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安徽省宣城市八校高三物理上学期联考试题

2023-10-24 来源:乌哈旅游
物理试题

本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。全卷满分100分,考试时间100分钟。

考试范围:必修l,必修2,选修3—5动量部分。 考生注意事项:

1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答

题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。

2.答第I卷时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

3.答第Ⅱ卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、

笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案...........无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。 .................

4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。

第I卷(选择题 共40分)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符

合题意的)

1.一个质点沿一条直线做匀变速运动,t=0时刻的速度大小为5m/s,t=2s末的位移大小为8m,则t=2s时速度的大小可能是 A. 3m/s B.5m/s C.8m/s D.12m/s 2.如图所示,人站立在体重计上不动时,体重计的示数为G,下列说法正确的是 A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力 C.人在下蹲的过程巾,体重计的示数小于G

D.人南蹲下站起的过程巾,体重计的示数先大于G后小于G

3.如图所示,足够长的长木板A静止在光滑的水平地面上,质量为l kg的物体B以v0=3m/s水平速度冲上A,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上。若从B冲到木板A上到相对木板A静止这段时间内摩擦力对长木板的冲量大小为2N·s,则A、B最后的共同速度及长小板的质量分别为 A.1m/s l kg B.1m/s 2kg C.2m/s l kg D.2m/s 2kg

4.如图所示,木板B放在斜面上,物块A放在木板上,均处于静止状态, A、B的质量分别

为m1、m2,A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为1、2,A与B、B与斜面间的摩擦力分别为f1、f2,则

- 1 -

A.一定有m1>m2 B.一定有ml2

D.一定有f15.如图所示,oa、ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆,o、a、b、c、d位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点,0 7为圆心。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环从o点无初速释放,一个滑环从d点无初速释放,用t1、t2、t3分别表示滑环沿oa、ob、da到达a、b所用的时间,则下列关系不正确的是 ... A.t1 =t2 B.t2>t3 C.tl 6.对于环绕地球做圆周运动的卫旱说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据测得的不同卫旱做圆周运动的半径r与周期T关系作出如图所示图像,则可求得地球质量为(已知引力常量为G)

42bA.

GaC.

42a B.

Gb D.

Ga 24bGb 24a7.一辆汽车在平直公路上行驶时,受到的阻力为其重力的n倍,当其速度为v、加速度为a时,发动机的实际功率为P,重力加速度为g,则该汽车的质量为 A.

p

(ang)v B.

(ang)v pC.

pv

(nga)vD.

(nga)v p8.如图所示,斜面底端上方高h处有一小球以水平初速度v0抛出,恰好垂直打在斜面上,斜

o

面的倾角为30,则关于h和初速度v0,的关系,下列图像正确的是

9.如图所示,轻弹簧一端固定在挡板上。质量为m的物体以初速度v0,沿水平面向左运动,起始点A与轻弹簧自由端O距离为s,物体与水平面间的动摩擦因数为,物体与弹簧相碰后弹簧被压缩、南于弹力作用物体被向右反弹,回到A点的速度刚好为零,则

- 2 -

2v0A.弹簧的最大压缩量为

2g2v0B.弹簧的最大压缩量为≤羞

4g

12mv0 412 D.弹簧获得的最大弹性势能为mv0

2 C.弹簧获得的最大弹性势能为

10.如图所示,质量为m的圆环套在光滑的水平直杆上,一轻绳一端连接在环上,另一端连

有一质量也为m的小球,绳长为L,将球放在一定高度,绳刚好拉直且绳与竖直方向的央

o

角为= 53,将小球由静止释放,小球到最低点时绳的拉力为F1,若将圆环固定,再将

小球由开始的位置释放,小球到最低点时绳的拉力为F2,则

F1为 F2

4 33B.

213C.

913D.

8A.

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)

考生注意事项:

请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。 .................

