黑龙江省大庆市实验中学届高三上学期第一次月考物理试题.docx
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黑龙江省大庆市实验中学届高三上学期第一次月考物理试题
2015-2016学年黑龙江省大庆市实验中学高三(上)第一次月考物理试卷
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分,在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~15题有多项符合题目要求.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.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.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.卡文迪许通过实验测出了引力常量
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献
2.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为( )
A.sin2θ:
1B.sinθ:
1C.cos2θ:
1D.cosθ:
1
3.如图所示,在同一竖直线上不同高度处同时平抛a、b两小球,两者的运动轨迹相交于P点.以ab两小球平抛的初速度分别为v1、v2,a、b两小球运动到P点的时间分别为t1、t2.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.t1<t2v1<v2B.t1<t2v1>v2
C.t1>t2v1>v2D.t1>t2v1<v2
4.汽车在平直公路上做刹车实验,若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.刹车过程汽车加速度大小为10m/s2
B.刹车过程持续的时间为5s
C.刹车过程经过3s的位移为7.5m
D.t=0时汽车的速度为10m/s
5.某航母跑道长160m,飞机发动机产生的最大速度为5米/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.飞机在某航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动.若航母沿飞机起飞方向一某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为( )
A.10m/sB.15m/sC.20m/sD.30m/s
6.如图甲所示,斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A沿斜面匀速下滑,现对小滑块施加一竖直向下的作用力F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A.施加力F后,小滑块A受到的滑动摩擦力增大
B.施加力F后,小滑块A仍以原速度匀速下滑
C.施加力F后,地面对斜面的支持力增大
D.施加力F后,地面对斜面的摩擦力增大
7.如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木块上,两点之间的滑动摩擦因数,现对物块m施加水平向右的恒力F,若恒力F使长木板与物块出现相对滑动.则恒力F的最小值为(重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)( )
A.μmg(1+
)B.μmg(1+
)C.μmgD.μMg
8.如图所示,质量为m的小球被固定在轻杆的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时轻杆对小球的拉力为7.5mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg,小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为( )
A.
B.
C.mgRD.2mgR
9.质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落到地面,该下落过程对应的v﹣t图象如图所示.小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的
.小球运动受到的空气阻力大小恒定,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球受到的空气阻力大小为0.2N
B.小球上升时的加速度大小为18m/s2
C.小球第一次上升的高度为1m
D.小球第二次下落的时间为
s
10.如图所示,倾角为30°的斜面上,质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a=
(g为重力加速度)向上加速运动距离x的过程中,下列说法正确的( )
A.重力势能增加mgsB.动能增加
mgs
C.机械能增加mgsD.拉力做功为
mgs
11.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为a1、T1、ω1、v1,乙卫星的向心加速度,运行周期,角速度和线速度分别为a2、T2、ω2、v2,下列说法正确的是( )
A.a1:
a2=1:
2B.T1:
T2=2:
1C.ω1:
ω2=1:
D.v1:
v2=1:
2
12.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则( )
A.B受到C的摩擦力一定为零
B.水平面对C的摩擦力方向一定向左
C.水平面对C的摩擦力一定为零
D.水平面对C的支持力一定小于B、C的总重力
13.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量均为m,物块A静止在轻弹簧上端,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力,已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A.物块B的加速度为
gB.物块A的加速度为
g
C.弹簧的弹力为mgD.物块A、B间的弹力为
mg
14.如图为玻璃自动切割生产线示意图.图中,玻璃以恒定的速度可向右运动,两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行.滑杆与滑轨垂直,且可沿滑轨左右移动.割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割.移动玻璃的宽度为L,要使切割后的玻璃为长2L的矩形,以下做法能达到要求的是( )
A.保持滑杆不动,使割刀以速度
沿滑杆滑动
B.滑杆以速度可向左移动的同时,割刀以速度
沿滑杆滑动
C.滑杆以速度v向右移动的同时,割刀以速度2v沿滑杆滑动
D.滑杆以速度v向右移动的同时,割刀以速度
沿滑杆滑动
15.如图甲所示,静止在水平面上的物体在竖直向上的拉力F作用下开始向上加速运动,拉力的功率恒定为P,运动过程中所受空气阻力大小不变,物体最终做匀速运动.物体运动速度的倒数土与加速度a的关系如图乙所示.若重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物体加速运动的时间为
B.物体的质量为
C.空气阻力大小为
D.物体匀速运动的速度大小为v0
二、实验题(本题共2个小题,每空2分,共14分)
16.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号).
