内容正文:
长沙市岳麓实验中学高三期中考试物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 如图所示为一个质点运动的位移随时间变化的图像,由此可知质点( )
A. 内速率先增大后减小 B. 内做曲线运动
C. 内沿轴正方向运动 D. 内位移为零
2. 2016年10月17日7时30分,神舟十一号飞船搭载着航天员陈冬和景海鹏在中国酒泉卫星发射中心利用长征五号运载火箭发射升空,并于10月日凌晨,与天宫二号自动交会对接成功。下列说法正确的是( )
A. 在发射升空期间,景海鹏认为陈冬静止不动,他可能是以飞船作为参考系
B. 在发射升空初期,长征五号运载火箭向后喷气,周围的空气给了火箭向上的升力
C. 在与天空二号交会对接之后,以地球作为参考系天空二号是静止不动的
D. 在与天空二号交会对接之后,景海鹏的体重比他在地面上的体重要大
3. 下列说法错误的是( )
A. 研究哈雷彗星绕太阳公转的轨迹时,哈雷彗星可看作质点
B. 有加速度的物体也可以选为参考系
C. 伽利略首先通过斜面实验和逻辑推理得到自由落体运动是匀变速直线运动
D. 由公式可知,做匀变速直线运动的物体,其加速度的大小与物体运动的速度改变量()成正比,与速度改变量所对应的时间成反比
4. 如图所示车通过绳拉物体下列说法正确的是( )
A. 车对物体施加了拉力
B. 由于绳的形变绳对车施加了拉力
C. 物体受到的重力的反作用力是地面对的支持力
D. 地面对施加的支持力是由于物体形变产生的
5. 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度变化比汽车快 B. 火箭的加速度比汽车的加速度大
C. 10s内火箭的速度改变量为10m/s D. 2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
6. “318”国道是一条连接上海和西西藏中尼边界友谊桥的公路,里程碑以上海为起点,公路几乎是沿着北纬线前进的,本题中可以将它的东段视为直线.以公路为x轴建立坐标系,上海为坐标原点,里程碑的示数即为坐标值.一辆汽车某日8时30分驶过的位置,当日9时10分驶过的位置,则下列说法正确的是( )
A. 该汽车行驶的方向是上海往西藏的方向
B. 该汽车一定是做匀速直线运动
C. 该汽车这段时间的位移是923km
D. 该汽车这段时间的平均速度是
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 甲、乙两物体从同一地点沿同一直线同向并排运动,两物体运动的图像如图所示,关于它们在内的运动过程中判断正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B. 末两物体相距最远
C. 后,甲、乙两物体的速度方向相反
D. 末,甲、乙两物体再次相遇
8. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中、、、、、所示下落小球运动过程中每次曝光的位置。已知照相机曝光频率为,每块砖的厚度均为利用这些条件可以求出的物理量有( )
A. 小球的加速度
B. 位置“”的瞬时速度
C. 小球释放位置与位置“”的距离
D. 位置“”离地的高度
9. 已知两个共点力的合力为,如果它们之间的夹角固定不变,使其中的一个力增大,则下列说法正确的是( )
A. 合力的大小一定增大 B. 合力的大小可能减小
C. 合力的大小可能不变 D. 合力的方向可能不变
10. 如图所示,两梯形木块、叠放在水平地面上,、之间的接触面倾斜。连接与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力,下列说法正确的( )
A. 木块可能受三个力作用
B. A、之间一定存在摩擦力作用
C. 绳子对木块可能有拉力
D. 木块一定受到木块对它的压力
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。对如图打出的一条纸带进行研究,从A点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E、F、G图中给出了相关数据,回答下列问题。
(1)电火花打点计时器的工作电源是________V的________填(“直流”或“交流”)电源。
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤:
A.释放小车,让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.接通电源,进行打点
以上步骤的正确顺序是_______。
(3)如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点(A点为计时起点),=3.75cm,=10.20cm,=19.35cm,由此计算各点的瞬时速度,则vB=0.51m/s,vC=________m/s,vD=1.04m/s,vE=1.30m/s,vF=1.58m/s在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线_______,并根据图线求出a=________。(保留两位有效数字)又将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是___________。
12. 利用如图所示装置可以做力学中的许多实验:
(1)以下说法正确的是___________(填选项前的字母)。
A. 用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B. 用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须调整滑轮高度,使连接小车的细绳与木板平行
C. 用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,每次改变砝码及砝码盘总质量之后,需要重新平衡摩擦力
D. 用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中b用的电源要求是___________(填选项前的字母)。
A. 交流220V B. 直流220 V
C. 交流8V D. 直流8V
(3)在利用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图所示,已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为___________m/s。(结果保留两位有效数字)
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 一辆汽车遇紧急情况刹车,以8m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为0.4m/s2。从刹车开始计时,求:
(1)汽车停止所用的时间;
(2)汽车10s末的速度大小;
(3)汽车经30s位移大小。
14. 滑雪场一运动员正在练习滑雪,从斜面顶端的处由静止滑下,经到达底端的点,设经过点瞬间速度大小不变,之后在水平轨道上运动了停止在点(点未画出),已知、总路程为,设两个过程均作匀变速直线运动,求:
(1)运动员到达点时的速度和在水平轨道上通过的距离。
(2)若运动员下滑至点的瞬间,正前方水平同轨道上,有一位小学生同时从处以的速度同向匀速直线运动,已知点距离点,则这个小学生会不会被运动员碰上?
