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河北省衡水中学2014届高三上学期三调考试 物理理试题 Word版含答案


2013~2014 学年度高三第一学期三调考试 高三年级(理科)物理试卷
共8页。共110分。考试时间110分钟。

第Ⅰ卷(选择题

共 60 分)

一、 选择题(每小题4分,共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确
答案的序号填涂在答题卡上。全部选对得4分,对而不全得2分) 1.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速 直线运动,然后把各小段的位移相加,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”.下列几个 实例中应用到这一思想方法的是( )

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点 B.在“探究弹性势能的表达式”的活动中为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分为很 多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的 功 C.一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同,这个力叫做那几个 力的合力 D.在探究加速度与力和质量之间关系时,先保持质量不变探究加速度与力的关系,再保持力 不变探究加速度与质量的关系 2.如图所示,x-t 图象和 v-t 图象中的四条图线 1、2、3、4 分别表示四个不同物体的运动情 v x 3 1 况,关于它们的物理意义,下列判断正确的是 ( ) A.图线 1 表示物体做曲线运动 B.x-t 图象中的 t1 时刻 v1>v2 C.v-t 图象中 0 至 t3 时间内 4 的平均速度大于 3 的平均速度 D.两图象中的 t2、t4 时刻分别表示两物体开始反向运动 3.甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距 S=6m,乙车 在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的过 程如图所示,则下列表述正确的是( ) O t1 t2 2 t O 4 t3 t4 t5 t

A.当 t=4s 时两车相遇 B.当 t=4s 时两车间的距离最大 C.两车有两次相遇 D.两车有三次相遇 4. 如图所示,两根直木棍 AB 和 CD 相互平行,固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件 P 架 在两木棍之间,在水平向右的推力 F 的作用下,恰好能向右匀速运动。若保持两木棍在同一 水平面内,但将它们间的距离稍微增大一些后固定.将该圆柱形工件 P 架在两木棍之间,用 同样的水平推力 F 向右推该工件,则下列说法中正确的是( A.该工件仍可能向右匀速运动 B.该工件 P 可能向右加速运动 C.AB 棍受到的摩擦力一定大于 F/2 D.AB 棍受到的摩擦力一定等于 F/2 5.酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员 从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动 的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离 (假 设汽车两种情况制动时的加速度大小都相同). 思考距离/m 速度(m/s) 正常 15 20 25 7.5 10.0 12.5 ) 酒后 15.0 20.0 25.0 正常 22.5 36.7 54.2 酒后 30.0 46.7 x 制动距离/m )

分析上表可知,下列说法不正确的是 (

A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5 s B.若汽车以 20 m/s 的速度行驶时,发现前方 40m 处有险情,酒后驾驶不能安全停车 C.汽车制动时,加速度大小为 10m/s D.表中 x 为 66.7 6.如图所示,顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、 B 两物体通过轻质细绳连接,并处于静止状态。现用水平向右的力 F 将物体 B 缓慢拉动一定的距离(斜面体与物体 A 始终保持静止)。在
2

此过程中,下列判断正确的是 ( A.水平力 F 逐渐变大



B.物体 A 所受斜面体的摩擦力逐渐变大 C.斜面体所受地面的支持力逐渐变大 D.斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大 7.如图所示,物体 A 和 B 的质量分别为 2kg 和 1kg,用跨过定 滑轮的细线相连,静止的叠放在倾角为 ? =30 的光滑斜面上,A 与 B 间的动摩擦因数为
0

3 , 5

现有一平行于斜面向下的力 F 作用在物体 B 上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若要使物 体运动,则 F 至少为( g ? 10m / s 2 ) ( ) A.20N B.22N C.11N D.17N

8. 一长轻质木板置于光滑水平地面上, 木板上放质量分别为 mA=1kg 和 mB=2kg 的 A、 B 两物块, A、B 与木板之间的动摩擦因数都为 μ =0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示(重力加 速度 g 取 10m/s ) 。则 (
2