①将橡皮条拉伸相同长度即可
②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
③将弹簧秤都拉伸到相同刻度
④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
A.②④B.①③C.①④D.②③
(2)同学们在操作中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号).
①两细绳必须等长
②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
④拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要稍远些
A.①③B.②③C.①④D.②④
17.(10分)(2015•贵州校级模拟)某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置,测量木块与长木板之间的动摩擦因数,图中长木板水平固定.
①实验过程中,打点计时器应接在 (填“直流”或“交流”)电源上,调整定滑轮的高度,使 .
②已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a,则木块与长木板之间的动摩擦因数μ= .
③实验时,某同学得到一条纸带,如图2所示,每隔三个计时点取一个计数点,即为图中0、1、2、3、4、5、6点.测得每两个计数点间的距离为s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,打点计时器的电源频率为50Hz.计算此纸带的加速度大小a= m/s2,打第4个计数点时纸带的速度大小v= m/s.(保留两位有效数字)
三、计算题(本题共3个小题,共36分,请写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出结果不得分.)
18.如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数μ=
当斜面倾角为θ时物体恰能沿斜面匀速下滑,此时再对物体施加一个大小为F的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.试求:
(1)斜面倾角θ;
(2)水平向右的恒力F的大小.
19.(11分)(2015秋•河南校级月考)如图甲所示,有一块木板静止在足够长的粗糙水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木块右端放的一小滑块,小滑块质量为m=1kg,可视为质点.现用水平恒力F作用在木板M右端,恒力F取不同数值时,小滑块和木板的加速度分别对应不同数值,两者的a﹣F图象如图乙所示,取g=10m/s2.求:
(1)小滑块与木板之间的滑动摩擦因数,以及木板与地面的滑动摩擦因数.
(2)若水平恒力F=27.8N,且始终作用在木板M上,当小滑块m从木板上滑落时,经历的时间为多长.
20.(17分)(2015秋•大庆校级月考)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2.
(1)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(2)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力;
(3)若使滑块在圆弧在BDC段不脱离轨道,则A下滑的高度应该满足什么条件.
2015-2016学年黑龙江省大庆市实验中学高三(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分,在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~15题有多项符合题目要求.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.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.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.卡文迪许通过实验测出了引力常量
C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D.亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献
考点:
物理学史.
专题:
常规题型.
分析:
根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
解答:
解:
A、开普勒发现了行星运动的规律,故A错误;
B、卡文迪许通过实验测出了引力常量,故B正确;
C、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故C错误;
D、伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献,故D错误;
故选:
B.
点评:
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
2.如图,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为θ,则A、B分别对球面的压力大小之比为( )
A.sin2θ:
1B.sinθ:
1C.cos2θ:
1D.cosθ:
1
考点:
共点力平衡的条件及其应用.
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
分别对A、B两个相同的小物块受力分析,由受力平衡,求得所受的弹力,再由牛顿第三定律,求A、B分别对球面的压力大小之比.
解答:
解:
分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图,由平衡条件,得:
N=mgcosθ
同理N′=
由牛顿第三定律,A、B分别对球面的压力大小为N、N′;则它们之比为
,故C正确
故选C
点评:
考查了受力分析,注意各力的方向,灵活利用平衡条件.
3.如图所示,在同一竖直线上不同高度处同时平抛a、b两小球,两者的运动轨迹相交于P点.以ab两小球平抛的初速度分别为v1、v2,a、b两小球运动到P点的时间分别为t1、t2.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.t1<t2v1<v2B.t1<t2v1>v2
C.t1>t2v1>v2D.t1>t2v1<v2
考点:
平抛运动.
专题:
平抛运动专题.
分析:
平抛运动的高度决定运动的时间,结合水平方向位移相等,分析初速度关系.
解答:
解:
a球下落的高度比b球下落的高度大,根据h=
,得t=
,可知t1>t2.
在水平方向上,上v0=
,可知,x相等,则有v1<v2.
故选:
D
点评:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,明确运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.
