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0617-江苏省姜堰市2012届高三上学期期中考试物理试题


江苏省姜堰市 2011-2012 学年度第一学期期中考试高三物理试题
(考试时间:100 分钟 总分:120 分)

(第Ⅰ卷,共 31 分)
一.单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分.每小题只有一个选项符合题意. 1.如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的 O点,总质量为60kg

。此时手臂与身体垂直,手臂与岩壁夹角为53°。则手受到的拉力和脚受 到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2, O sin53°=0.8, cos53°=0.6) A.360N 480N B.480N 360 N C.450N 800N D.800N 450N 2. 在某次体能测试中,小明同学选择了跳绳,他在 1min 内跳了 120 次, 每次跳离地面的高度约为 5cm,则他跳绳的功率最接近 A.5W C.500W B.50W D.5000W

3. 如图所示, 在竖直放置的半球形容器的圆心 O 点分别以水平速度 υ1、 2 抛出两个小球 υ (可 视为质点) 最终它们分别落在圆弧上的 A 点和 B 点, , 已知 OA 与 OB 相互垂直,OA 与竖直方向成 α 角,则 两小球初速度之比 υ1:υ2 为 υ1 O α B A υ2

sin ? A. cos?
C.

cos? B. sin ?

cos? sin ?

D.

(

sin ? 3 ) cos?

4.如图所示,两个完全相同的小球 A、B,在同一高度处以相同大 v 小的初速度 v0 分别水平抛出和竖直向上抛出,下列说法正确的是 0A A.两小球落地时的速度相同 B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同 D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 5.如图所示,质量都为 m 的 A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止, 小等于 mg 的恒力 F 向上拉 B,运动距离 h 时 B 与 A 分离。则下列说法中 的是 A.B 和 A 刚分离时,弹簧为原长 B.B 和 A 刚分离时,它们的加速度为 g C.弹簧的劲度系数等于 mg/h
D.在 B 与 A 分离之前,它们作匀加速运动

v B 0

用 大 正 确

二.多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分,每小题有多个选项符合题意。 全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分。 6.光滑的水平轨道 AB 与半径为 R 的光滑的半圆形轨道 BCD 相切于 B 点,其中圆轨道在竖 直平面内,B 为最低点,D 为最高点。一质量为 m 的 D 小球以初速度 v0 沿 AB 运动,恰能通过最高点,则 R A.R 越大,v0 越大 C
1 A

v0

B

B.R 越大,小球经过 B 点后的瞬间对轨道的压力越大 C.m 越大,v0 越大 D.m 与 R 同时增大,初动能 Ek0 增大 7.2008 年 9 月 25 日至 28 日我国成功实施了“神舟”七号载入航天 飞行并实现了航天员首次出舱。 如图所示, 飞船先沿椭圆轨道飞行, 轨道 2 后在远地点 343 千米 P 处点火加速, 由椭圆轨道变成高度为 343 千 轨道 1 米的圆轨道。下列判断正确的是 Q P A.飞船变轨前后的机械能相等 B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 地球 C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点 P 时的加速度大于变轨后沿圆 轨道运动的加速度 8.我国蹦床队组建时间不长,但已经在国际大赛中取得 了骄人的成绩。假如运动员从某一高处下落到蹦床后又 被弹回到原来的高度,其整个过程中的速度随时间的变 化规律如图所示,其中 oa 段和 cd 段为直线,则根据此 图象可知运动员 A.在 t1~t2 时间内所受合力逐渐减小 B.在 t3时刻处于平衡位置 C.在 t3 时刻处于最低位置 D.在 t4 时刻所受的弹力最大 9.如图所示,将粗糙的斜面体放在粗糙水平地面上,物块 m 放在斜面上,恰能沿斜面匀速 下滑,斜面体静止不动。若用平行斜面向下的推力, F 使物块加速下滑,则斜面体 m A.受到地面的摩擦力大小为零 M B.对地面的压力不变 C.可能沿水平面向右运动 D.受到地面的摩擦力方向水平向右
A

(第Ⅱ卷,共 89 分)
三.简答题(本题共 3 小题,,共 26 分) 木块 电火花计时器 10. (10 分)测定木块与长木板之间的动摩擦 纸带 因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水 平固定. (1)实验过程中,电火花计时器应接在 ▲ (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮 砝码盘 砝码 高度,使 ▲ . (2)已知重力加速度为 g,测得木块的质量为 M,砝码盘和砝码的总质量为 m,木块的加 速度为 a,则木块与长木板间动摩擦因数 μ= ▲ . (3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、 6 为计数点,相邻两计数点间还有 4 个打点未画出.从纸带上测出 x1=3.20cm,x2=4.52cm, x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小 a= ▲ m/s2(保留两位有效数字).