A.若 F=1N,则物块、木板都静止不动 B.若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5N C.若 F=4N,则 B 物块所受摩擦力大小为 4N D.若 F=8N,则 B 物块的加速度为 1m/s
2

9.如图所示,在倾角为 θ 的斜面上,轻质弹簧一端与斜面底端固定,另一端与质量为 M 的平 板 A 连接,一个质量为 m 的物体 B 靠在平板的右侧,A、B 与斜面的动摩擦因数均为 μ .开始 时用手按住物体 B 使弹簧处于压缩状态,现放手,使 A 和 B 一起沿斜面向上运动距离 L 时,A 和 B 达到最大速度 v.则以下说法正确的是 ( A.A 和 B 达到最大速度 v 时,弹簧是自然长度 B.若运动过程中 A 和 B 能够分离,则 A 和 B 恰好分离时,二者加速度大小均为 g( sinθ + μ cosθ ) C.从释放到 A 和 B 达到最大速度 v 的过程中.弹簧对 A 所做的功等于 )

1 M v2 ? MgL sin ? ? ? MgL cos ? 2
D.从释放到 A 和 B 达到最大速度 v 的过程中, B 受到的合力对它做的功等于

1 2 mv 2

10. 三角形传送带以 1m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是 2m 且与水平方向的 夹角均为 37°。现有两个小物块 A、B 从传送带顶端都以 1m/s 的初速度沿传送带下滑,物块 与传送带间的动摩擦因数都是 0.5,(g 取 10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)下列说法正 确的是 ( )
2

A.物块 A 先到达传送带底端 B.物块 A、B 同时到达传送带底端 C.传送带对物块 A、B 均做负功 D.物块 A、B 在传送带上的划痕长度之比为 1:3

11. 如图所示,轻质不可伸长的细绳,绕过光滑定滑轮 C,与质量为 m 的物体 A 连接,A 放在 倾角为 ? 的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体 B 连接。现 BC 连线恰沿水平 方向,从当前位置开始 B 以速度 v0 匀速下滑。设绳子的张力 为 T,在此后的运动过程中,下列说法正确的是 ( A.物体 A 做加速运动 B.物体 A 做匀速运动 C.T 可能小于 mgsin? D.T 一定大于 mgsin ? )

12. 如图为湖边一倾角为 30°的大坝的横截面示意图,水面与大 坝的交点为 O。一人站在 A 点处以速度 v0 沿水平方向扔小石子,已 知 AO=40m,g 取 10m/s 。下列说法正确的是 ( A.若 v0=18m/s,则石块可以落入水中 B.若石块能落入水中,则 v0 越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大 C.若石块不能落入水中,则 v0 越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 D.若石块不能落入水中,则 v0 越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
2



13. “套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目。如图所示,水平地面上固定着 3 根直杆 1、2、 3,直杆的粗细不计,高度均为 0.1m,相邻两直杆之间的距离为 0.3m。比赛时,运动员将内 圆直径为 0.2m 的环沿水平方向抛出, 刚抛出时环平面 距地面的高度为 1.35m,环的中心与直杆 1 的水平距 离为 1m。假设直杆与环的中心位于同一竖直面,且运 动中环心始终在该平面上,环面在空中保持水平,忽 略空气阻力的影响,g 取 10m/s?.以下说法正确的是( )
1 2 1.35 m 1m 0.3m 0.3 m 3

A.如果能够套中直杆,环抛出时的水平初速度不能小于 1.9m/s B.如果能够套中第 2 根直杆,环抛出时的水平初速度范围在 2.4m/s 到 2.8m/s 之间 C.如以 2m/s 的水平初速度将环抛出,就可以套中第 1 根直杆 D.如环抛出的水平速度大于 3.3m/s,就不能套中第 3 根直杆

14. 如图(a)所示,A、B 为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球 C 用细绳拴在铁钉 B 上(细 绳能承受足够大的拉力) ,A、B、C 在同一直线上。t=0 时,给小球一个垂直于绳的速度,使 小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在 0≤t≤10s 时间内,细绳的拉力随时间变化的 规律如图(b)所示,则下列说法中正确 的有( )