15. 如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦。(结果可保留根号)试求:
(1)墙面对小球支持力F1的大小;
(2)A点对小球支持力F2的大小。
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 如图所示为一个质点运动的位移随时间变化的图像,由此可知质点( )
A. 内速率先增大后减小 B. 内做曲线运动
C. 内沿轴正方向运动 D. 内位移为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.在内,斜率绝对值先增大后减小,说明物体速率先增大后减小,故A正确;
BC.图像切线的斜率表示该时刻的速度,则内斜率一直为负,一直沿负方向做直线运动,故BC错误;
D.内的位移为,故D错误。
故选A。
2. 2016年10月17日7时30分,神舟十一号飞船搭载着航天员陈冬和景海鹏在中国酒泉卫星发射中心利用长征五号运载火箭发射升空,并于10月日凌晨,与天宫二号自动交会对接成功。下列说法正确的是( )
A. 在发射升空期间,景海鹏认为陈冬静止不动,他可能是以飞船作为参考系
B. 在发射升空初期,长征五号运载火箭向后喷气,周围的空气给了火箭向上的升力
C. 在与天空二号交会对接之后,以地球作为参考系天空二号是静止不动的
D. 在与天空二号交会对接之后,景海鹏的体重比他在地面上的体重要大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在发射升空期间,若景海鹏以飞船为参考系,陈冬与飞船之间无相对运动,故陈冬静止不动,故A正确;
B.火箭升空的推力来源于喷出气体的反作用力,而非空气的推动。即使在真空中,火箭仍能通过喷气获得推力,故B错误;
C.天宫二号绕地球做圆周运动,对接后仍处于运动状态。以地球为参考系,天宫二号与其的位置发生变化,故其是运动的,故C错误;
D.航天器在轨道上运行时处于完全失重状态,航天员体重为零,比地面体重小,故D错误。
故选A。
3. 下列说法错误的是( )
A. 研究哈雷彗星绕太阳公转的轨迹时,哈雷彗星可看作质点
B. 有加速度的物体也可以选为参考系
C. 伽利略首先通过斜面实验和逻辑推理得到自由落体运动是匀变速直线运动
D. 由公式可知,做匀变速直线运动的物体,其加速度的大小与物体运动的速度改变量()成正比,与速度改变量所对应的时间成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究哈雷彗星公转轨迹时,其形状和大小对问题影响可忽略,可视为质点,故A正确,不符合题意;
B.参考系的选取是任意的,无论其是否加速,均可作为参考系,故B正确,不符合题意;
C.伽利略通过斜面实验和逻辑推理得出自由落体为匀变速运动,符合史实,故C正确,不符合题意;
D.公式是加速度的定义式,不由()和决定,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图所示车通过绳拉物体下列说法正确的是( )
A. 车对物体施加了拉力
B. 由于绳的形变绳对车施加了拉力
C. 物体受到的重力的反作用力是地面对的支持力
D. 地面对施加的支持力是由于物体形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知,是车通过绳拉物体A,所以不是车对A物体施加了拉力,而是绳子对A物体施加了拉力,故A错误;
B.根据弹力的产生可知,由于绳的形变绳对车施加了拉力,故B正确;
C.A物体受到的重力的反作用力是A对地球的吸引力,故C错误;
D.根据弹力的产生可知,地面对A施加的支持力是由于地面形变产生的,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;如图乙所示,汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法正确的是( )
A. 火箭的速度变化比汽车快 B. 火箭的加速度比汽车的加速度大
C. 10s内火箭的速度改变量为10m/s D. 2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据火箭的加速度
汽车的加速度
负号表示加速度的方向与速度方向相反,加速度的大小为,由此可知汽车的加速度大,速度变化快,故AB错误;
C.10s内火箭的速度改变量为
故C错误;
D.2.5s内汽车的速度改变量为
故D正确。
故选D。
6. “318”国道是一条连接上海和西西藏中尼边界友谊桥的公路,里程碑以上海为起点,公路几乎是沿着北纬线前进的,本题中可以将它的东段视为直线.以公路为x轴建立坐标系,上海为坐标原点,里程碑的示数即为坐标值.一辆汽车某日8时30分驶过的位置,当日9时10分驶过的位置,则下列说法正确的是( )
A. 该汽车行驶的方向是上海往西藏的方向
B. 该汽车一定是做匀速直线运动
C. 该汽车这段时间的位移是923km
D. 该汽车这段时间的平均速度是
【答案】D
【解析】
【详解】A、在行驶的过程中,离原点越来越近,故该汽车行驶的方向是西藏往上海的方向;故A错误.