二、非选择题(本大题共5小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写

出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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) 11.(15分)I.(7分)某同学用如图所示的装置研究匀变速直线运动的规律。

(1)实验开始前 (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,实验中 (填“需要”或“不需要”)保证悬挂的钩码质量要远小于小车的质量。

(2)实验中,从打出的多条纸带巾选取一条合适的纸带,并在其上取了O,A,B,C,D,E,F共7个计数点,(每相邻两个计数点间还有四个计时点未画出)

- 3 -

用刻度尺测出 A,B,C,D,E,F六个计数点到O点的距离并填在下面的表格中

打点计时器所用交流电的频率为50Hz,则打点C时小车的速度为 m/s,小车运

2

动的加速度为 ms,从释放小车到打点C时,小车运动的时间为 s(结果都保留两位有效数字)。

(3)若小车的质量为M=450g.打(2)问巾纸带时悬挂钩码的质量为m=50g,不计线与

2

滑轮的摩擦,重力加速度g=l0m/s,则小车运动过程巾所受阻力为 N。 Ⅱ.(8分)某实验小组用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)实验中除了打点计时器,还必须用到的测量工具为 。 (2)在实验操作和数据处理过程巾,下列做法必须有的是 。 A.用天平测出重物的质量

B.为减小长度测量的误差,处理纸带时每五个点取一个计数点 C.必须选择打的第1个点与第2个点的间隔约为2 mm D.必须先接通电再释放纸带

(3)下图为实验中得到的一条纸带,O为打的第一个点, A、B、C、D、

E为纸带十打点计时器打下的五个连续的点,测汁这五点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE。 丁点计时器所接交流电的频率为f,当地的重

力加速度为g,现用OC段验证机械能守恒定律,要验证的表达式为,若实验中算得动能的增加量大于重力势能的减少量,可能原因是 。

v2(4)根据打出的纸带算出离打第一个点较远处连续几个点时的速度,以为纵轴,以x

2v2为横轴绘-x图线,如果图线是 ,且图线的斜率等于 ,则

2机械能守恒得到验证;如果根据打点间隔算出打每个点重物运动的时间t,根据测得的x,和算得的t,作出

xt图像,如果图线是 ,且图线的斜率等t于 ,则机械能守恒定律得到验证。 12.(8分)某人驾驶汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶,某时刻

看到前方路上有障碍物,立即进行刹车,从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下,位移随速度变化的关系如图,图像由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。求:

(1)该人刹车的反应时间;

(2)刹车的加速度大小及刹车的时间。 13.(1 0分)如图甲所示,一物块在倾角为a的斜面上,在平行于斜面的拉力F的作用下从

- 4 -

静止开始运动,作用2s后撤去拉力,物块经0.5s速度减为零,并由静止开始下滑,运动的v-t图像如图乙所示,已知物块的质量为lkg,g=l0m/s,31=5.57,求:

2

(1)物块与斜面的动摩擦因数(结果保留两位有效数字); (2)拉力F的大小。

14.(12分)如图所示,轻绳绕过定滑轮,一端连接物块A,另一端连接在滑环C上,物块A

的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接, A、B两物块的质量均为m,滑环C的质量为M,开始时绳连接滑环C部分处于水平,绳刚好拉直,滑轮到杆的距离为L,控制滑块C,

使其沿杆缓慢下滑,当C下滑

4L时,释放滑环C,结果滑环C刚好处于静止,此时B刚3

好要离开地面,不计一切摩擦,重力加速度为g。 (1)求弹簧的劲度系数;

(2)若由静止释放滑环C,求当物块B刚好要离开地面时,滑环C的速度大小。

o

15.(1 5分)如图所示,光滑的圆弧轨道与倾角为= 37的斜面相切于B点,在圆弧轨道的

最低点C放一质量为m的物块乙,圆弧轨道的半径为R,质量为2m的物块甲在斜面上A

点由静止释放,物块甲与斜面的动摩擦因数为1,AB间距离为3R,甲、乙碰撞后,6o

o

乙恰好能到达圆弧轨道的最高点D点,(已知sin37=0.6,cos37=0.8)求: (1)物块甲与物块乙相碰前的速度;

(2)物块甲和乙碰撞后的一瞬间,它们对圆弧轨道最低点C的压力之和;

(3)物块乙从D点抛出后,落到斜面上所用的时间,并分析能否垂直打在斜面上。

- 5 -

参考答案

一、简要答案: 题号 答案 11 1 A 2 D 3 B 4 D 5 A 6 B 7 A 8 D 9 C 10 C Ⅰ (1)不需要 不需要 (每空1分) (2)0.16 0.40 0.40(每空1分) (3)0.3(2分) (1)刻度尺 (2)D (xDxB)2f2Ⅱ (3)gxC,先释放纸带后接通电 8(4)过原点的斜的直线,g 过原点的斜的直线 12 (1) t10.6s 2(2) a8m/s t22.5s 1g (每空1分) 213 14 (1) 0.093 (2) F2.5N (1) k15 (1)v43mg(2Mm)gL (2) v10 L48m75MgR (2) F8.9mg 5(3)物块乙不能垂直打在斜面上

