内容正文:
高三10月阶段性测试提高卷
注意事项:
1. 试卷范围:人教版(2019):必修一、必修二、选择性必修一第一章
2. 考试时间:75分钟 试卷满分:100分
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.在宇宙中星体自转速度过快时星体会解体。假设某星体是质量分布均匀的球体,自转周期为T,引力常量为,若该星体不会因自转而解体,则其最小密度为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,小球在光滑水平面上运动,其速度为v。从a点开始,小球受到向东的合力,到达b点时,合力的方向变为向北,然后小球到达c点。小球的运动轨迹可能正确的是( )
A.B.C. D.
3.把质量是的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置(图乙),途中经过位置时弹簧正好处于自由状态。已知的高度差为的高度差为,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,取,则下列说法正确的是( )
A.小球由位置A至位置过程中弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能
B.小球处于位置A时,弹簧的弹性势能
C.小球由位置至位置过程中小球的机械能不守恒
D.在位置时小球的机械能为0
4.某游艇由静止开始运动,如图是其图线(为各点至起点的距离),游艇的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示的支架由水平台面和四根等长且可绕顶端轴转动的支杆构成,将一质量为m的物体放在水平台面(质量不计)上,通过调节使四根杆与竖直方向的夹角均为,系统恰好静止在水平地面上,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略台面和支杆的质量,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.每根支杆对台面的作用力均为
B.地面对四根支杆摩擦力的合力不为零
C.增大物体的质量,杆可能滑动
D.减小角α,地面对单根支杆的作用力减小
6.如图所示,光滑的水平桌面上放置一块足够长的木板A,跨过滑轮的轻绳连接物块A和B,轻弹簧(劲度系数k=100N/m)连接墙面和物块C并置于A上,此时弹簧处于原长,A与C之间的动摩擦因数为0.2,A、B、C质量均为1kg。现将图中A、B、C同时由静止释放,以后运动过程中木板A不会碰到定滑轮,桌面足够高。取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.A、B之间的轻绳上的拉力不断变大
B.物块C始终向右运动
C.当弹簧弹力达到最大值时,A、B、C的速度均为零
D.物块C从释放到第一次速度为零,位移大小为4cm
7.质量为m的小球以初动能自空中的O点沿某一方向抛出,该小球抛出后运动过程中的动能与水平方向运动的位移x的关系图像如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球做倾角为53°的斜上抛运动
B.小球动能最小时所在位置距抛出点O的竖直高度为
C.小球动能最小时所在位置距抛出点O的水平位移为
D.小球从抛出到动能最小时经历的时间为
8.如图所示,杆的一端固定一小球,另一端固定在水平转轴上,小球随转轴在竖直平面内做圆周运动的圆心为O,半径为l,重力加速度为g。当小球通过最高点时( )
A.若速度大小为 杆对小球的作用力竖直向上
B.若速度大小为 杆对小球的作用力竖直向下
C.若速度大小为 杆对小球的作用力竖直向上
D.若速度大小为 杆对小球的作用力竖直向下
9.建立如图所示的坐标系,让视为质点的小球从坐标原点水平向右抛出,抛物线的表达式为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球的初速度为 B.小球t时刻的坐标为(,)
C.0至t时间内的位移为 D.0至t时间内的平均速度为
10.硅油中有大小两个球形空气泡,大气泡半径为,小气泡半径为。开始时,两气泡一上一下,表面最近距离为L,在同一条竖直直线上匀速上升。一段时间后两气泡表面接触并融合,形成了新的气泡,融合过程中没有气体损失。已知硅油密度为,两个气泡中的空气密度均为,重力加速度为g,气泡受到的阻力大小为(k是常数),不考虑气泡接触对速度的影响,不考虑气泡中气体重力对运动的影响。整个过程中,气泡运动的位移很小,可以认为运动过程中气泡的气体压强不变。下列说法正确的是( )
A.开始时刻小气泡在上,大气泡在下
B.两气泡从开始到表面接触用时
C.融合后瞬间,新气泡速度大小为
D.新气泡最终匀速运动的速度为
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,11题6分,12题9分,共15分。
11.如图所示是某同学在进行“探究小车与空中盘和钩码组成的系统的加速度与力、质量的关系”的实验时,
(1)按要求连接好实验装置,正要打开夹子开始实验时的情况,已知该同学的实验存在 4 处错误;其中两处错误是:电源应用交流电源;小车应靠近计时器,还有两处分别是①______;②_____。