A.两钉子间的距离为绳长的 1/6 B.t=10.5s 时细绳拉力的大小为 6N C.t=14s 时细绳拉力的大小为 10N D. 细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的 时间间隔为 3s

15. 如图所示, 悬挂在小车支架上的摆长为 l 的摆, 小车与摆球一起以速度 v0 匀速向右运动. 小 车与矮墙相碰后立即停止(不弹回) ,则下列关于摆球上升能够达到的最大高度 H 的说法中,

正确的是(



A.若错误!未找到引用源。,则 H=l B.若错误!未找到引用源。,则 H=2l C.不论 v0 多大,可以肯定 H≤错误!未找到引用源。总是成立的 D.上述说法都正确

2013—2014 学年度第一学期三调考试

高三物理试卷

卷Ⅱ(非选择题

共 50 分)

注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。 2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷规定的地方。

二、填空题(共 12 分,每空 2 分)
16、某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为 50 Hz 的 交流电源上,实验时得到一条纸带如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点, 在这点下面标明 A,第六个点下面标明 B,第十一个点下面标明 C,第十六个点下面标明 D, 第二十一个点下面标明 E。 测量时发现 B 点已模糊不清, 于是他测得 AC=14.56 cm, CD=11.15 cm,DE=13.73 cm,则打 C 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s,小车运动的加速度大 小为________ m/s2,AB 间的距离应为________ cm.(结果均保留三位有效数字)

17、如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光 电门 B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感 器下方悬挂钩码,每次滑块都从 A 处由静止释放.

0

1

2

cm

①该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d,如图乙所 示,则 d= mm.

0

5

10

15

20

图乙

②实验时,将滑块从 A 位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t,若 要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ③下列不必要 的一项实验要求是 ... ;

. (请填写选项前对应的字母)

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调节水平 D.应使细线与气垫导轨平行

18. (8 分)某天,小明在上学途中沿人行道以 v1=lm/s 速度向一公交车站走去,发现一辆公 交车正以 v2=15m/s 速度从身旁的平直公路同向驶过, 此时他们距车站 s=50m.为了乘上该公交车,他加速 向前跑去,最大加速度 a1=2.5m/s ,能达到的最大速 度 vm=6m/s.假设公交车在行驶到距车站 s0=25m 处开 始刹车,刚好到车站停下,停车时间 t=10s,之后公交车启动向前开去.(不计车长)求: (1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度 a2 大小是多少; (2)若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车.
2

19. (9 分)如图所示,一平板车以速度 vo = 5 m/s 在水平路面匀速行驶,某时刻一货箱(可 视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为 l ? 3 m ,货箱放到车上的 同时,平板车开始刹车,刹车过程车可视为始终做 a1 = 3 m/s 的匀减速直线运动。已知货 2 箱与平板车之间的摩擦因数为 μ = 0.2 , g = 10 m/s 。求: (1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱的加速度大小和方向; (2)货箱放到车上开始计时,经过多少时间货箱与平板车速度相同; (3)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 。
2

1 6

20. (9 分)如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离, 虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动。今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小 球对轨道的压力,并通过计算机显示出来。当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离 x 的 2 图像如图所示。(不计空气阻力,g 取 10 m/s )求: (1)小球的质量; (2)光滑圆轨道的半径; (3)若小球在最低点 B 的速度为 20 m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x 的最大值。

21.(12分)如图所示,装置 BO′O 可绕竖直轴 O′O 转动,可视为质点的小球 A 与两细线连 接后分别系于 B、C 两点,装置静止时细线 AB 水平,细线 AC 与竖直方向的夹角 θ=37?。已知 小球的质量 m=1kg,细线 AC 长 L=1m,B 点距转轴的水平距离和距 C 点竖直距离相等。 (重 2 力加速度 g 取10m/s ,sin37?=0.6,cos37?=0.8) (1)若装置匀速转动的角速度为 ?1 时,细线 AB 上的张力为0而细线 AC 与竖直方向的夹角仍 为37°,求角速度 ?1 的大小; (2)若装置匀速转动的角速度为 ? 2 时,细线 AB 刚好竖直,且张力为 0,求此时角速度 ? 2 的 大小;

