内容正文:
宜阳一高高三月模考试卷(物理)
(范围:力学为主 总分:100分 限时:75分钟)
一、单选题(每题4分,本题7个小题,共28分)
1. 如图甲所示是武汉鹦鹉洲长江大桥,采用三塔四跨钢-混结合加劲梁悬索桥的方案。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳悬索,每两根悬索之间距离相等,若一辆汽车从悬索A处开始做匀减速直线运动,刚好在悬索E处停下,汽车通过悬索D时的瞬时速度为vD,通过DE段的时间为t,汽车看作质点,则下列说法正确的是( )
A. 汽车通过悬索C时的速度大小为2vD
B. 汽车通过AB段的时间等于
C. 汽车通过悬索C时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍
2.某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01s。量得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。g取10 m/s2。这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的( )
A 10m B 20m C 30m D 40m
3.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.我国交通管理部门规定:高速公路上行驶的汽车安全距离为x,汽车行驶的最高速度为120km/h 驾驶员的反应时间为0.3s~0.6s ,g取10m/s2 下列说法正确的是( )
A根据提供的资料,安全距离约为256.4m B 根据提供的资料,安全距离约为150m
C假设x=200m求路面与轮胎之间的动摩擦因数摩擦因数最小值约为0.31
D假设x=200m求路面与轮胎之间的动摩擦因数摩擦因数最小值约为0.2
各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7~0.8
干碎石路面
0.6~0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32~0.4
4.在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上(图),设投球点到篮筐距离为9.8m,不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A篮球进筐的速度
B篮球进筐的速度
C篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
D篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
5.卫星发射可简化为如图所示过程,卫星首先进入圆形停泊轨道Ⅰ进行数据确认,在轨道Ⅰ的点P点火进入经转移轨道Ⅱ,再在轨道Ⅱ的点Q点火进入运行轨道Ⅲ。已知停泊轨道Ⅰ和运行轨道Ⅲ都是圆形轨道,停泊轨道Ⅰ的半径近似为地球半径R,轨道Ⅲ距地面的高度为3R,P、Q分别为轨道Ⅱ的近地点和远地点,则下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的线速度大小之比为1:2
B.卫星在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的Q点的加速度大小之比为1:2
C.卫星在轨道Ⅱ上的P点的速度等于第一宇宙速度
D.卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅱ上的周期之比为
6.如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。已知重力加速度大小为g。
A小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,细线拉力先变小后变大;
B 小球在水平拉力的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,水平拉力F做的功Flsinθ
C小球在水平恒力的作用下,从P点运动到Q点,求小球在Q点的速度大小。
D 小球在水平恒力的作用下,运动到Q点时绳子的拉力
7.如图,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上。现用手控制住A,使细线刚刚拉直且无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m,B、C的质量均为1.5m,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态,释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好离开地面。则下列说法正确的是( )
A.斜面的倾角
B.A球获得的最大速度
C.B球获得的最大速度
D.释放A的瞬间,B球的加速度大小为2g
二、多选题(本题3个小题,每题6分,选不全的3分,错选不得分,共18分)
8.如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动,转速n=20r/s。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘( )
A观察到白点顺时针转动
B观察到白点逆时针转动
C观察到白点转动周期为1S
D观察到白点转动周期为0.05S
9.如图,质量均为m的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量为2m的球 C。现将 C 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球。则( )
A C到最低点时A的位移L
B A、B 两木块分离时,B 的速度大小
C C经过最低点后第一次上升的最大高度 L
D C第二次经过最低点时C 的速度大小
10. 质量不计的直角支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B,支架的两直角边长度分别为L和,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时边水平,现将小球A由静止释放,重力加速度为g,则( )
A. 小球A到达最低点时的速度大小为
B. 当水平方向夹角为37°时,小球A、B速度达到最大
C. 小球B最大速度为
D. 小球A到达最低点的过程中,杆对小球A所做的功为
三、实验题(本题2个小题,共16分)
