内容正文:
高三物理试卷(二)参考答案
1.A
2.B
3.B
4.C
5.C
6.A
7.D
8.BC
9.BD
10.AD
11.(1)A(1分)
(2)B(1分)
(3)0.48(2分) 1.6(2分)
12.(1)7.7(2分)
(2)(2分)
(3)(3分)
(4)不变(2分)
13.【解析】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动,目的是考查学生的推理论证能力。
(1)设包裹质量为,当时包裹恰好开始下滑,重力沿倾斜托盘的分力大小等于最大静摩擦力大小,即(1分)
代入数据解得。(1分)
(2)运送过程中包裹与水平托盘不发生相对滑动,彼此间达到最大静摩擦力时加速度最大,设水平运送过程中的最大加速度为a,由牛顿第二定律得
(1分)
代入数据解得(1分)
当机器人先以最大加速度做匀加速直线运动,加速至最大速度,然后做匀速直线运动,最后以最大加速度做匀减速直线运动至速度为零时,机器人从分拣处运行至投递口所需时间最短。设机器人做匀加速直线运动的时间为t1,运动的位移为x1,则机器人做匀减速直线运动的时间也为t1,运动的位移也为x1,设机器人做匀速运动的时间为t2,则有
(1分)
(1分)
(1分)
解得(1分)
(1分)
则机器人从分拣处运行至投递口所需的最短时间。(1分)
14.【解析】本题考查平抛运动及天体运动,目的是考查学生的创新能力。
(1)小球做平抛运动的过程中,水平方向上有(1分)
竖直方向上有(1分)
由几何关系可得(1分)
联立解得。(1分)
(2)对于星球表面质量为m0的物体,有(1分)
,(1分)
联立以上各式解得(1分)
故,则。(1分)
(3)第一宇宙速度等于星球的近地卫星的运行速度,故有(1分)
(1分)
解得(1分)
故,则
解得。(1分)
15.【解析】本题考查力的综合分析,目的是考查学生的模型建构能力。
(1)对小球受力分析,可知小球在竖直方向受到重力和接触点A、B对小球竖直向上的摩擦力,则小球在接触点A受到的摩擦力。(2分)
(2)要使小球仍保持静止,则小球在接触点A受到的摩擦力恰好为滑动摩擦力,则有
(2分)
对小球受力分析,如图甲所示
根据平衡条件有(2分)
联立解得,筷子对小球的弹力的最小值。(2分)
(3)对剖面图中的小球分析,由几何知识可得,两根筷子对小球的弹力与的夹角为37°,如图乙所示
可得,两根筷子对小球的弹力的合力(2分)
小球沿筷子方向匀速下滑,则有(2分)
对小球受力分析,如图丙所示
根据平衡条件,在沿筷子方向和垂直于筷子方向分别有
(1分)
(2分)
联立可得,。(2分)
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高三物理试卷(二)
一、单项选择题:本题共小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.复兴号动车行驶在中原大地,乘客坐在座位上欣赏沿途风景。若说该乘客是静止的,则所选的参考系可能是
A.动车车厢 B.二七纪念塔
C.站台上的广告牌 D.迎面驶来的另一列动车
2.关于胡克定律及相关物理学史,下列说法正确的是
A.胡克定律是由英国物理学家牛顿在1687年发现的
B.弹簧的劲度系数k由弹簧的材料、粗细、长度等因素决定,与弹簧所受的弹力和形变量无关
C.在国际单位制中,劲度系数k的单位是N/m,该单位是基本单位
D.根据胡克定律F=kx可知,弹簧的弹力F与弹簧的长度x成正比
3.如图所示的桌面摆件由模型鸟和支撑柱两部分构成,将模型鸟的喙尖放在支撑柱的顶点O处,轻微晃动模型鸟,它也能保持平衡而不翻倒或掉下,模型鸟重心所在位置可能是
A.鸟喙尖所在点O处 B.O点正下方的Q处 C.O点正上方的P处 D.鸟的胸部M处
4.如图所示,物体(未画出)从光滑斜面上的O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过A、B、C、D点,相邻两点间的距离相等,下列说法正确的是
A.物体在下滑过程中处于超重状态
B.物体经过B点的速度是经过A点速度的2倍
C.物体从O点到D点的平均速度等于其经过A点的瞬时速度
D.物体依次通过各段距离的平均速度之比为