2

0 x1

1 x2

2

3

4 x5

5 x6

6

11. 分)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运 (8 动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑 是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证 了其猜想。物理兴趣小组依据伽利略描述的实验 方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面 下滑是否做匀变速直线运动。 ⑴实验时,让滑块从某一高度 由静止沿斜面下滑,并同时打 开装置中的阀门,使水箱中的 水流到量筒中;当滑块碰到挡 板的同时关闭阀门(整个过程 中水流可视为均匀稳定的) 。改变滑块起始位置的高度,重复以上操作。该实验探究方案是 利用量筒中收集的水量来测量 ▲ 的。 ▲ ,可以得出滑块 ▲ 等. (只 ⑵上表是该小组测得的有关数据, 其中 S 为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑 的距离,V 为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据 沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。 ⑶本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于 要求写出一种)

12.(8 分)如图所示,1、2 两细绳与水平车顶的夹角分 别为 300 和 600,物体质量为 m,现让小车以 2g(g 为重力加速度) 的加速度向右做匀加速直线运动, 当物体与车保持相对静止 时,求:绳 1 中弹力的大小? 下面是一位同学的解法 解:以物体 m 为研究对象,受力分析如图,由牛顿第二定律 得: x:T1cos300-T2cos600=ma y:T1sin300 +T2sin600=mg 解得: T1=( 3 +

1 )mg 2

你认为该同学的解法正确吗?如有错误请写出正确的解法。

四.计算题:本题共 4 小题,共计 63 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单
3

位。 13. (15 分)如图所示,一光滑的曲面与长 L=2m 的水平传送带左端平滑连接,一滑块从曲 面上某位置由静止开始下滑,滑块与传送带间的动摩擦因数 μ=0 .5,传送带离地面高度 h0=0.8m。重力加速度 g=10m/s2。 (1)若传送带固定不动,滑块从曲面上离传送带高度 h1=1. 8m 的 A 处开始下滑,求滑块落 地点与传送带右端的水平距离; (2)若传送带以速率 v0=5m/s 顺时针匀速转动,求滑块在传送带上运动的时间。 A

h1
h0
v0

L

地面

14. (16 分)“抗震救灾,众志成城”,2008 年 5 月 15 日成都军区向汶川等灾区空投包括 5 万份干粮、2.5 万双军用胶鞋、0.5 万床棉被在内的救灾物资.直升飞机沿水平方向匀速飞往 救灾物资集结地.图示为悬挂着 m=500kg 空箱的悬索与竖直方向的夹角 θ1=45?;而直升机 载上救灾物资飞往灾区时,加速度沿水平方向,大小稳定在 a=1.5m/s2,悬索与竖直方向的 夹角 θ2=14?.若空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量. (重力加速度 g=10m/s2,tan14 ?=0.25) 试求: v2 v1 (1)空气阻力的大小; (2)箱中救灾物资的质量.

θ2

θ1

15. 分) (16 质量 m=0.78 kg 的木块静止于水平面上, 现在恒力 F 作用下做匀加速直线运动,
4

F

?

已知恒力大小 F=4.5N,方向与水平方向成?=37?角斜向上,如图所示.3 s 末撤去此拉力时, 木块已滑行的距离 s0=9m, (重力加速度 g 取 10 m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8. )求: (1) 木块与地面间的动摩擦因数; (2) 撤去拉力后,木块继续滑行的距离; (3)在整个运动过程中,摩擦力对木块做的功.

16. (16 分)如图所示,倾角θ =300、长 L=2.7m 的斜面,底端与一个光滑的 1/4 圆弧平滑 连接,圆弧底端切线水平。一个质量为 m=1kg 的质点从斜面最高点 A 沿斜面下滑,经过斜 面底端 B 恰好到达圆弧最高点 C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的 D 点,再由 D 点由斜 面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在 B 点。已知质点与斜面间的动摩擦因 数为μ = 3 /6,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变。求: (1)质点第 1 次经过 B 点时对圆弧轨道的压力; (2)质点从 A 到 D 的过程中质点下降的高度; (3)质点从开始到第 6 次经过 B 点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.

