高二物理试题精选茶陵三中.docx
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高二物理试题精选茶陵三中
茶陵三中2018
湖南省茶陵县第三中学mg
C+mgD-mg
2(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。
圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h。
圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。
弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。
则圆环()
A下滑过程中,加速度一直减小
B下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2
C在C处,弹簧的弹性势能为mv2-mgh
D上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
3“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。
将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。
从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()
A绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小
B绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大
D人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力
4(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。
当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为
5多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。
整个系统处于静止状态。
现将细线剪断。
将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。
在剪断的瞬间,()
Aa1=3gBa1=0
CΔl1=2Δl2DΔl1=Δl2
6(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示。
若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出()
A斜面的倾角
B物块的质量
C物块与斜面间的动摩擦因数
D物块沿斜面向上滑行的最大高度
7如图所示,一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上。
现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上,拉力在以斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和小木块始终保持静止状态,下列说法中正确的是()
A小木块受到斜面的最大摩擦力为
B小木块受到斜面的最大摩擦力为F-mgsinθ
C斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F
D斜面体受到水平地面的最大摩擦力为Fcosθ
8如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。
测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。
为使更接近瞬时速度,正确的措施是()
A换用宽度更窄的遮光条
B提高测量遮光条宽度的精确度
C使滑块的释放点更靠近光电门
D增大气垫导轨与水平面的夹角
9如图所示,为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象,已知甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动,则0~t2时间内下列说法正确的是()
A两物体在t1时刻速度大小相等
Bt1时刻乙的速度大于甲的速度
C两物体平均速度大小相等
D甲的平均速度小于乙的平均速度
10如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
现对A施加一水平拉力F,则()
A当F2μmg时,A、B都相对地面静止
B当F=μmg时,A的加速度为μg
C当F3μmg时,A相对B滑动
D无论F为何值,B的加速度不会超过μg
11如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。
不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。
正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()
11若v2v1且mQgμmPg,则μmPg-mQg=(mP+mQ)a1,当P加速运动速度达到v1后,与皮带一起匀速运动,直到离开传送带(也可能加速过程中就离开传送带),所以B项正确。
若v2v1且mQgμmPg,则P先匀减速到零再反向加速到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带);若v2v1,且mQgμmPg,则P先匀减速至v1,然后与传送带一起匀速运动,直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带);若v2v1且mQgμmPg,满足mQg+μmPg=(mP+mQ)a2,中途减速至v1,以后满足mQg-μmPg=(mP+mQ)a3,以a3先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带),故C正确,A、D错误。
12下列说法中正确的是()
A用点电荷代替实际带电体是采用了理想模型的方法
B牛顿在对自由落体运动的研究中,首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法
C法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场
D哥白尼大胆反驳地心说,提出了日心说,并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
非选择题部分(52分)
二填空题(本大题1图)
(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。
他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题11-2图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。
用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。
重复上述过程,再次记录下N的轨迹。
(题11-2图)(题11-3图)
两次实验记录的轨迹如题11-3图所示。
过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为________。
(3)根据
(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?
()(填写选项前的字母)
A橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长
C两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大
D两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
三解答题(本大题38分)
15如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=05m。
物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动。
P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=01m。
物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=01,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短)。
(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;
(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)求碰后AB滑至第n个(nk)光滑段上的速度vn与n的关系式。
15
(1)物块A由初始位置到Q的过程,由动能定理得
-mg×2R=mv2-m
解得v=4m/s
设在Q点物块A受到轨道的弹力为F,受力分析如图所示
由牛顿第二定律得mg+F=
解得F=-mg=22N
方向竖直向下
(2)由机械能守恒定律知物块A与B碰前的速度仍为v0=6m/s
A与B碰撞过程动量守恒,设碰后A、B的速度为v共
mv0=2mv共
解得v共=v0=3m/s
设A与B碰后一起运动到停止,在粗糙段运动的路程为s,由动能定理得
-μ×2mgs=0-×2m
解得s==45m
故k===45
(3)碰后AB滑至第n个(nk)光滑段上的速度等于滑离第n个(nk)粗糙段的速度
由动能定理得-μ×2mgnL=×2m-×2m
解得vn==(n45)
16一质量为05kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示。
物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。
g取10m/s2。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为005s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。
16
(1)由动能定理,有-μmgs=mv2-m
可得μ=032
(2)由动量定理,有FΔt=mv’-mv
可得F=130N
(3)W=mv’2=9J
17一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为45m,如图(a)所示。
t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。
碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。
已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示。
木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。
求
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
17
(1)规定向右为正方向。
木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M。
由牛顿第二定律有
-μ1(m+M)g=(m+M)a1①
由图(b)可知,木板与墙壁碰前瞬间的速度v1=4m/s,由运动学式得
v1=v0+a1t1②
s0=v0t1+a1③
式中,t1=1s,s0=45m是木板与墙壁碰前瞬间的位移,v0是小物块和木板开始运动时的速度。
联立①②③式并结合题给条得
μ1=01④
在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。
设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有
-μ2mg=ma2⑤
由图(b)可得
a2=⑥
式中,t2=2s,v2=0,联立⑤⑥式并结合题给条得
μ2=04⑦
(2)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间Δt,木板和小物块刚好具有共同速度v3。
由牛顿第二定律及运动学式得
μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3⑧
v3=-v1+a3Δt⑨
v3=v1+a2Δt⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板的位移为
s1=Δt
小物块的位移为
s2=Δt
小物块相对木板的位移为
Δs=s2-s1
联立⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得
Δs=60m
因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为60m。
(3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为s3。
由牛顿第二定律及运动学式得
μ1(m+M)g=(m+M)a4
0-=2a4s3
碰后木板运动的位移为
s=s1+s3
联立⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得
s=-65m
木板右端离墙壁的最终距离为65m。
选择填空题答案
1A
1解法一由v2=2gh得v=。
对人与安全带作用的过程应用动量定理,则有(mg-F)t=0-mv,解得F=+mg,故A正确。
解法二对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律,则有F-mg=ma,而a==,解得F=+mg,故A正确。
2BD
2圆环在B处速度最大,加速度为0,BC段加速度在增大,因此,下滑过程中,加速度先减小后增大,选项A错误。
下滑过程中,设克服摩擦力做的功为Wf,由动能定理
mgh-Wf-W弹=0-0
上滑过程中
-mgh-Wf+W弹=0-m