5.中国计划在2030年前实现载人登月,需先发射两颗探月卫星进行科学探测。这两颗卫星在同一平面内绕月球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,如图甲所示。测得两卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图乙所示(r、T0已知),忽略两卫星之间的作用力。下列说法正确的是
A.A、B两卫星的线速度大小之比
B.A、B两卫星的加速度大小之比
C.A卫星的运行周期为
D.B卫星的运行周期为
6.如图甲所示,用瓦片铺屋顶是我国传统建筑的特色之一。铺瓦片时,屋顶结构简化图如图乙所示,建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的椽子正中间,假设瓦片能始终静止在椽子上。已知椽子间的距离为d,下列说法正确的是
A.仅减小椽子间的距离d时,瓦片与椽子间的弹力变小
B.仅减小椽子间的距离d时,瓦片与椽子间的摩擦力变大
C.仅增大椽子间的距离d时,瓦片与椽子间的摩擦力变大
D.仅增大椽子间的距离d时,瓦片与椽子间的弹力可能不变
7.如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动,传送带的倾角为37°,一煤块以初速度v0从传送带的底端沿传送带向上运动,其运动的v-t图像如图乙所示,煤块运动到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6。则下列说法正确的是
A.传送带底端到顶端的距离为14 m
B.煤块和传送带之间的相对位移为6 m
C.v0<v1
D.煤块在0~1 s和1 s~2 s所受摩擦力方向相反
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.河南三门峡黄河某段,河宽d=180 m,水流速度v水=3 m/s,小船在静水中的速度v船=5 m/s。船夫从南岸驾驶小船驶向北岸,南北两岸平行。下列说法正确的是
A.若行驶过程中船头始终垂直于河岸,则船的实际运动轨迹与河岸垂直
B.若行驶过程中船头始终垂直于河岸,则船到达对岸的时间为36 s
C.要使船到达正对岸,船头应偏向上游方向,与垂直河岸方向的夹角θ满足sinθ=0.6
D.若船到达正对岸,则船到达对岸的时间为40 s
9.如图所示,从高H处的一点O先后平抛两个小球1和2。球1恰好直接掠过高的竖直挡板的顶端C,并落到水平地面上的B点,球2则与地面上的A点碰撞一次后,也恰好掠过竖直挡板顶端C,随后落在B点。球2与地面碰撞前后水平速度不变,竖直速度等大反向,小球均视为质点,不计空气阻力,则下列说法正确的是
A.球1落地时的速度为球2落地时速度的3倍
B.球1平抛的初速度为球2平抛初速度的3倍
C.A点到挡板的距离是B点到挡板距离的
D.竖直挡板位于O、B的水平距离的中点处
10.如图甲所示,两个完全相同的物块A和B(均可视为质点)放在水平圆盘上,它们分居圆心两侧,用不可伸长的轻绳相连。两物块的质量均为m=1 kg,与圆心的距离分别为RA、RB,其中RA<RB,且RA=1 m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同的角速度ω绕过圆盘圆心的竖直轴OO′匀速转动时,绳中弹力FT与ω2的关系如图乙所示,取重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是
A.物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.1
B.B与圆心的距离RB=1.5 m
C.当角速度为1 rad/s时,圆盘对A的静摩擦力为1 N
D.当角速度为时,A恰好要相对圆盘发生滑动
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)下列关于实验操作的说法,正确的是_________。
A.实验前应将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端
B.实验时应先释放小车,再接通电源
C.小车释放前应远离打点计时器