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线 AC 上张力 T 随角 速度的平方 ? 变化的关系图像
2

2013~2014 学年度高三第一学期三调考试

高三年级(理科)物理答案
1.B 2. BC 3. D 4. D 5. C 6. AD 7. D 8. D 9. BD 10. BCD 11. AD 12. A 13. BC 14. ABD 15. AC 16. 0.986 2.58 5.99 17. ① 2.25mm ② 遮光条到光电门的距离 L ③ A 18. 解析:

t1 ? t 2<t 3 ? t 4<t1 ? t 2 ? 10s
小明可以在汽车还停在车站时上车.

19. 【答案】 (1)a=μ g=2 m/s ,方向与车前进方向相同(2)t=1s(3)1 m 【解析】 试题分析: (1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱相对平板车向左运动,由 μ mg = ma,得 a=μ g=2 2 m/s ,方向与车前进方向相同 (2 分) (2) 货箱放到车上后,先做匀加速运动,设经过时间 t 和车达到相同速度, 由 at = vo – a1t 得 t=1s (2 分) (3)当货箱和车速度相等,此时货箱和车的位移分别为 x1 、x2, 对货箱:x1 = vot - 1 a1t
2
2

2

对平板车:

x2 = vo t - 1 at
2

2

此时,货箱相对车向后移动了 △x = x2 – x1 = 2.5 m < l = 3 1 m ,货箱不会从车后端掉
6

下来。

由于货箱的最大加速度 a = μ g = 2 m/s < a1 ,所以二者达到相同速度后,分别以不同的 加速度匀减速运动到停止,此时相同速度为 v = a1t = 2 m/s 2 对货箱: s1 = v /2 a1 = 1 m 2 对平板车: s2 = v /2a = 2/3 m 故货箱到车尾的距离 d= l - △x + s1 - s2 = 1 m 第三问 5 分

2

20. 试题分析:(1)设轨道半径为 R,出机械能守恒定律:

(1)

对 B 点:

(2)

对 A 点:

(3)

由(1)、(2)、(3)式得:两点的压力差:△ 由图象得:截距 6mg=6,得 m=0.1kg (5)

(2)因为图线的斜率 在 A 点不脱离的条件为: 由(1)、(6)、(7)式得: =15m

所以 R=2m (6) (7)

21、解(1)细线 AB 上张力恰为零时有 mg tan 37? ? m?1 l sin 37?
2

(2 分) (1 分)

解得

?1 ?

g 50 5 ? rad/s ? 2rad/s l cos 37? 4 2

(2)细线 AB 恰好竖直,但张力为零时,由几何关系得 : cos ? ' ?
2 mg tan ? ' ? m?2 l sin ? '

3 5

? ' ? 53? (2 分)

此时 ?2 ?

50 rad/s 3

(1 分)

(3) ? ? ?1 ?

5 2rad/s 时,细线 AB 水平,细线 AC 上张力的竖直分量等于小球的重力 2 mg ? 12.5N cos ?
(1 分)

T cos? ? mg ? T ?

?1 ? ? ? ?2 时细线 AB 松弛
细线 AC 上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力

T sin ? ? m? 2l sin ?

T ? m? 2l

(2 分)

? ? ?2 时,细线 AB 在竖直方向绷直,仍然由细线 AC 上张力的水平分量提供小球做圆
周运动需要的向心力

T sin ? ? ? m? 2l sin ? ?

T ? m? 2l

(1 分)

综上所述 ? ? ?1 ?

5 2rad/s 时, T ? 12.5N 不变 2

? ? ?1 时, T ? m? 2l ? ? 2 (N)
T ? ? 2 关系图象如图所示
(2 分)


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