4.汽车在平直公路上做刹车实验,若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.刹车过程汽车加速度大小为10m/s2
B.刹车过程持续的时间为5s
C.刹车过程经过3s的位移为7.5m
D.t=0时汽车的速度为10m/s
考点:
匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题:
直线运动规律专题.
分析:
根据位移x与速度的平方v2之间的关系图线,结合速度位移公式得出初速度、加速度大小,根据速度时间公式求出刹车过程持续的时间,根据位移公式求出刹车过程中的位移.
解答:
解:
根据0﹣v2=2ax得,
,可知
,解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2,故A错误.
由图线可知,汽车的初速度为10m/s,则刹车过程持续的时间t=
,故B错误,D正确.
刹车过程中3s内的位移等于2s内的位移,则x=
,故C错误.
故选:
D.
点评:
本题考查了运动学公式和图象的综合,关键理清图象斜率表示的物理意义,注意汽车速度减为零后不再运动.
5.某航母跑道长160m,飞机发动机产生的最大速度为5米/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.飞机在某航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动.若航母沿飞机起飞方向一某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为( )
A.10m/sB.15m/sC.20m/sD.30m/s
考点:
匀变速直线运动的速度与位移的关系.
专题:
直线运动规律专题.
分析:
结合匀变速直线运动的速度位移公式,抓住位移关系,求出航母匀速运动的最小速度.
解答:
解:
设舰载机起飞所用的时间为t,位移为L2,航母的位移为L1,匀速航行的最小速度为v1.由运动学公式得:
v=v1+at
L1=v1t
L2=L+L1
代入数据,联立解得航母匀速航行的最小速度为v1=10m/s.
故选:
A.
点评:
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活运用,注意舰载机的位移不是航母跑道的长度.
6.如图甲所示,斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A沿斜面匀速下滑,现对小滑块施加一竖直向下的作用力F,如图乙所示.两种情景下斜面体均处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A.施加力F后,小滑块A受到的滑动摩擦力增大
B.施加力F后,小滑块A仍以原速度匀速下滑
C.施加力F后,地面对斜面的支持力增大
D.施加力F后,地面对斜面的摩擦力增大
考点:
共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
设斜面倾角为θ,A的质量为m,斜面体B的质量为M,可以把AB看出一个整体处理,对物体进行受力分析,根据共点力的平衡列式求解即可.
解答:
解:
设斜面倾角为θ,A的质量为m,斜面体B的质量为M,
A、开始时A受到的摩擦力f=μmgcosθ,增加力F后的摩擦力:
f′=μ(mg+F)cosθ,滑动摩擦力增大.故A正确;
B、若甲图中A可沿斜面匀速下滑,则A重力沿斜面的分量与滑动摩擦力相等,即mgsinθ=μmgcosθ,加上向下的力F后,对A进行受力分析,则满足F+mgsinθ=μ(mg+F)cosθ,所以仍然做匀速下滑,故B正确;
C、D、以A与斜面体为研究的对象,开始时系统受到重力与竖直方向的支持力的作用即可处于平衡状态,所以不受地面的摩擦力,支持力:
N1=(M+m)g;
增加竖直向下的力F后,仍然以相同为研究对象,则竖直方向受到重力、支持力和向下的力F,支持力:
N2=(M+m)g+F>N1,水平方向由于没有其他的外力,所以水平方向仍然不受摩擦力的作用.故C正确,D错误.
本题选择错误的,故选:
D
点评:
该题考查共点力作用下物体的平衡状态,解决本题的关键能够正确地进行受力分析,明确系统在水平方向不受其他的外力的作用,所以不受地面的摩擦力.
7.如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木块上,两点之间的滑动摩擦因数,现对物块m施加水平向右的恒力F,若恒力F使长木板与物块出现相对滑动.则恒力F的最小值为(重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)( )
A.μmg(1+
)B.μmg(1+
)C.μmgD.μMg
考点:
摩擦力的判断与计算.
专题:
摩擦力专题.
分析:
当AB保持静止,具有相同的加速度时,F达到最大值时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力.根据牛顿第二定律求出F的最大值.
解答:
解:
对A、B整体进行受力分析:
F=(M+m)a
对A进行受力分析:
F﹣fB=ma
对B进行受力分析:
fA=Ma
当AB保持静止,具有相同的加速度时,F达到最大值,fA=μmg.求解上面方程组,
F最大=μmg(1+
),故A正确、BCD错误.