D.作v-t图像时,应舍去密集点,选取间距较大的点进行连接
(2)实验中除打点计时器外,还需要的器材有_________(填字母代号)。
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.直流电源
(3)某次实验获得的一条纸带如图所示,每相邻两计数点间有四个计时点未画出。已知交流电频率为50 Hz,测得各计数点到O点的距离分别为OA=2.40 cm、OB=6.40 cm、OC=12.00 cm,OD=19.20 cm。打点计时器打B点时小车的速度大小vB=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
12.(9分)“张衡”兴趣小组设计了图甲所示的装置测量滑块(可视为质点)与水平转台的台面间的动摩擦因数μ。水平转台能绕竖直的轴匀速转动,装有遮光条的滑块放置在转台上,不可伸长的细线一端连接滑块,另一端连到固定在转轴上的力传感器上,兴趣小组采取了下列步骤:
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d,
②将滑块放置在转台上,使细线刚好绷直,量出滑块到转轴的距离L。
③依次增大转台的角速度,并保证转台每次都匀速转动,记录对应的力传感器的示数F和光电门的示数t。
回答下列问题:
(1)游标卡尺示数如图乙所示,则d=________mm。
(2)滑块匀速转动的角速度大小可由ω=_________(用d、t、L表示)计算得出。
(3)处理数据时,以力传感器的示数F为纵轴,ω2为横轴,建立直角坐标系,描点后拟合为一条直线,如图丙所示(图中a、b已知),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,则滑块和台面间的动摩擦因数μ=_________(用b、L、g表示)。
(4)若该小组同学换用相同材料但质量更大的滑块再次做了该实验,作出F-ω2图像,与图丙比较,b_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(10分)分拣机器人在快递行业的使用大大提高了工作效率,如图甲所示,派件员在分拣处将包裹放在静止的机器人的水平托盘上,机器人沿水平地面做直线运动将包裹从分拣处运至相距的投递口,且水平运行的最大速度v=4 m/s,运送过程中包裹与水平托盘不发生相对滑动。如图乙所示,机器人停止运动后缓慢翻转托盘,当托盘倾角增大到θ=30°时,包裹恰好开始下滑。已知包裹和托盘间的最大静摩擦力和滑动摩擦力的比值,取重力加速度大小g=10 m/s2,求:
(1)包裹与托盘间的动摩擦因数μ(保留分数);
(2)包裹被机器人从分拣处运输至投递口的过程所需的最短时间t(保留根号)。
14.(12分)假设宇航员从某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0=8 m/s抛出一个小球,测得小球经3 s时间落到斜坡另一点Q,斜坡的倾角α=37°,已知该星球的半径为地球半径的,地球表面的重力加速度大小g0=10 m/s2,地球的第一宇宙速度为8 km/s,sin37°=0.6。求:
(1)该星球表面的重力加速度大小g;
(2)该星球密度与地球密度的比值;
(3)该星球的第一宇宙速度。
15.(17分)小张玩“筷子夹小球”的游戏,所用塑料小球的质量m=4 g,直径d=2 cm,小球与筷子间的动摩擦因数μ=0.5,g=10 N/kg。如图甲所示,小张用筷子夹起小球并使之保持静止,接触点A、B与小球球心O等高,两筷子方向平行。
(1)求小球在接触点A受到的摩擦力大小f1;
(2)若小球受到方向如图乙所示的水平风力F,,要使小球仍保持静止,求筷子对小球的弹力的最小值N2(答案可用根号表示);
(3)如图丙所示,改变筷子夹住小球的位置,使两等高接触点C、D间的距离为1.2 cm,两筷子仍平行,且与水平方向成α=37°角,sin37°=0.6,此时小球受到水平向右、大小未知的风力F′,若小球沿筷子方向匀速下滑(非滚动),求F′的值(保留分数)。
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