高三物理第一学期期中考试
试卷
本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分,考试结束后将第二卷上交。
第一卷(选择题 共40分)
一、 本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全选的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.如图一倾角为θ的斜面固定在地面上,现有一箱子恰好能沿此斜面匀速下滑。设箱子所受斜面的支持力为FN,滑动摩擦力为Ff,箱子与斜面间的动摩擦因数为μ,
如果再向箱子内放一质量为m的重物,则在斜面上
A.箱子不再下滑 B.箱子仍然匀速下滑
C.箱子将加速下滑 D.箱子将减速下滑
2、如图,在与水平方向成θ角、大小为F的力作用下,质量为m的物块沿竖直墙壁匀速下滑,已知物块与墙壁的动摩擦因数为μ,则下滑过程中物块受滑动摩擦力的大小为
A. μmg B.μ(Fcosθ+mg)
C.mg-Fsinθ D.μFcosθ
3、关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中正确的是
A、 有弹力一定有摩擦力
B、有弹力不一定有摩擦力
C、有摩擦力一定有弹力,且同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
D、有摩擦力不一定有弹力
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始直到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化
A.加速度越来越大,速度越来越小
B.加速度和速度都是先增大后减小
C.速度是先增大后减小,加速度方向是先向下后向上
D.速度是一直减小,加速度大小是先减小后增大
5、用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为T1.现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角固定,绳b的拉力变为T2;再转过θ角固定,绳b的拉力为T3,则
A.T1=T3>T2 B.T1<T2<T3
C.T1=T3<T D.绳a的拉力减小
6、科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上.从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息我们可以推知
A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的自转周期与地球相等
C.这颗行星质量等于地球的质量 D.这颗行星的密度等于地球的密度
7、如图,固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点,DB为竖直线,AC为水平线,AE为水平面.今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点进入圆轨道运动,只要适当调节释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D.则小球在通过D点后
A.一定会落到水平面AE上
B.一定会再次落到圆轨道上
C.可能会落到水平面AE上
D.可能会再次落到圆轨道上
8、如图,图线表示作用在某物体上的合外力与时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么
A.前4s内物体的位移为零
B.第4s未物体的速度为零
C.从t=0开始,前3s内作用在物体上的冲量为 -5N·s D.前3s内合外力对物体做功为零
9、如图,质量相同的木块A、B用轻弹簧连接后置于光滑的水平面上,开始弹簧处于自然状态,现用水平恒力F拉木块A,则弹簧第一次被拉至最长的过程中
A. A、B速度相同时,加速度 =
B. A、B速度相同时,加速度 >
C. A、B加速度相同时,速度 <
D. A、B加速度相同时,速度 >
10、如图2所示,用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上,物块A紧靠竖直墙壁,一颗子弹沿水平方向射入物块B并留在其中,在下列依次进行的四个过程中,由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统,动量不守恒但机械能守恒的是
A. 子弹射入木块过程
B.B载着子弹向左运动的过程
C.弹簧推载着子弹的B块向右运动,直到弹簧恢复原长的过程
D.B块因惯性继续向右运动,直到弹簧伸长到最大的过程
选择题答案:
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
得分 |
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第二卷(非选择题共110分)
11、(8分)
(1)某实验中需要测量一根钢丝的直径(约0.5mm)。为了得到尽可能精确的测量数据,应从实验室提供的米尺螺旋测微器和游标卡尺(游标卡尺上有10个等分刻度)中,选择________进行测量。
(2)用游标卡尺测定某工件的宽度时,
示数如图所示,此工件的宽度为________mm。
12、(12分)如图为验证动量守恒实验装置示意图。
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,
它们的质量相比较,应是m1 m2。
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜
槽,使
(3)继续上题实验步骤如下:
A.在地面上依次铺白纸和复写纸
B.用重锤线确定对应点O
C.不放球2,让球1从槽M点滚下,确定它落点P
D.把球2放在主柱上,让球1从斜槽M滚下,与球2正碰后,确定它们落地位置L1、L2。
E.量出OL、OP、OL2的长度
F.看m1OL1+m2OL2与m1OP是否相等,以验证动量守恒。
上述步骤不完善与表述错误之处有
(a)
(b)
13、(14分)如图(甲)所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一刻,都可以认为球处于平衡状态.如果外力F方向始终
水平,最大值为2G,试分析:
(1)轻绳张力T的大小取值范围.
