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广东顺德李兆基中学2016届高三上学期第四周测试物理试题


广东顺德李兆基中学 2016 届上学期高三物理第四周测试 考试时间:60 分钟
一、

满分:110 分

单项选择(5×6=30)

1,某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移 x、速 度 v、加速度 a 随时间变化的图象如图所示,若该物体在 t=0 时刻,初速度为零,则下列

图 象中该物体在 t=4 s 内位移一定不为零的是( )

2,如图所示,长为 L 的轻杆,一端固定一个质量为 m 的小球,另一端固定在水平转轴 O 上, 现让杆绕转轴 O 在竖直平面内匀速转动,角速度为 ω ,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直, 则此时杆与水平面的夹角 θ 是 ( )

A.sinθ =

B.tanθ =

C.sinθ =

D.tanθ =

3, 4,如图所示,曲线Ⅰ是一颗绕地球做圆周运动卫星轨道的示意图, 其半径为 R;曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动卫星轨道的示意图,O 点为地球球心,AB 为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,己

知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为 G,地球质量为 M,下列说法正确的是 ( ) A.椭圆轨道的长轴长度为 R B.卫星在Ⅰ轨道的速率为 v0,卫星在Ⅱ轨道 B 点的速率为 vB,则 v0<vB C.卫星在Ⅰ轨道的加速度大小为 a0,卫星在Ⅱ轨道 A 点加速度大小为 aA,则 a0<aA

D.若 OA=0.5R,则卫星在 B 点的速率 vB> 5,如图所示,D、A、B、C 四点水平间距相等,DA、AB、BC 竖直方 向高度差之比为 1:4:9.在 A、B、C 三点分别放置相同的小球, 释放三个压缩的弹簧, 小球沿水平方向弹出,小球均落在 D 点, 不计空气阻力,则下列关于 A、 B、C 三点处的小球说法正确的是( ) A.三个小球在空中运动的时间之比为 1:2:3 B.三个小球弹出时的动能之比为 1:4:9 C.三个小球在空中运动过程中重力做功之比为 1:5:14 D.三个小球落地时的动能之比为 2:5:10

二,不定项选择(3×6=18)
6,如图所示,质量为 m 的物体(可视为质点)以某一速度从 A 点冲上倾 角为 30°的固定斜面,其减速的加速度为 3g/4,此物体在斜面上能够 上升的最大高度为 h,则在这个过程中物体( ) A.重力势能增加了 mgh B.机械能损失了 mgh/2 C.动能损失了 mgh D.克服摩擦力做功 mgh/4

7,一质量为 0.2 kg 的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图所示,由图 可知( )

A.开始 4s 内物体的位移为 B.开始 4s 内物体的位移为 16m C.从开始至 6s 末物体一直做曲线运动 D.开始 4s 内物体做曲线运动,接着 2s 内物体做直线运动 8,光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放 置一小铁块,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判 断正确的是( ) A.铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止

B.若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动 C.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对 滑动 D.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静 止

三、实验题(15 分)
9,某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中 A 为滑块,B 和 C 是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦.实验中该同学在砝码总质 量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变 m 和 m′的大小,测出不同 m 下系统的加速度,然后 通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数.

(1)(4 分)该同学手中有打点计时器、纸带、10 个质量均为 100 克的砝码、滑块、一端带有定 滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有 ( ). A . 秒 表 B . 毫 米 刻 度 尺 C . 天 平 D.低压交流电源 (2)(6 分)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的 O 点开始,每隔 4 个点取一计数点(中间 4 个点没画出),分别记为 A、B、C、D、E、F,各计数点到 O 点的距 离为 OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm, 打点计时器打点频率为 50 Hz,则由此纸带可得到打 E 点时滑块的速度 v=______m/s,此次 实验滑块的加速度 a=_____m/s2.(结果均保留两位有效数字) (3)(5 分)在实验数据处理中,该同学以 m 为横轴,以系统的加速度 a 为纵轴,绘制了如图 所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ =_______.(g 取 10 m/s2)

四、计算题(47 分)
10 , ( 12 分 ) 现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后, 它们行驶的速度均为 10m/s. 当两车快要到一十字路口时, 甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯, 于是紧急刹车(反应时间忽略不计) ,乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机 反应较慢(反应时间为 0.5s) . 车制动力为车重的 0.5 倍,求: (1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线 15m,他采取上述措施能否避免闯红灯? (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离? 已知甲车紧急刹车时制动力为车重的 0.4 倍,乙车紧急刹