C

O D c

A c

B

θ c

5

高三物理期中调研试卷参考答案
1. A 2. B 3.D 4.C 5.C 6. AD 7. BC 8. AC 9. AB 10.(10 分)(1)交流(2 分) 细线与长木板平行(2 分,答“细线水平”同样给分)
(2)

mg ? (m ? M )a (3 分) Mg

(3)1.3(3 分)

11. (8 分) ⑴ 时间(2 分) ⑵ s/v2 在误差范围内是一个常数。 分) (3 ⑶ 距离测量不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步等. 分) (3 12.该同学解法错误………………………………………………2’ 此方程求出的 T2 ? 0 ,说明物体已飞起, T2 ? 0 ……………3’

T1 ? (ma) 2 ? (mg) 2 ? 5mg ………………………………3’
13. (15 分)滑块滑至水平传送带的初速度为 v1,则

1 2 mv1 ? mgh1 , v1 ? 2 gh1 ? 6m / s (2 分) 2
滑块的加速度 a=μg,设滑块到达传送带右端的速度为 v2, 由 v2 ? v1 ? ?2aL
2 2

得 v2=4m/s。 分) (2

滑块到达传送带右端做平抛运动,设平抛运动的时间为 t, 则 h0 ?

1 2 gt 2

t?

2h0 ? 0.4s (2 分) g

落地点与传送带右端的水平距离 x ? v2t ? 1.6 m(2 分) ⑵设滑块从传送带左端运动到和传送带速度 v0 相同时所用时间为 t1,位移为 x1, 由 v0 ? v1 ? at1 ,得 t1=0.2s(2 分) 由 x1 ?

v1 ? v0 t1 ? 1.1 m<L(2 分) 2

说明滑块先做匀加速运动后做匀速运动,x2=L-x1=0.9m 滑块做匀速运动的时间 t2 ?

x2 ? 0.18 s(2 分) 所以 t总 ? t1 ? t2 ? 0.38 s(1 分) v0

14. (16 分)解: (1)直升飞机匀速飞行时,空箱受力平衡,设悬索的拉力为 T1,空气阻力 为 f, 水平方向:T1sinθ1=f (1) 分) (3 竖直方向:T1cosθ1=mg (2) 分) (3 3 f=mgtanθ1=5.0×10 N (3) 分) (2 (2)直升机装上救灾物资后,设箱内救灾物资质量为 M,悬索的拉力为 T2 水平方向:T2sinθ2- f =(M+m)a (4) 分) (3 竖直方向:T2cosθ2=(M+m)g (5) 分) (3 3 M=4.5×10 kg (6) 分) (2 (其他方法正确同样给分)

6

15. (16 分)解: (1) s 0 ?

1 2 a1t1 2
(1 分) (2 分)

(1 分)

N ? F sin? ? mg
解得 ? ? 0.4

F c o ? ? ?N ? ma1 s

(2 分)

(2)3s 末木块的速度: v1 ? a1t1 木块继续滑行的距离 s ?

(1 分)匀减速阶段 a 2 ? ?g (1 分)解得:s=4.5 m

(1 分)

v12 2a 2

(2 分)

(3)对全过程分析 又 WF ? Fs0 cos?

WF ? W f ? 0 (2 分)
(1 分)

摩擦力对木块做的功 W f ? ?32.4 J (2 分) 16. (16 分)解: .解析答案: ⑴设圆弧的半径为 R,则质点从 C 到 B 过程,由

? ? 2 ? F ? mg ? m ? N R

mgR ?

1 m? 2 2

(3 分)

得: FN ? 3mg ? 3 ? 1 ? 10 N=30N (1 分) 根据牛顿第三定律,质点第 1 次经过 B 点对圆弧轨道的压力为 30N。 分) (1 ⑵设质点第一次由 B 点沿斜面上滑的速度为 ? 1 , B 点到 D 点的距离为 L1

1 ? o o 2 ?mgL sin 30 ? ?mg cos 30 L ? 2 m?1 ? ? ?? mgL sin 30 o ? ?mg cos 30 o L ? 0 ? 1 m? 2 1 1 1 ? 2 ?
代入数据解得: L1 ?

(4 分)

1 L =0.9m (1 分) 3

则质点从 A 点到 D 点下降的高度 h=0.9m (1 分) ⑶设质点第 2 次由 B 点沿斜面上滑的速度为 ? 2 ,沿斜面上滑的距离为 L2.则

1 ? o o 2 ?mgL1 sin 30 ? ?mg cos 30 L1 ? 2 m? 2 ? ? ?? mgL sin 30 o ? ?mg cos 30 o L ? 0 ? 1 m? 2 2 2 2 ? 2 ?

(2 分)

7

得: L2 ?

1 L1 3

(1 分)

同理可推得:质点第 n 次由 B 点沿斜面上滑的距离 Ln 为 Ln ?

1 1 Ln ?1 ? ( ) n L (1 分) 3 3

所以质点从开始到第 6 次经过 B 点的过程中,在斜面上通过的路程为 S=L+2(L1+L2)=5.1m (1 分) Q=μ mgcos300S=12.75J (1 分) 说明:此题有多种解法,参照给分。

8


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