全国名校大联考2018届高三上学期第二次联考
物理试题
一.本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一个选项正 确•第8〜10题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分.有选错的得0分.
1.图示为春节悬挂灯笼的一种方式,AB点等高,0为结点,轻绳AO,BO长度相等.绳子对O点的拉力分別为FA、FB.灯笼受到的重力为G,下列表述正确的是
A.FA与FB相等
B.FA与FB是一对平衡力
C. .FA与FB的合力大小与轻绳AO、BO间的夹角有关 D. FA与FB的合力方向竖直向上
2.一个质量为0.2kg的小球从空中由静止下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间的变化关系如图所示,假设小球在空中运动时所受阻力大小不变,小球与地面碰撞时间可忽略不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.在0~t1时间内,小球的位移为2.5m B.在0~t1时间内,小球的路程为3.0m
C.在0~t1时间内,小球在空气阻力作用下损失机械能2.2J D.小球在碰撞过程中损失机械能1.6J
3.如图所示,光滑水平桌面上,一个小球以速度v向右做匀速运动,它经过靠近桌边的竖直木板ad边时,木板开始做自由落体运动;若木板开始运动时,cd边与桌面相齐,则小球在木板上的投影轨迹是( )
A. B. C. D.
4.如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮的质量和摩擦都可以不计;货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断正确的是( )
A..图线与纵轴的交点M的值为aM=-2g B.图线的斜率等于物体质量的倒数1/m. C. 图线的斜率等于物体质量m
D.图线与横轴的交点N的值FT=2mg
5.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C.人在最低点时对座位的压力等于mg D.人在最低点时对座位的压力大于mg
6.如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一平面内做匀速圆周运动,则它们的
A.周期不相同 B.线速度的大小相等
C.角速度的大小相等 D. 向心加速度的大小相等
7.假设某篮球运动员准备投三分球前先屈腿下蹲再竖直向上跃起,已知他的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从开始下蹲至跃起过程中重心上升的高度为h,则下列说法正确的是( ) A.从地面跃起过程中,地面支持力对他所做的功为0
1B.从地面跃起过程中,地面支持力对他所做的功为2mv2+mgh
C.从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒
D.离开地面后,他在上升过程中处于超重状态,下落过程中都处于失重状态 8.如图所示,从半径为R=1m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4s小球落到半圆上.已知当地的重力加速度g=10m/s2,据此判断小球的初速度可能为( )
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s
9.如图所示,一直角斜面固定在水平地面上,右边斜面倾角为600,左边斜面倾角为300,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,置于两斜面上,且位于同高度处于静止状态.将两物体看成质点,不计一切摩擦和滑轮质量,剪断轻绳,让两物体从静止开始沿斜面滑下,下列判断正确的是( )
A.到达斜面底端时两物体速率相等 B.到达斜面底端时两物体机械能相等 C.到达斜面底端时两物体重力的功率相等 D.两物体沿斜面下滑的时间相等
10.如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点,质量为m的物体从斜面上的B点静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上.下列说法正确的是( )
A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功 D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能 二.实验题:
11.某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:
(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材: A.交流电源、导线 B.天平(含配套砝码) C.秒表 D.刻度尺
E.细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是 C(填代号)
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB= 0.680m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a= 1.61
m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度 ,图线在末端弯曲的原因是 没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量 12.利用如图所示的装置验证机械能守恒定律
(1)把打点计时器接 (填“交流”或“直流”)在电源上.
(2)实验部分步骤如下:
A. 按图装置沿竖直方向固定好打点计时器,把纸带下端挂上重物,穿过打点计时器.
B.将纸带下端靠近打点计时器附近静止,先 ,打点计时器在纸带上打下一系列的点.
(3)设打点计时器的周期为T,重物质量为m,重力加速度为g.研究纸带从O下落到B点时的速度 v= ,研究纸带从O点下落到B点的过程中增加的动能△Ek= ,减少的重力势能△Ep= (4)由于纸带受到摩擦,实验测得的△Ek (填“大于”或“小于”)△Ep. 三.计算题:
13.如图所示,物体由底端D点以v0=4m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途径AB两点,已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;由B点再经过0.5s,物体滑到斜面最高点C时恰好速度为零.设斜面长度为4m,求:
(1)物体运动的加速度; (2)B点的速度;
(2)物体由底端D点滑到B点时所需的时间.