二、详细解析:

1(5v)2,求得速度大21小为v3m/s;若末速度方向和初速度方向反向,位移为正,则8(5v)2,求得速度

2大小为v3m/s,这种情况不存在;若末速度方向和初速度方向反向,位移为负,则

18(5v)2,求得速度大小为v13m/s,选项A正确。

21.A 解析:若末速度方向和初速度方向同向,位移为正,则82.D 解析:人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,A错误;人所受重力和人对体重计的压力大小相等,方向相同,既不是一对作用力与反作用力,也不是一对平衡力,选项B错误;人在下蹲的过程中,先加速向下运动后减速向下运动,因此先失重后超重,体重计的示数先小于G后大于G,C项错误;人由蹲下站起的过程中,先向上加速后向上减速,先超重后失重,体重计的示数先大于G后小于G,D项正确。

3.B 解析:摩擦力对长木板的冲量大小为2N·s,则摩擦力对物体B的冲量大小也为2N·s,根据动量定理,ImBv0mBv,求得共同速度为v1m/s,对长木板用动量定理,ImAv,

- 6 -

求得长木板的质量mA2kg,B项正确。

4.D 解析:设斜面的倾角为θ,A、B都处于静止,一定有m1gsin1m1gcos,

1tan,同理有(m1m2)gsin2(m1m2)gcos,得2tan。分析可知,A、B处于静止与两物体的质量大小无关,A、B项错误;μ1可能大于μ2,也可能小于或等于μ2,

C项错误;对B研究得f1m2gsinf2,D项正确。

5.A 解析:设ob与竖直方向的夹角为θ,由几何关系得oa与竖直方向的夹角为,环沿

12oa下滑时的加速度大小为a1gcos长为L,由几何关系得oa长为Lcos得t222,沿ob下滑时的加速度大小为a2gcos,设ob2,根据运动学公式有,L1122a2t2,Lcosa1t1,2222L2L2L2,t1,由此得到t1 < t2 ,C正确、A错误;由于t1,同理可得ggcosg到 t32L,因此t1=t3 ,t2 > t3 ,B、D项正确。 gGMT2r3GMaMm223,求得地球的质),得r6.B 解析:由G2mr(,即,242T42bTr42a量为M,因此B项正确。 Gb7.A 解析:根据牛顿第二定律得,Ffma,解得Ffma,则发动机的实际功率

PFv(maf)v,由于fnmg,即P(manmg)v,得mP,A项正确。

(ang)v08.D 解析:将小球刚要打到斜面上的速度沿竖直和水平方向进行分解,则有tan30v0,vy25v012hy0,解得h,因此A、Bvygt,xv0t,ygt,由几何关系得tan302x2g项错误,h—v0图像应是开口向上的抛物线,C项错误,D项正确。

9.C 解析:物体受到的滑动摩擦力大小为fmg,设弹簧的最大压缩量为x,则物块从

2v012A点再回到A点的过程中,2mg(xs)mv0,弹簧的最大压缩量xs,A、B项

24g - 7 -

错误;从A点到弹簧最大压缩量的过程中,EPmmg(xs)为EPm12mv0,因此最大弹性势能212mv0,D项错误、C项正确。 410.C 解析:环没有固定时,当小球到最低点时小球的速度为v1,环的速度为v2,则

mgL(1-cos530)1212mv1mv2,mv1mv2,v1v20.4gL,小球在最低点时,22(v1v2)2120F1mgm,得F12.6mg;环固定时,mgL(1-cos53)mv,

L2v2F13F2mgm,得F21.8mg,因此1,C项正确。

LF29

11.Ⅰ.答案:(1)不需要 不需要 (每空1分)

(2)0.16 0.40 0.40(每空1分) (3)0.3(2分) 解析:(1)本实验只要保证小车能做匀变速运动即可,不需要平衡摩擦力,也不需要保证悬挂的钩码质量要远小于小车的质量。 (2)打C点时小车的速度为vc的加速度为aODOB(4.761.53)0.01m/s0.16m/s;小车运动

2T20.1CFOCOF2OC(9.4022.92)0.0122m/s0.40m/s,打点C22(3T)9T90.01时,小车运动的时间tv0.16s0.40s。 a0.4(3)mgf(Mm)a 求得fmg(Mm)a(0.50.2)N0.3N