11. (6分)用如图1所示装置来研究平抛运动,已知当地的重力加速度g取。请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法中正确的是______
A. 斜槽轨道末端必需保持水平
B. 斜槽轨道必需是光滑的
C. 同一实验中,需要保证每次小球从斜槽轨道同一位置由静止释放
D. 实验所用小球,用金属球还是塑料球都是一样的
(2)为了准确描绘小球的运动轨迹,记录平板需调至竖直状态,使坐标系的y轴正方向竖直向下,并以小球在斜槽末端时______的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。甲、乙两位同学经过一系列正确的操作,在同一记录纸上得到如图2所示的Ⅰ和Ⅱ两条轨迹图线。其中,图线Ⅱ对应小球由静止释放时的位置更______(填“高”或“低”)。
(3)在图线Ⅰ上采集若干点测量其坐标(,),运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为“”,由此可知对应小球做平抛运动的初速度大小为______m/s(结果保留两位有效数字)。
12.(10分)如图甲所示为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的质量为M,槽码的质量为m,重力加速度为g。某同学在已经平衡摩擦力的情况下,将槽码所受的重力当作细线对小车的拉力F,多次改变槽码的质量,测得多组拉力F与对应的小车加速度a,描绘出如图乙所示的a-F图像。
(1)图丙是某次实验打点计时器打出的一条纸带(部分)。A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点,相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的数据,可求出小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留2位有效数字)。
(2)图乙中AB段出现弯曲的原因是 。
(3)图乙中,该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线OAP,过P点作横轴的垂线,垂足为N,垂线与AB段交于Q点,则P点对应加速度大小等于 ,Q点对应加速度大小等于 ,等于 (第(3)问各空用M、m、g等表示)。
四、解答题(本题3个小题,共38分)
13.(10分)如图所示,水平地面上固定放置一个斜劈,斜面倾角为,斜面光滑且足够长,斜劈质量。某时刻一质量为的物块以的初速度滑上斜劈,整个过程斜劈始终保持静止,重力加速度g取。试求:
(1)物块在斜劈上运动的时间;
(2)物块在斜劈上运动的过程中斜劈所受地面的摩擦力和支持力的大小。
14. (12分)如图所示,质量为m的小球A用一不可伸长的轻绳悬挂在O点,在O点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B,小球A与B球心距O点的距离均为L。现将A拉至某一高度,由静止释放,A以速度v在水平方向和B发生正碰并粘在一起。重力加速度为g。
(1)若A释放时摆角比较小,求A碰前的运动时间;
(2)求碰撞前瞬间绳子的拉力大小;
(3)碰撞过程中系统损失的机械能。
15.(16分)如图,质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)木块对铁箱压力;
(2)水平拉力F的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力,又经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
宜阳一高高三10月模考物理答案
本卷除多数题目来自课本或经典模拟题
1.【答案】B
【详解】A.利用逆向思维法以及初速度为零的匀加速直线运动的关系可知
所以,故A错误;
B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知
所以汽车通过AB段的时间等于,故B正确;
C.汽车通过吊索C时的瞬时速度即中间位置的速度,由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,根据匀变速运动推论可知汽车通过AD、DE所用时间相等,通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即D点的速度,由于汽车做匀减速直线运动,经过C点的速度大于经过D点的速度,所以汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度,故C错误;
D.由于汽车经过AD段的位移为DE段位移的3倍,所以汽车通过AD、DE所用时间相等,则汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍,故D错误。
2 B 石子在曝光时间内经的实际距离
石子在0.01s内的速度
因曝光时间很小,曝光时间内的平均速度近似等于瞬时速度,石子做自由落体运动,有
这个石子大约是从距离窗户20m高的地方落下的。
3 C 根据牛顿第二定律得,
动摩擦因数取最小值0.32时,此时a=3.2m/s2
由,人的反应时间取0.6s,则代入数据得,
. 194m的安全距离是必要的.
(2)由表分析,0.6s是最长的反应时间,对应刹车的最大可能距离200m;
由可得 解得μ=0.31
则按0.6秒反应时间算,路面与轮胎间的摩擦因数最小值0.31.
4 C 根据运动合成和分解篮球进框时的水平分速度
竖直分速度
设篮球由最高点运动到篮筐的时间为t,则水平方向
则由可得
(2) 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是
5.D 【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的线速度大小之比为
B.根据牛顿第二定律可得
故卫星在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的Q点的加速度大小之比为,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力可得
卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的角速度大小之比为
D.轨道Ⅱ的半长轴为 根据开普勒第三定律
可得卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅱ上的周期之比为