14.(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与她的公转周期T
a3 3的二次方成正比,即T=k,k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请
你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M太.
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108 m,月球绕地球运动的周期为2.36×106 s,试计算地球的质量M地.(G=6.67×10-11 N•m2/kg2,结果保留一位有效数字)
15.如图所示,上表面光滑,长度为3m,质量M=10kg的木板,在F=50N的水平拉力作用下,以v0=5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动.现将一个质量为m=3kg的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又将第二个同样的小铁块无初速度地放在木板最右端,以后木板每运动1m就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块.(g取10m/s2)求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ. (2)刚放第三个铁块时木板的速度.
(3)从放第三个铁块开始到木板停下的过程,木板运动的距离.
16.某兴趣小组举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示,可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L=10m后,由B点进入半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道,并通过轨道的最高点C做平抛运动,落地后才算完成比赛.B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点.已知赛车质量m=0.5Kg,通电后电动机以额定功率P=3W工作,赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f=0.4N,之后在运动中受到的轨道阻力均可不计,g取10m/s2.试求:
(1)赛车能通过C点完成比赛,其落地点离B点的最小距离 (2)要使赛车完成比赛,电动机工作的最短时间.
(3)若赛车过B点速度vB=8.0m/s,R为多少时赛车能完成比赛,且落地点离B点的最大距离. 答案:1.D 2.D 3.B 4.B 5.D 6.C 7.A 8.AD 9.AC 10.BC 填空:
11. (1)C(2)0.680(3)平衡摩擦力过度;砂和砂桶的总质量m不是远小于小车和砝码的总质量M.
h3h1m(h3h1)28T212.(1)交流(2)接通电源后释放纸带 (3)刻度尺;(4)2T ,mgh2(4)小于
计算:
13:(1)(2)设物体上滑的加速度大小为a,经过B点时速度大小为v.由题意,则有: 从B到C:O=v-at1 …①
从A到B:v2-(2v)2=-2aSAB …② (3)
vA2vBvDat ,t=1s,则tDB=1.5s
14.解::(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r.根据万有引力定律和牛
G顿第二定律有:
M太m行22=m()r行2rT ①
r3GM太 2=42 ② 于是有 TGM太K=42 ③ 即
R3GM地 2=42④ (2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得:T解得:M地=6×1024kg ⑤
15解::(1)木板做匀速直线运动时,受到地面的摩擦力为f,由平衡条件得: F=f…① f=μMg…②
联立并代入数据得:μ=0.5…③
(2)每放一个小铁块,木板所受的摩擦力增加μmg,令刚放第三块铁块时木板速度为v1,对木板从放第一块铁块到刚放第三块铁块的过程,由动能定理得:
11−μmgL−2μmgL=2Mv12−2Mv02…④
联立代入数据得:v1=4m/s…⑤
(3)从放第三个铁块开始到木板停下之前,木板所受的合力均为3μmg
从放第三个铁块开始到木板停下的过程,木板运动的距离为x,对木板由动能定理得:
1-3μmgx=0-2Mv12…⑥
16联立并代入数据得:x=9m=1.78m.
16.解::(1)赛车以最小速度通过最高点C,其落地点离B点的距离最小,在最高点C由牛顿第二定律得:
2vCmgmR ,解得:vC=gR=2m/s,离开C后小车做平抛运动,
1在水平方向:x=vCt,在竖直方向:2R=2gt2,解得:x=0.8m;
(2)设电动机工作的最短时间为t,赛车从A到C过程,由动能定理得:
1Pt−fL−2mgR=2mvC2−0
解得:t=3s;
1212mvB=mg2RmvC2(3)设轨道半径为R,B到C过程赛车机械能守恒得:2
2vc=vB4Rg ,
赛车离开C点后做平抛运动,设水平位移为x,
1在水平方向:x=vCt,在竖直方向:2R=2gt2,
2vB4Rxv4Rg(4R)4Rgg解得:
2B ,
2vB4R4Rg当时,即R=0.80m时,最大水平位移为xm=3.2m;
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