11,(15 分)如图所示,位于竖直平面内的粗糙斜轨道 AB 与光滑水平轨道 BC 及竖直光滑半 圆形轨道 CD 平滑连接,半圆轨道的直径 DC 垂直于 BC, 轨道的倾角 θ =37°,圆形轨道的半径为 R。一质量为 小滑块(可看作质点)从高为 H 的斜轨道上的 P 点由静 开始下滑,然后从直轨道进入圆形轨道运动,运动到圆 斜 m的 止 形

轨道的最高点 D 时对轨道的压力大小恰与重力相等,小滑块过最高点 D 后做平抛运动,恰好 垂直撞击在斜轨道的 Q 点。已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为 g,求:

(1)滑块运动到圆形轨道最高点时的速度大小。

(2)滑块与斜轨道间的动摩擦因数 μ 。

(3)水平轨道 BC 的长度。

12, (20 分)如图所示,在距水平地面高 h1=1.2m 的光滑水平台面上,一个质量 m=1kg 的小

物块压缩弹簧后被锁扣 K 锁住,储存的弹性势

能 Ep=2J。现打开锁扣 K,物块

与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从 B 点沿切线方向进入光滑竖直的

圆弧轨道 BC。已知 B 点距水平地面

的高 h2=0.6m,圆弧轨道 BC 的圆心 O,C

点的切线水平,并与水平地面上长为 L=2.8m 的粗糙直轨道 CD 平滑连接,小物块沿轨道 BCD 运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度 g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:

(1)小物块运动到 B 的瞬时速度 vB 大小及与水平方向夹角 (2)小物块在圆弧轨道 BC 上滑到 C 时对轨道压力 Nc 大小 (3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,那么小 物块与轨道 CD 之间的动摩擦因数 μ 应该满足怎样的条件.

9, (1)_____________, (2)_____________, ______________________ (3)________________. 10,

李兆基中学 2016 届高三上学期第四次物理测试卷



学号:

班级: 高三(

密 11, 封 线

号:

姓名:



线

12,

2016 届李兆基中学高三物理第四次测试 答案 1-5:CAACC 6-8:AB AD BD

9,(1)BD (2)0.53 0.81 (3)0.3

10 11,

12,(1)4m/s,60° (2)33.3N(3)

【解析】 试题分析:⑴解法一: 小物块由 A 运动到 B 的过程中做平抛运动,机械能守恒

(1 分)

(2 分)

根据平抛运动规律有: 解法二:

(2 分)

小物块由 A 运动到 B 的过程中做平抛运动,机械能守恒

(1 分) 小物块由 A 运动到 B 的过程中做平抛运动, 在竖直方向上根据自由落体运动规律可知, 小物块由 A 运动到 B 的时间为:

t=



s≈0.346s (1 分)

根据平抛运动规律有:

tan



, 解得:

=60° (1 分)

(2 分) ⑵根据图中几何关系可知,

h2=R(1-cos∠BOC 根据能的转化与守恒可知,

),解得:R=1.2m (1 分)

(2 分) 对小球在圆弧轨道 C 点应用牛顿运动定律

(2 分) ⑶依据题意知, ①μ 的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,根据能量关系有:

mgh1+Ep>μmgL 代入数据解得:μ<

(2 分)

②对于 μ 的最小值求解, 首先应判断物块第一次碰墙后反弹, 能否沿圆轨道滑离 B 点,

设物块碰前在 D 处的速度为 v2,由能量关系有:mgh1+Ep=μmgL+ mv22

第一次碰墙后返回至 C 处的动能为:EkC= =0,有:

mv22-μmgL 可知即使 μ

mv22=14J 至 B 点 (2 分)

mv22=3.5J<mgh2=6J,小物块不可能返滑

故 μ 的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处, 又下滑经 C 恰好至 D 点停止, 因 此有:

mv22≤2μmgL, 联立解得:μ≥

(1 分)

综上可知满足题目条件的动摩擦因数 μ 值:

≤μ<

(1 分)

考点:考查了平抛运动,自由落体运动,牛顿第二定律,能量守恒定律


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