6 .C 【详解】(1)小球缓慢运动,动能变化量为零,由动能定理得
解得
(2)
小球从P点运动到Q点,由动能定理得
由题知F=mg 解得
7.B
【详解】A.C刚离开地面时,弹簧的伸长量为,对C有
此时B有最大速度,即
则对B有,对A有
以上方程联立可解得,α=37°,故A错误;
BC.初始系统静止,且线上无拉力,弹簧的压缩量为,对B有
则综合可得
则从释放至C刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零。此过程中ABC组成的系统机械能守恒,即
以上方程联立可解得
所以A和B获得最大速度均为,故B正确,C错误;
D.释放A的瞬间,对A有
对B有
解得B球的加速度大小为,故D错误。
8. BC 带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转20圈,则f0=20Hz,在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘,则f1=21Hz 可得 所以观察到白点逆时针旋转
所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈周期为T=1s
9. 解析:A.水平方向动量守恒,相对位移大小为L,且A、B一起向右运动,A、B位移相等由人船模型得A、B位移都等于0.5L。A错误。
B.小球C下落到最低点时,AB开始分离,此过程水平方向动量守恒.根据机械能守恒有
取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得2mvC-2mvAB=0,联立解得 。故答案B正确。
C.设 C经过最低点后第一次左侧最大高度为h,此时A与C共速,设速度为v。
取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得
由机械能守恒得
联立解得。故答案C正确。
D.设 C第二次时C和A的速度大小分别和
取水平向左为正方向,由水平方向动量守恒得
由机械能守恒得
联立解得。故答案D正确。
10.【答案】C
【详解】AD.由题意得,小球A从静止至到达最低点的过程中,两球组成的系统机械能守恒,小球A从静止至到达最低点的过程中,根据系统机械能守恒可得,解得
对A由动能定理,解得杆对小球A所做的功为选项AD错误;
BC.当OA直角边与水平方向的夹角为θ时,由系统机械能守恒可得
可得
由数学知识可知
当时v最大,此时
小球B最大速度为选项B错误,C正确;
11.(6分=2+1+1+2分)【答案】(1)AC (2) ①. 球心 ②. 高 (3)1.4
【小问1详解】
A.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端必需保持水平,故A正确;
BC.为了保证小球抛出时的速度相同,同一实验中,需要保证每次小球从斜槽轨道同一位置由静止释放,但斜槽轨道不需要是光滑的,故B错误,C正确;
D.为了减小空气阻力的影响,实验所用小球应选择金属球,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]为了准确描绘小球的运动轨迹,记录平板需调至竖直状态,使坐标系的y轴正方向竖直向下,并以小球在斜槽末端时球心的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。
[2]根据如图2所示的Ⅰ和Ⅱ两条轨迹图线,可知相同下落高度时,图线Ⅰ对应的水平位移小于图线Ⅱ对应的水平位移,则图线Ⅰ对应的初速度小于图线Ⅱ对应的初速度,所以图线Ⅱ对应小球由静止释放时的位置更高。
【小问3详解】
根据平抛运动规律可得,
联立可得
运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为“”,则有
解得小球做平抛运动的初速度大小为
12.(10分)[答案] (1)0.80 (2)小车和砝码的质量M没有远大于槽码的质量m (3) , , M,
[解析] (1)根据逐差法可知加速度a==×0.01 m/s2=0.80 m/s2。
(2)根据牛顿第二定律有mg=(M+m)a,解得a=,可知题图乙中AB段出现弯曲的原因是小车和砝码的质量M没有远大于槽码的质量m。
(3)题图乙中直线OAP段对应小车合力为槽码的重力mg,设P点对应的加速度a1,
即mg=Ma1,解得a1=
题图乙中曲线AQB段对应小车和槽码整体的运动,设此时小车、槽码加速度大小为a2,细线拉力为T,
对小车有T=Ma2,
对槽码有mg-T=ma2,
解得a2=,绳子拉力T=M。
联立解得=
结合图像可得=,则=。
13.(10分)【答案】(1)1.2s (2)N,65N
【小问1详解】
物块在斜面上运动,其受力如图。所受合力为,方向沿斜面向下
由牛顿第二定律可得,物块的加速度为,方向沿斜面向下
所以,物块沿斜面做匀变速直线运动。由位移公式可得
解之即得,物块在斜面上的运动时间为
【小问2详解】
如(1)受力分析,物块所受斜面的支持力大小为
由牛顿第三定律可知,物块对斜劈的压力为,方向垂直斜面向下。
对斜面受力分析,如图所示。
所以,斜劈所受地面的摩擦力大小为
而地面对斜劈的支持力大小为
14.(12分=4+4+4分)【答案】(1);(2);(3)
【小问1详解】
可认为是单摆,由单摆周期公式
可知运动时间为
【小问2详解】
碰前瞬间,对A由牛顿第二定律得
解得
【小问3详解】
A、B碰撞过程中,根据动量守恒定律得
解得
则碰撞过程中损失的机械能为
15. (16分) (1)20N;(2)129N;(3)0.3m (1)对木块:在竖直方向由平衡条件得 (2分)
由牛顿第三定律得,木块对铁箱的压力压力大小为20N(1分) 方向向左(1分)
对木块:在水平方向有 FN=ma (2分)
对铁箱和木块整体有 F-μ1(M+m)g=(M+m)a (2分)
得水平拉力F=129N (1分)
(3)撤去拉力F,箱和木块的速度均为v=6m/s,因μ1>μ2,以后木块相对箱滑动,木块加速度
a2==2.5m/s2 (1分)
又铁箱加速度μ1(M+m)g-μ2mg=Ma1 得a1=3.1m/s2 (2分)
铁箱减速时间为 t0==1.9s>1s (1分 需要做出判断)故木块到达箱右端时,箱未能停止。
则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有
L=(vt-)-(vt-)= (2分) 解得 L=0.3m(1分)
答案第2页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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