全国百强校吉林省吉林大学附属中学届高三上学期第一次摸底考试物理试题.docx
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全国百强校吉林省吉林大学附属中学届高三上学期第一次摸底考试物理试题
吉大附中高中部2015-2016学年上学期高三年级第一次摸底考试
物理试卷
试卷满分：
100考试时间：
90分钟命题人：
李鹏审题人：
孙伟
注意事项：
1．请考生将姓名、班级、考号与座位号填写在答题纸指定的位置上；
2．客观题的作答：
将正确答案填写在答题纸指定的位置上；
3．主观题的作答：
必须在答题纸上对应题目的答题区域内作答，在此区域外书写的答案无
效；在草稿纸、试卷上答题无效。
第Ⅰ卷（客观题40分）
一、选择题：
本题共10小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．伽利略发现了行星运动的规律
B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小
C．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
D．亚里士多德认为必须有力的作用物体才能运动；哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行
2．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在t=0时，乙车在甲车前50m处，它们的
v-t图象如图所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是
A．甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动
B．在第
20s末，甲、乙两车的加速度大小相等
C．在第30s末，甲、乙两车相距100m
D．在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次
3．如图所示，置于固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力作用保持静止。
若力F大小
不变，将力F在竖直
平面内由沿斜面向下缓慢地转到沿斜面向上（转
动范围如图中虚线所示），在F转动过程中，物体始终保持静止。
在
此过程中物体与斜面间的
A．弹力可能先增大后减小
B．弹力一定先减小后增大
C．摩擦力可能先减小后增大
D．摩擦力一定一直减小
4．如右图所示，长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O
上，轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω。
在轻杆A与水平方向的夹角α
从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是
A．小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A
B．小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C．小球B受到轻杆A的作用力逐渐增大
D．小球B受到轻杆A的作用力对小球B做正功
5．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流
了51分钟。
设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示
飞船的轨道半
径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱
内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是
A．g′=0B．
C．F=mgD．
6．如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空间P点时动能为Ek，不计空气阻力，则
A．小球经过P点时竖直分速度为
B．从O点到P点，小球的高度下降
C．从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为
D．从O点到P点过程中，小球运动的平均速度为
77．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质
弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时
刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速
度，则下列说法正确的是
A．升降机停止前在向上运动
B．0~t1时间小球处于失重状态，t1~t2
时间小球处于超重
状态
C．t1~t3时间小球向下运动，动能先减小后增大
D．t3~t4时间弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
8．带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，又称连续输送机．如图所示，一
条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行．现将一个木炭包无初速度地放在传送带上，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹．下列说法正确的是
A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短
C．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径
迹的长度越短
D．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短
9．低碳、环保是未来汽车的发展方向．某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电
机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽
车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所
示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质
量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，根据图
象所给的信息
可求出
A．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B．汽车的额定功率为80kw
C．汽车在此测试过程中加速运动的时间为
22.5s
D．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为
5×105J
10．如图所示，光滑轨道LMNPQMK固定在水平地面上，轨道平面在竖直面内，MNPQM是
半径为R的
圆形轨道，轨道LM与圆形轨道MNPQM在M点相切，轨道MK与圆形轨