(2)正确安装仪器后,正确操作,描绘图像如图中实线所示,并画出其渐近线为图中虚线所示,则渐近线对应的加速度为_____。(已知重力加速度为 g)
12.某学习小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。
(1)实验装置如下图所示,用到的器材有:橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳等,橡皮条的原长为GE。请补全下列实验步骤:
①用图钉将白纸固定在水平木板上;
②如图甲所示,橡皮条一端连接小圆环,另一端固定在G点;
③如图乙所示,用两个弹簧测力计平行于木板共同拉小圆环,小圆环受到拉力的共同作用,处于O点,在白纸上记下O点的位置以及______;
④如图丙所示,撤去,改用一个弹簧测力计单独拉小圆环,仍使它处于O点,并记下弹簧测力计的示数和拉力方向;
⑤如图丁所示,画出各力的图示,其中用一个弹簧测力计拉小圆环的力是______(选填“F”或“F'”);经多次探究得出,两个互成角度的力的合成遵从平行四边形定则。
(2)已知图乙中的夹角为钝角,现保持小圆环位置和方向不变,顺时针缓慢转动,在夹角逐渐减小的过程中,的大小( )
A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.一直减小
三、计算题:本题共3小题,共39分。
13.将一个的苹果竖直向上抛出,苹果向上运动到达最高点,苹果从最高点返回到抛出点的时间是上升时间的2倍,取重力加速度大小,假设空气阻力f大小恒定,求:
(1)f的大小;
(2)苹果回到抛出点的速度大小v。
14.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,静止在光滑的水平面上,一水平速度为v0的子弹射中物体A并嵌在其中(子弹与物体A的作用时间极短,可忽略不计)。已知子弹的质量是m,物体A和B的质量相同均为2m。弹簧始终在弹性限度内,求:
(1)子弹射入物体A后瞬间,物体A获得的速度大小;
(2)之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
15.如图所示,固定在水平面上的足够长斜面倾角为,斜面上并排放置两个物块A、B(均可视为质点),在沿斜面向上的恒力F(大小未知)作用下从静止开始沿斜面向上运动,物块A、B接触但不粘连,F作用时间t后撤去,此时物块A、B的速度大小为。已知物块A、B的质量均为m,物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为、,物块A、B间每次碰撞时间极短(可忽略不计),且皆为弹性正碰,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。求:
(1)恒力F的大小;
(2)物块B沿斜面向上运动的速度减为零时物块A、B之间的距离x;
(3)物块A、B第一次碰后瞬间物块A的速度大小;
(4)物块A、B从第一次碰撞到第二次碰撞前瞬间,系统损失的机械能。
试卷第1页(共3页)
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题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
D
D
B
AD
AC
ABD
1.C
【详解】当星球即将瓦解时,物体对星球表面的压力最小为零,此时万有引力提供向心力,即
又知
联立解得
故选C。
2.A
【详解】由于从a点开始,小球受到向东的合力,则轨迹应向东弯曲,到达b点时,合力的方向变为向北,则轨迹向北弯曲。
故选A。
3.B
【详解】A.小球由位置A至位置过程中弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能,故A错误;
B.小球由,由系统的机械能守恒得
故B正确;
C.小球由位置至位置,只有重力做负功,小球的动能转化为重力势能,小球的机械能守恒,故C错误;
D.在位置时,小球的速度为0,动能是0,但重力势能与参考平面的选择有关,若选位置所在平面为参考平面,重力势能为零,机械能为零,若选择其他平面为参考平面,重力势能不为零,机械能不为零,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】根据匀变速直线运动的速度位移公式有
则
由此可知在图像中,纵轴截距表示初速度的平方,斜率表示加速度,因此有
故选B。
5.D
【详解】A.设单根支杆的作用力为F,以台面为研究对象,台面受物体的压力、四根支杆的作用力,由力的平衡条件得
解得
故A错误;
B.以物体、四根支杆为整体,系统恰好静止在水平地面上,水平方向受力平衡,故地面对四根支杆摩擦力的合力为零,故B错误;
C.对每根支杆与地面的接触进行受力分析,如图所示
物体质量增大,支杆上的作用力增大,该力在水平方向和竖直方向的分力之比(恰不运动时,相当于动摩擦因数)不变,则杆不会滑动,故C错误;
D.地面对单根支杆的作用力为
随着α的减小,地面对单根支杆的作用力减小,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】AC.A、C之间的最大静摩擦力为
假设释放后瞬间A、C之间无相对运动,则将A、B、C看成一个整体。则有