Ⅱ.答案:(1)刻度尺 (2)D

(xDxB)2f2 (3)gxC,先释放纸带后接通电

8 (4)过原点的斜的直线,g 过原点的斜的直线

1g (每空1分) 2解析:(1)实验中要测量重物下落的高度,必须用到测量工具刻度尺。 (2)由于只要验证gh12v即可,因此不需要测重物的质量,由于物体做落体运动时,2打点的间隔较大,因此不需要每五个点取一个计数点,如果打的第1个点与第2个点的间隔不为2mm,可以取纸带中一段点迹清楚的部分,验证重物在打这两个点的时间间隔内机械能守恒即可,实验中必须先接通纸带再释放重物,D项正确。

1xDxB2(xDxB)2f212f)(3)要验证的表达式为mgxCmvC即gxC(,若

2282实验中算得动能的增加量大于重力势能的减少量,可能原因是先释放纸带再接通电。

- 8 -

v212x图线为一条过原点的斜的直线,图(4)如果机械能守恒,由gxv可知,则22线的斜率为当地的重力加速度g;如果机械能守恒,则重物做自由落体运动,则x12gt,2x1x1因此t图线是一条过原点的直线,图线的斜率为当地重力加速度的一半即g。 gt,

t2t2

12.解析:(1)汽车在反应时间内做匀速直线运动,由图可知,

反应时间内的位移x1=12m,速度v=72km/h=20m/s

反应时间 t1x1v1220s0.6s (3分) (2)开始刹车时,速度v=72km/h=20m/s,刹车过程的位移x2=(37-12)m=25m, 由 v22ax2(2分)

av2求得 2x8m/s2(1分)

2刹车的时间 t2v20a8s2.5s(2分)

13.解析:(1)撤去拉力后,物块沿斜面向上做减速运动

减速的加速度大小为 av2t10.5m/s22m/s2 (1分) 由牛顿第二定律 mgsinmgcosma2(1分) 物块由静止沿斜面下滑时的加速度大小 av3t0.513.5m/s27m/s2(1分) 由牛顿第二定律 mgsinmgcosma3(1分) 求得 sin3528 cos1sin22831 求得 0.093(2分)

(2)物块在拉力F的作用下,沿斜面向上做匀加速运动

加速度 a1vt12m/s2(1分) 根据牛顿第二定律有 Fmgsinmgcosma(2分)

求得 F2.5N(1分)

14.解析:(1)设开始时弹簧的压缩量为x,则 kxmg (1分)

设B物块刚好要离开地面,弹簧的伸长量为x,则 kxmg (1分)

- 9 -

因此xxmg k42L2(L)2LL (1分)

33由几何关系得 2x求得 x1L (1分) 33mg得 k (1分)

L(2)弹簧的劲度系数为k,开始时弹簧的压缩量为x1当B刚好要离开地面时,弹簧的伸长量 x2因此A上升的距离为 hx1x2mgL(1分) k3mgL(1分) k32L(1分) 3C下滑的距离 H(Lh)2L2根据机械能守恒

2Lhh24L(1分) 3MgHmgh1H1m(v)2Mv2(2分) 22H2L2求得 v10(2Mm)gL(1分)

48m75M15.解析:(1)BC间的高度差 hRRcos0.2R

物块甲从A到B,根据动能定理有

12mgsin3R2mgh2mgcos3R2mv2(2分)

2求得 v4gR(1分) 5(2)甲与乙在C点发生碰撞,动量守恒,设碰撞后甲的速度为v1,乙的速度为v2,则 2mv2mv1mv2(1分)

设乙在D点的速度为v3,则

2v3mgm v3gR(1分)

R乙从C到D机械能守恒 因此有 mg2R1212mv3mv2(1分) 22解得: v25gR

- 10 -

v14gR5125gR3105gR(1分) 碰撞后的一瞬间,甲对轨道最低点的压力

2mg2mv2F11R F12.9mg(1分)

乙对轨道最低点的压力

Fmgmv222R F26mg(1分)

它们对轨道最低点的压力之和 FF1F28.9mg(1分) (3)物块乙从D点抛出做平抛运动,设平抛运动的时间为t ,则 xv3t

y12gt2 在BEF中:

tan2Ry0.2Rx0.6R(1分)

得 2gt23gRt9R0 求得 t3gR2g3R2g(1分) 物块乙刚落到斜面上时,v3ygt2gR(1分) 设速度与竖直方向的夹角为α tanv3gRv2tan3703(1分)y3 2gR34因此物块乙不能垂直打在斜面上 (1分) - 11 -

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