B、只知道时间和位置,无法判断汽车的运动情况;故B错误.
C、汽车的位移:x=923km-963km=-40km;故C错误.
D、汽车行驶的时间:t=(9:10)-(8:30)=40min,汽车行驶的速度:;故D正确.
故选D.
【点睛】掌握速度公式的应用,利用公式计算时,一定注意用一段时间内的路程除以对应的时间,才能准确的求出平均速度.
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7. 甲、乙两物体从同一地点沿同一直线同向并排运动,两物体运动的图像如图所示,关于它们在内的运动过程中判断正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B. 末两物体相距最远
C. 后,甲、乙两物体的速度方向相反
D. 末,甲、乙两物体再次相遇
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲图线与时间轴平行,其速度不变,做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,故A正确;
B.甲、乙两物体从同一地点沿同一直线同向并排运动,根据图线与时间轴围成的面积表示位移,可知末两个物体的位移相同,即此时并排运动,末两个物体的速度相同,位移之差达到最大,则两物体相距最远,故B错误;
C.后,甲乙的速度都为正值,速度方向相同,故C错误;
D.根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知,甲在内运动的位移为
乙在内运动位移
故末,甲、乙两物体再次相遇,故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中、、、、、所示下落小球运动过程中每次曝光的位置。已知照相机曝光频率为,每块砖的厚度均为利用这些条件可以求出的物理量有( )
A. 小球的加速度
B. 位置“”的瞬时速度
C. 小球释放位置与位置“”的距离
D. 位置“”离地的高度
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.因为小球在连续相等时间内的位移之差是一恒量,可知小球做匀加速直线运动,根据
得小球下落加速度,故A正确;
B.因为位置“”所处的时刻是位置“”和位置“”所处的时刻的中点时刻,由
可知位置“”、“”之间的位移为,故,故B正确;
C.因为位置“”所处的时刻是位置“”和位置“”所处的时刻的中点时刻,由可知位置“”、“”之间的位移为,故
则小球释放位置与位置“”的距离;故C正确;
D.因为墙高度不知,所以无法求出位置“”离地的高度,故D错误。
故选ABC。
9. 已知两个共点力的合力为,如果它们之间的夹角固定不变,使其中的一个力增大,则下列说法正确的是( )
A. 合力的大小一定增大 B. 合力的大小可能减小
C. 合力的大小可能不变 D. 合力的方向可能不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】如果夹角的范围为:,根据平行四边形定则作图,如图:
从图中可以看出,不变,增大时,合力增大了,合力方向变了
如果夹角的范围为:,根据平行四边形定则作图,如图
从图中可以看出,不变,增大时,合力大小先减小后增加,存在相等的可能,同时合力方向变了;
如果夹角,则两个分力同向,其中一个力增大时,合力增大,但方向不变;
如果夹角,则两个分力反向,增大其中一个力,合力可能增大可能减小,合力方向可能改变,可能不变。
故选BCD。
10. 如图所示,两梯形木块、叠放在水平地面上,、之间的接触面倾斜。连接与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力,下列说法正确的( )
A. 木块可能受三个力作用
B. A、之间一定存在摩擦力作用
C. 绳子对木块可能有拉力
D. 木块一定受到木块对它的压力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若绳子对木块没有拉力,则此时A受重力、支持力及摩擦力而处于平衡,故A正确;
B.对A进行受力分析,则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡;此时A、B间没有相互的挤压,故没有摩擦力;故B错误;
C.对A进行受力分析,绳子对木块A可能有拉力,也可能没有拉力,故C正确;
D.对A进行受力分析,则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡;此时A、B间没有相互的挤压,所以木块B不一定受到木块A对它的压力,故D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。对如图打出的一条纸带进行研究,从A点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E、F、G图中给出了相关数据,回答下列问题。
(1)电火花打点计时器的工作电源是________V的________填(“直流”或“交流”)电源。
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤:
A.释放小车,让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.接通电源,进行打点
以上步骤的正确顺序是_______。
(3)如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点(A点为计时起点),=3.75cm,=10.20cm,=19.35cm,由此计算各点的瞬时速度,则vB=0.51m/s,vC=________m/s,vD=1.04m/s,vE=1.30m/s,vF=1.58m/s在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线_______,并根据图线求出a=________。(保留两位有效数字)又将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是___________。