此时A、C之间的摩擦力使C加速运动,有
假设不成立,即A、C从初始状态便有相对运动,A、C之间摩擦力为滑动摩擦力,恒定不变,对A、B组成的系统有
对B单独分析,有
解得,
无论C所受弹簧弹力如何变化,A、B之间的轻绳上的拉力恒定不变,且A、B一直以加速度匀加速运动,弹簧弹力达到最大值时,C速度为0,但A、B速度不是0,故AC错误;
BD.C受到水平向右的恒力,随着弹簧伸长量逐渐增大,向左的弹力逐渐增大,则C做加速度逐渐减小的加速运动;
当弹力与A、C之间的摩擦力等大时,加速度减为0,该位置为平衡位置,此时速度最大,且
弹簧伸长量;
继续向右运动,则向左的弹簧弹力大于向右的摩擦力,C将向右做加速度逐渐增加的减速运动,直到弹簧弹力达到最大值时,速度减为0。此时弹簧的伸长量为
即物块C从释放到第一次速度为零,位移大小为4cm。之后C会向左运动,运动情况与向右运动时对称,再继续做往复运动。故B错误,D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.根据小球抛出后的图像知,小球做的是斜上抛运动,动能最小时对应于小球运动至最高点且速度方向水平。设小球抛出时的速度大小为,与水平方向间的夹角为,根据,,,
联立可得可得,
故A错误;
BCD.小球从抛出到动能最小时经历的时间
距抛出点O的竖直高度
运动的水平位移
故B正确,CD错误。
故选B。
8.AD
【详解】小球运动到最高点时,设杆对球的作用力为竖直向下的,则牛顿第二定律可得
AB.若速度大小为,解得
负号表示杆对小球的作用力竖直向上,A正确,B错误;
CD.若速度大小为,解得
即杆对小球的作用力竖直向下,C错误,D正确。
故选AD
9.AC
【详解】A.由平抛运动的规律可得,
综合可得
对比
可得
解得,故A正确;
B.0至t时间内,
则t时刻的坐标为(,),故B错误;
C.0至t时间内的位移为,故C正确;
D.0至t时间内的平均速度为,故D错误。
故选AC。
10.ABD
【详解】A.气泡匀速上升,受力平衡
可知大气泡速度大于小气泡速度
一段时间后两气泡表面接触并融合,所以开始时刻小气泡在上,大气泡在下,A正确;
B.两气泡相遇
得,B正确;
C.融合过程动量守恒
其中,
得,故 C 错误;
D.整个过程中,气泡运动的位移很小,可以认为运动过程中气泡的气体压强不变,融合前后
最终匀速运动,受力平衡,D正确。
故选 ABD。
11.(1) 没有平衡摩擦力 没有调节滑落高度使细线与木板平行
(2)g
【详解】(1)[1][2]已知该同学的实验存在 4 处错误;其中两处错误是:电源应用交流电源;小车应靠近计时器,还有两处分别是①没有平衡摩擦力;②小车与滑轮间的轻绳应与轨道平行。
(2)设小车质量为,盘和钩码的质量为,其中图像中的用代替;根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知图像,随的增大,即的增大,渐近线对应的加速度为g。
12.(1) 的大小和方向 F
(2)C
【详解】(1)[1]用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置O点,此时记下O点位置以及F1、F2的大小和方向;
[2]由图可知,是通过平行四边形定则做出的、合力理论值;由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力与橡皮条的弹力为平衡力,等大反向,则两力共线,所以由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是F。
(2)如图所示
保持O点位置不变和方向不变,顺时针缓慢转动弹簧测力计b,则、都减小;故选C。
13.(1)
(2)
【详解】(1)苹果上升时,根据牛顿第二定律
下降时,根据牛顿第二定律
根据,可知,上升的时间为
下降的时间为
又因为
联立,解得
,,
(2)苹果回到抛出点,根据可知,速度大小为
14.(1);
(2)
【详解】(1)子弹射入A的过程中,子弹和A组成的系统动量守恒
解得
(2)弹簧压缩到最短时,子弹和A、B物体速度相等,设为v1,对子弹、物体A、物体B组成的系统动量守恒
解得
弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大为
解得
15.(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)对A、B整体,由动量定理得
解得
(2)撤去外力F后,对物块A由牛顿第二定律得
解得
对物块B由牛顿第二定律得
解得
B沿斜面向上运动的速度减为零时,A、B之间的距离为
(3)物块B速度减为零后,沿斜面向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
所以
根据速度位移关系可得
解得A、B物块第一次碰前时刻B物块的速度大小为
A、B发生第一次弹性碰撞时,由动量守恒得
由能量守恒得
所以碰后两物体速度交换
,
(4)碰后A做匀速直线运动,B做初速度为零的匀加速直线运动,到第二次碰撞时,有
解得
解得
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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