(2)在图(乙)中画出轻绳张力(T)与cosθ的关系图象.
解、
14、(14分)如图,在光滑的水平桌面上,静放着一质量为980g的长方形匀质木块,现有一颗质量为20g的子弹以300m/s的水平速度沿其轴线射向木块,结果子弹留在木块中没有射出,和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm,子弹打进木块的深度为6cm。设木块对子弹的阻力保持不变。
(1)求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能。
(2)若子弹是以400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块的,则它能否射穿该木块?
解、
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15、(15分)如图所示,位于竖直平面上的1/4光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力.求:
(1) 小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大?
(2) 小球落地点C与B的水平距离S为多少?
(3) 比值R/H为多少时,小球落地点C与B水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少?
解、
16、(15分)2003年10月15日9时整,我国“神舟”五号载人飞船发射成功,飞船绕地球14圈后,于10月16日6时23分安全返回。若把“神舟”五号载人飞船的绕地运行看着是在同一轨道上的匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g。
(1) 试估算“神舟”五号载人飞船绕地运行的周期T为多少秒?(保留二位有效数字)
(2) 设“神舟”五号载人飞船绕地运行的周期为T、地球表面重力加速度为g、地球半径为R,用T、g、R能求出哪些与“神舟”五号载人飞船有关的物理量?分别写出计算这些物理量的表达式(不必代入数据计算)。
解、
17、(16分)如图,EF为一水平面,O点左侧是粗糙的,O点右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与质量为m的小物块A相连,A静止在O点,弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与EO面间的滑动摩擦力大小为F/4, 物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F.已知CO=4s,OD=s.试求撤去外力后:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B最终离O点的距离。
解、
18.(16分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6.本题中g取10m/s2.试讨论下列问题:
⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少?
⑵设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10m/s.当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
⑶设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s 随皮带轮的角速度ω变化的图象.
解、
选择题答案:
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
得分 | B | CD | BC | C | AD | A | A | D | BD | BCD |
11、(1)> (2)末端切线水平
12、(1)确定另一对应点O′
(2)m1OL1+m2OL2与m1OP是否相等,以验证动量守恒。
13、 (14分)(1)当水平拉力F=0时,轻绳处在竖直位置时,轻绳张力T1=G
当水平拉力F=2G时,由平衡条件得轻绳张力T2=
因此轻绳张力范围为:G≤T≤HGG
(2)球在各位置均处于平衡状态,由平衡条件得:Tcosθ=G
T=G/cosθ,即T∝1/cosθ
T与cosθ的关系图如右图所示
评分:轻绳张力T1计算正确给4分;轻绳张力T2计算正确给4分;正确给定张力范围再得2分;绘图正确4分.
14、(1)设子弹的初速度为v0,射入木块的共同速度为v.以子弹和木块为系统,由动量守恒定律有(2分)解得(2分)
此过程系统所增加的内能
(2)设以v0′=400m/s的速度刚好能够射穿材质一样厚度为d′的另一个木块.则对以子弹和木块组成的系统,由动量守恒定律有
此过程系统所损耗的机械能
由功能关系有(2分)
两式相比即有
于是有(2分)
因为d′>10cm,所以能够穿透此木块.(1分)
15答案: (1) 小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律,有:;从A到B,由机械能守恒,有,由以上两式得
(2) 小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H—R,有:、、,解得.
由上式可知,当时,即时,S有最大值,即
16.
17.
18.(16分)⑴旅行包做匀减速运动,a=μg=6(m/s2), (1分)
旅行包到达B端的速度为 (2分)包的落地点距B端的水平距离为s=vt=v=2×=0.6(m) (2分)
⑵旅行包在传送带上须做匀减速运动,
皮带轮的临界角速度ω===10(rad/s) (2分)
∴ω值的范围是ω≤10rad/s. (1分)
当ω1=40 rad/s时,皮带速度为 (1分)
当旅行包速度也为时,在皮带上运动了
<8m ,以后旅行包作匀速直线运动
所以旅行包到达B端的速度也为 (1分)
包的落地点距B端的水平距离为s1=v1t=v1=8×=2.4(m)(2分)
⑶(4分)见图,