山东省邹城市龙山中学高三学年第二次教学质量监测 物理试题.docx
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山东省邹城市龙山中学高三学年第二次教学质量监测物理试题
山东省邹城市龙山中学高三2018~2019学年
第二次教学质量监测 物理试题
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
其中第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
)
1.如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为( )
A.都等于
B.
和0
C.
和
·
D.
·
和
2.物块A放置在与水平地面成30°角倾斜的木板上时,刚好可以沿斜面匀速下滑;若该木板与水平面成60°角倾斜,取g=10m/s2,则物块A沿此斜面下滑的加速度大小为( )
A.5
m/s2 B.3
m/s2
C.(5-
)m/s2D.
m/s2
3.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2.则有( )
A.a1=a2,x1=x2B.a1<a2,x1=x2
C.a1=a2,x1>x2D.a1<a2,x1>x2
4.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA,OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲,t乙的大小关系为( )
A.t甲<t乙B.t甲=t乙
C.t甲>t乙D.无法确定
5.如图1所示,开始时A、B间的细绳呈水平状态,现由计算机控制物体A的运动,使其恰好以速度vA沿竖直杆匀速下滑,经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动,则图2的v-t图象中,最接近物体B的运动情况的是( )
6.距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h等于( )
A.1.25m B.2.25m
C.3.75mD.4.75m
7.(多选)质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( )
A.M与m互换位置前,轻绳的拉力等于Mg
B.M与m互换位置前,轻绳的拉力等于mg
C.M与m互换位置后,M运动的加速度大小为(1-sinα)g
D.M与m互换位置后,M运动的加速度大小为
g
8.(多选)如图所示,带支架的动力平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对小车静止在右端,B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则该时刻( )
A.小车对物块B的摩擦力可能为零
B.物块B相对小车一定有向左滑的趋势
C.小车的加速度大小一定为gtanθ
D.小车对物块B的摩擦力的大小可能为mgtanθ
9.(多选)如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.当小球的初速度v0=
时,掉到环上时的竖直分速度最大
B.当小球的初速度v0<
时,将撞击到环上的圆弧ac段
C.当v0取适当值,小球可以垂直撞击圆环
D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环
10(多选)如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球一水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(取g=10m/s2)( )
A.v0≥0 B.v0≥4m/s
C.v0≥2
m/sD.v0≤2
m/s
二、实验题(本题共两小题,共16分,其中11题8分,12题8分。
)
11.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
,数据见下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/(m·s-2)
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在图丙给出的方格坐标纸中画出a-
图线,并根据图线判定小车加速度a与质量的倒数
之间的关系是_______________
__________________________________________________.
(3)保持小车质量m不变,改变砂和砂桶质量M,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线如图丁所示.该图线不通过原点,其主要原因是_____________________________
________________________________________________________________________________________________________.
12.有一宇宙飞船到了某行星上(假设该行星没有自转运动),以速度v贴近行星表面匀速飞行,测出运动的周期为T,已知引力常量为G,则可得:
(1).该行星的半径为
(2).该行星的平均密度为
三、计算题(本题共3小题,共34分)
13.(12分)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4.5m,如图甲所示.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图线如图乙所示.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.
m=2kg的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑.如右图所示,若用一水平向右的恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移x=4m.求:
(g取10m/s2)
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小.
14.(11分)如图所示,质量为10kg的环(图中未画出)在F=200N的拉力作用下,沿固定在地面上的粗糙长直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ.力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)环沿杆向上运动的总距离x.
15.(11分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m=0.5kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=8t-2t2(m),物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道.g=10m/s2,求:
(1)物块在水平桌面上受到的摩擦力;
(2)B、P间的水平距离;
(3)判断物块能否沿圆轨道到达M点.
山东省邹城市龙山中学2018~2019学年高三第二次
教学质量监测 物理试题答案
1.C2.D3.B4.C5.A6.A7.BC8.AD9.ABD10.CD
11.解析
(1)根据纸带数据可知Δx=0.51×10-2m,T=2×0.02s=0.04s,所以a=
≈3.2m/s2.
(2)a-
图线如图所示.
a-
图线为过原点的直线,说明小车加速度a与质量的倒数
之间是正比关系.
(3)根据图线可知,当拉力F增加到某一值时,小车才具有加速度,所以小车还受到较大的摩擦力影响.
答案
(1)3.2
(2)图见解析 正比关系
(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
12解析:
(1)
(2)
13.解析:
(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直线运动,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
由题图乙可知,木板与墙壁碰撞前瞬间的速度
v1=4m/s,
由运动学公式有
v1=v0+a1t1②
s0=v0t1+
a1t
③
式中,t1=1s,s0=4.5m是木板碰撞前的位移,v0是小物块和木板开始运动时的速度.
联立①②③式和题给条件得
μ1=0.1④
在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速直线运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速直线运动.设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有
-μ2mg=ma2⑤
由题图乙可得
a2=
⑥
式中,t2=2s,v2=0,联立⑤⑥式和题给条件得
μ2=0.4⑦
(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公式得
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,木板运动的位移为
s1=
Δt⑪
小物块运动的位移为
s2=
Δt⑫
小物块相对木板的位移为
Δs=s2-s1⑬
联立⑥⑧⑨⑩⑪⑫⑬式,并代入数值得
Δs=6.0m⑭
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6.0m.
(3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速直线运动直至停止,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公式得
μ1(m+M)g=(m+M)a4⑮
0-v
=2a4s3⑯
碰后木板运动的位移为
s=s1+s3⑰
联立⑥⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式,并代入数值得
s=-6.5m⑱
木板右端离墙壁的最终距离为6.5m.
答案:
(1)0.1 0.4
(2)6.0m (3)6.5m
14.解析:
(1)在力F作用0.5s内根据牛顿第二定律有
Fcosθ-mgsinθ-Ff=ma1
Fsinθ=FN+mgcosθ
Ff=μFN
设0.5s末速度为v
根据运动学公式有v=a1t1
撤去F后0.4s内
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
v=a2t2
联立以上各式得μ=0.5
a2=10m/s2
v=a2t2=4m/s.
(2)x=
a1t
+vt2-
a2t
=1.8m.
答案:
(1)0.5
(2)1.8m
15.解析:
(1)对比x=v0t+
at2与x=8t-2t2
可知a=-4m/s2,v0=8m/s
由牛顿第二定律得Ff=ma=-2N
即摩擦力大小为2N,方向向左.
(2)物块在DP段做平抛运动,有
vy=
=4m/s
t=
=0.4s
vx与v夹角为45°,则vx=vy=4m/s
xDP=vxt=1.6m
在BD段xBD=
=6m
所以xBP=xBD+xDP=7.6m
(3)设物块能到达M点,由机械能守恒定律有
mv
=mgR(1+cos45°)+
mv
v
=v
-(
+2)gR=(2-
)gR
要能到达M点,需满足vM≥
,而
<
,所以物块不能到达M点.
答案:
(1)大小为2N,方向向左
(2)7.6m (3)不能