故选:
A.
点评:
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意临界状态和整体法、隔离法的运用.
8.如图所示,质量为m的小球被固定在轻杆的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时轻杆对小球的拉力为7.5mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个网周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg,小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为( )
A.
B.
C.mgRD.2mgR
考点:
向心力.
专题:
匀速圆周运动专题.
分析:
圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度,再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功.
解答:
解:
小球在最低点时,由牛顿第二定律得:
7.5mg﹣mg=m
小球在最高点时,有:
mg﹣0.5mg=m
小球由最低点到最高点的过程中,由动能定理得:
﹣2mgR﹣Wf=
mv22﹣
mv12
解得Wf=mgR.
故选:
C
点评:
运用动能定理解题要确定好研究的过程,找出有多少力做功,然后列动能定理表达式求解.
9.质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落到地面,该下落过程对应的v﹣t图象如图所示.小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的
.小球运动受到的空气阻力大小恒定,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球受到的空气阻力大小为0.2N
B.小球上升时的加速度大小为18m/s2
C.小球第一次上升的高度为1m
D.小球第二次下落的时间为
s
考点:
牛顿运动定律的综合应用.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
根据v﹣t图象求得物体下落时的加速度,由牛顿第二定律求出阻力大小,根据竖直上抛规律求得第一次上升的高度和第二次下落的时间,再根据受力分析求得上升时的加速度.
解答:
解:
A、小球在0﹣0.5s内加速运动的加速度为:
a=
=8m/s2,
根据牛顿第二定律有:
mg﹣f=ma,可得阻力为:
f=m(g﹣a)=0.1×(10﹣8)N=0.2N,故A正确;
B、小球上升时阻力向下,据牛顿第二定律有:
mg+f=ma′
解得上升的加速度为:
=12m/s2,故B错误;
C、由v﹣t图象知小球落地时的速度为4m/s,则第一次反弹时的初速度为:
.
则据速度位移关系知小球第一次上升的高度为:
h=
,故C错误;
D、物体下落的加速度为8m/s2,下落高度为0.375m,物体下落时间为:
t=
=
=
,故D错误.
故选:
A.
点评:
解决本题的关键知道速度时间图线的斜率表示加速度,掌握竖直上抛运动规律是正确问题的关键.
10.如图所示,倾角为30°的斜面上,质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a=
(g为重力加速度)向上加速运动距离x的过程中,下列说法正确的( )
A.重力势能增加mgsB.动能增加
mgs
C.机械能增加mgsD.拉力做功为
mgs
考点:
功能关系.
分析:
重力势能增加等于克服重力做功.动能增加等于合外力做功.根据重力势能增加和动能增加分析机械能的增加.拉力做功等于机械能增加.
解答:
解:
A、重力势能增加△Ep=mgssin30°=
mgs,故A错误.
B、根据动能定理知,动能增加为△Ek=mas=
mgs,故B错误.
C、机械能等于动能与重力势能之和,则知机械能增加为△E=△Ep+△Ek=mgs,故C正确.
D、根据功能原理知,拉力做功为W=△E=mgs,故D错误.
故选:
C
点评:
解决本题的关键要掌握常见的功与能的关系,知道重力势能变化与重力做功的关系、动能变化与合外力做功的关系,了解功能原理.
11.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,甲卫星的向心加速度、运行周期、角速度和线速度分别为a1、T1、ω1、v1,乙卫星的向心加速度,运行周期,角速度和线速度分别为a2、T2、ω2、v2,下列说法正确的是( )
A.a1:
a2=1:
2B.T1:
T2=2:
1C.ω1:
ω2=1:
D.v1:
v2=1:
2
考点:
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
专题:
人造卫星问题.
分析:
抓住卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,列式求解即可
解答:
解:
对于任一情形,根据万有引力提供向心力得:
G
=ma=ω2r=
r=m
可得a=
,T=2π
,ω=
,v=
r相同,根据题中条件可得:
a1:
a2=1:
2,T1:
T2=
:
1,ω1:
ω2=1:
,v1:
v2=1:
故选:
A
点评:
抓住半径相同,中心天体质量不同,根据万有引力提供向心力进行解答,注意区别中心天体的质量不同
12.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则( )
A.B受到C的摩擦力一定为零
B.水平面对C的摩擦力方向一定向左
C.水平
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