【答案】 ①. 220 ②. 交流 ③. CBDA ④. 0.78 ⑤. ⑥. 2.5-2.8 ⑦. 小车在A点速度
【解析】
【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器的工作电源是220V的交流电源。
(2)[3]实验时要先安装仪器,装好纸带,接通电源,最后放开小车,则正确的实验步骤是CBDA。
(3)[4]打C点时的速度
[5]画出小车的v-t图线如图:
[6]根据图线求出
[7]将图线延长与纵轴相交,则交点的速度的物理意义是小车在A点速度。
12. 利用如图所示装置可以做力学中的许多实验:
(1)以下说法正确的是___________(填选项前的字母)。
A. 用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B. 用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时,必须调整滑轮高度,使连接小车的细绳与木板平行
C. 用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,每次改变砝码及砝码盘总质量之后,需要重新平衡摩擦力
D. 用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中b用的电源要求是___________(填选项前的字母)。
A. 交流220V B. 直流220 V
C. 交流8V D. 直流8V
(3)在利用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图所示,已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为___________m/s。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)BD (2)C
(3)0.53
【解析】
【小问1详解】
A.此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,故A错误;
B.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行,保持小车的加速度不变,故B正确;
C.平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响,即,式子成立与质量无关,故改变质量后不需重新进行平衡,故C错误;
D.在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时,设小车的质量为,砝码盘和盘内砝码的总质量为,设绳子上拉力为,
以砝码盘和盘内砝码为研究对象,根据牛顿第二定律
以小车为研究对象,根据牛顿第二定律
联立解得
显然当,
即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力,故D正确;
故选BD。
【小问2详解】
装置是电磁打点计时器,接交流电源。
故选C。
【小问3详解】
打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,则打点周期
根据中间时刻的速度等于平均速度得
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13. 一辆汽车遇紧急情况刹车,以8m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为0.4m/s2。从刹车开始计时,求:
(1)汽车停止所用的时间;
(2)汽车10s末的速度大小;
(3)汽车经30s位移大小。
【答案】(1)20s;(2)4m/s;(3)80m
【解析】
【详解】(1)设汽车停止时间为t, 则由 v=v0+at
代入数据得
0=8+(-0.4)×t
解得
t=20s
(2)设汽车10s后的速度为v,则由 v=v0+at
代入数据
v=8+(-0.4)×10
解得
v=4m/s
(3)由于汽车只要经过20s即停止,故由v2-v02=2ax
代入数据得
0-82=2×(-0.4)×x
解得
x=80m
14. 滑雪场一运动员正在练习滑雪,从斜面顶端的处由静止滑下,经到达底端的点,设经过点瞬间速度大小不变,之后在水平轨道上运动了停止在点(点未画出),已知、总路程为,设两个过程均作匀变速直线运动,求:
(1)运动员到达点时的速度和在水平轨道上通过的距离。
(2)若运动员下滑至点的瞬间,正前方水平同轨道上,有一位小学生同时从处以的速度同向匀速直线运动,已知点距离点,则这个小学生会不会被运动员碰上?
【答案】(1),
(2)会
【解析】
【小问1详解】
设点速度为,、过程的平均速度均为,则有
解得
且
【小问2详解】
运动员在水平轨道的加速度
设运动员从点减速到与乙小学生速度相等时,用时为,
得
运动员的位移:
小学生的位移:
,故运动员碰着小学生。
15. 如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦。(结果可保留根号)试求:
(1)墙面对小球支持力F1的大小;
(2)A点对小球支持力F2的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球受重力 、墙壁支持力 和点支持力,其中 水平向左,沿 指向球心。
由竖直方向平衡得
由水平方向平衡得
联立得
代入 、
解得
【小问2详解】
由竖直方向平衡得
代入 、
解得
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