1,解得a1=6m/s2
物体达到和传送带速度相等历时t1
由v=a1t1得t1=1s
s=vt1/2=3m
然后对物体进行受力分析:
F-μmgcos37°
=ma2,解得a2=2m/s2
再经t2到达顶端,则
-s=vt2+
a2t22
t2=1s或者t2=-7s(舍去),所以物体到达顶端共历时t=t1+t2=2s;
(2)当撤去拉力时,对物体进行受力分析得mgsin37-μmgcos37°
=ma3
得a3=4m/s2,方向沿斜面向下,故物体做减速运动,经时间t3速度减到0
物体上升的距离为s2=
a3t3=v,t3=1.5s
得s2=4.5m,故物体没有上到顶端,从而沿斜面下滑到底端离开传送带
设物体从速度为0滑回底端的时间为t4,则
a3t42=s+s2,得t4=
s
所以物体还需要(
)s离开传送带。
17
(1)6m/s
(2)N(12,0)图略(3)4
m/s
【试题解析】本题主要考查运动的合成与分解、匀变速直线运动相关知识点,意在考查考生的理解与灵活应用能力。
(1)设正方形的边长为s0。
竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=
t1
水平方向做匀加速直线运动,3s0=
解得v1=6m/s;
(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为
(12,0),轨迹如图所示:
;
(3)到N点时竖直分速度大小为
v0=4m/s,
水平分速度vx=a水平tN=2v1=12m/s,
故v2=
=4
m/s。
18
(1)6s10m
(2)8m/s2
(1)由图象知,甲车前3s做匀减速运动,乙车做匀速直线运动,3s末甲车速度为0,此过程乙的速度大于甲的速度,两者距离减小,接着甲做匀加速运动而乙做匀减速运动,两车距离进一步减小,当两车速度相等时相距最近
设t1=3s后再经过t2时间甲、乙两车速度相等,此时两车相距最近,有
a2t2=v0+a3t2
代入数值得t2=3s
即6s时两车相距最近
两车速度相等前甲车的位移为x甲=
t1+
乙车的位移为x乙=v0t1+v0t2+
a3t22
最近距离为smin=s0+x甲-x乙
联立并代入数值得smin=10m;
(2)9s末(即t3=6s),甲车的速度为v1′=a2t3=30m/s
9s内甲车发生的总位移x甲′=
a2t32
代入数值得x甲′=135m
9s末,乙车的速度为v2′=v0+a3t3=0
9s内乙车发生的总位移x乙′=v0t1+v0t3+
a3t32
代入数值得x乙′=180m
所以9s末,甲车在乙车前x=s0+x甲′-x乙′=55m
若要保证t=12s时(即t4=3s)乙车在甲车后109m,则应有
v1′t4+x-
a0t42=109m
代入数据得a0=8m/s2。
参考答案部分
一、选择题:
1
2
3
4
5
6
7
BD
AD
B
A
ABC
BD]
D
二、实验填空题:
13.
(1)A
(2)0.4214.
三、计算题:
15.解析:
(1)对B球受力分析如图所示,B球处于平衡状态有:
10N=60N
mA=6kg
答案:
(1)60N
(2)6kg
16.[答案]
(1)2s
(2)(
[解析]
(1)设物体开始运动时的加速度为a1,则F+μmgcos37°
再经t2到达顶端,则H/sin37°
a2t
t2=1s或者t2=-7s(舍去),所以物体到达顶端共历时t=t1+t2=2s。
物体上升的距离为s2=vt3/2
a3t
=s+s2,得t4=
17.解析:
竖直方向做竖直上抛运动,v0=gt1,2s0=
解得v1=6m/s。
(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以回到x轴时落到x=12处,位置N的坐标为(12,0)。
18.解析:
联立并代入数值得smin=10m.
9s末,乙车的速度为v2′