道MNPQM在M点相切，b点、P点在同一水平面上，K点位置比P点低，b点离地高
度为2R，a点离地高度为2.5R。
若将一个质量为m的小球从左侧轨道上不同位置由静
止释放，关于小球的运动情况，以下说法中正确的是
A．若将小球从LM轨道上a点由静止释放，小球一定能沿轨道运动到K点
B．若将小球从LM轨道上b点由静止释放，小球一定能沿轨道运动到K点
C．若将小球从LM轨道上a、b点之间任一位置由静止释放，小球一定能沿轨道运动到
K点
D．若将小球从LM轨道上a点以上任一
位置由静止释放，小球沿轨道运动到K
点后做斜上抛运动，小球做斜上抛运动
时距离地面的最大高度一定等于由静
止释放时的高度
第Ⅱ卷（主观题60分）
二．实验题：
11．（6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。
（1）图象不过坐标原点的原因是
__________________________；
（2）本实验中是否仍需要细沙和桶的
总质量远小于小车和传感器的总
质量________（填“是”或“否”）；
（3）由图象求出小车和传感器的总质
量为________kg。
12．（12分）
在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图所示．其中
O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz，该同学用
毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距
离，并记录在图中（单位：
cm）。
（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的
是 点读数。
（填A、B、C、D或E）
（2）实验时，在释放重锤 （选填“之前”
或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（3）该实验中，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g
值应该是：
A．取当地的实际g值；B．根据打出的纸带，用Δs＝gT2求出；
C．近似取10m/s2即可；D．以上说法都不对。
（4）如O点到某计时点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，
则实验中要验证的等式为 。
（5）若重锤质量m=2.00×
kg，重力加速度g=9.80m/
，由图中给出的数据，可得出从O
到打下D点，重锤重力势能的减少量为J，而动能的增加量为J（均保留3
位有效数字）。
（6）根据以上数据分析，得出本实验结论为。
三、计算题：
本题共3道小题，共42分。
解答时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，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（12分）
如图所示，底座A上装有长h=0.5m的直立杆，底座和杆的总质量M为0.2kg，杆上套有质量m为0.05kg的小环B，环与杆有摩擦。
当环从底座上以v=4m/s的速度向上运动时，刚好能达到杆顶，求：
（1）在环升起的过程中，求底座对水平面的压力。
（2）小环从杆顶落回底座需多少时间？
（g取10m/s2）
14．（14分）
经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统来处理。
现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。
试求：
（1）该双星系统的运动周期；
（2）若该实验中观测到的运动周期为T观测，且
。
为了理解T观测与
T计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。
作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布这种暗物质。
若不考虑其他暗物质的影响，根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。
15．（
16分）
图甲为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径r＝0.10m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器（图中未画出），小球（可视为质点）从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FB。
（g取10m/s2）。
（1）若不计小球所受阻力，且小球恰能过B点，求小球通过A点时速度vA的大小。
（2）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过B点，FB随
FA变化的图线如图乙中的
a所示，求小球的质量m。
（3）若小球所受阻力不可忽略，FB随FA变化的图线如图乙中的b所示，求当FB＝6.0N时，小球从A点运动到B点的过程中损失的机械能。
吉大附中高中部2015-2016学年下学期高三年级阶段性测试
物理答案
一、选择题（本题包括10小题，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
BC
BD
B
ABD
A
C
BD
A
二、实验题（18分）
三、计算题（42分）
12．（12分）
解：
环与杆有不同的加速度，一般应分开讨论，但此题也可以用质点系的牛顿第二定
律来分析
（1）先分析整体的受力情况，有（mA+mB）g
=mBa①
对小环隔离分析：
F+mBg=mBa②
运动情况：
v2=2a1L③ 联立①②③得FN=l.7N，F=0.3N
（2）小环从杆顶落回时，摩擦力与重力相反，此时加速度为a'，
则mBg
=mBa'，得a'=4m/s2
运动情况
（2）根据观测结果，星体的运动周期为
这是由于双星系统内（类似一个球体）均匀分布的暗物质引起的，均匀分布双星系统内的暗物质对双星系统的作用，与一个质点（质点的质量等于球内暗物质的总质量
且位于中点O处）的作用相同，考虑暗物质作用后双星系统的运动周期，即：
代入
并整理得：
故所求的暗物质密度为：
14．（16分）
（1）若小球恰能通过B点，设此时小球质量为m，通过B时的速度为vB。
根据牛顿第二定律有
根据机械能守恒定律有
所以
m/s
m/s
（2）根据第
（1）问及图乙可知：
当小球通过A点时的速度
m/s时，小球对轨道压力的大小FA1=6N。
设小球通过A点时，轨道对小球支持力的大小为FA2。
根据牛顿运动定律有
且
所以
kg
（3）根据图乙可知：
当小球通过B点时，若小球对轨道压力的大小FB=6.0N，则小球通过A点时对轨道压力的大小FA=16N。
设轨道对小球通过A、B时支持力的大小分别为
、
，速度分别为
、
。
根据牛顿运动定律有
且
且
在小球从A运动到B的过程中，根据功能原理又有
所以
J
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
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