【名师解析】甘肃省兰州第一中学2019届高三上学期期中考试物理完整版试题含解析.doc
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甘肃省兰州第一中学2019届高三上学期期中考试物理试题
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项 中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全 部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1•自由下落的物体,在任何相邻的单位时间内下落的距离之差Ah和平均速度之差△▼,数值 上分别等于( )
g g g
A. △h = -,Av=2g B・△}! = -,△▼=- 2 5 2 4
C. Ah = g,Av =g D. Ah = 2g,Av = 2g
【答案】C
【解析】
【详解】匀变速直线运动在任意相邻的单位时间内位移差恒定Ax = aT2^对于自由落体运动 而言Ah = gT2=g»任何相邻的单位时间内下落的平均速度为中间时刻瞬时速度,两个小间时 刻相差Is,市速度公式可知vt-v0 = at = go综上分析,C正确。
【点睛】耍熟练应用匀变速直线运动中Ax = aT2和匀变速直线运动中间时刻瞬时速度v=G 这两个结论来解题。
2. 利用传感器和讣算机可以研究力的大小变化的情况。实验时某消防队员从平台上自由下 落,在“时刻双脚触地,他顺势弯曲双腿。计算机显示消防队员双脚触地后的过程屮,他受 到地面支持力F随时间变化的图象如图所示。根据图象提供的信息,以下判断正确的是
A. 在“至"时间内,消防队员做减速运动
B. 在Q至心时间内,消防队员处于失重状态
C. "时刻,消防队员的速度达到最大
D. B时刻,消防队员的速度达到最大
【答案】C
【详解】在“到t2时间内,消防队员所受的支持力小于重力,合力向下,知消防队员做加速 运动,故A错误;在12到t3时间内,支持力大于重力,消防队员处于超重状态,故B错误; 在“到S吋间内,消防队员做加速运动,在12至14吋间内他所受的合力向上,则加速度向上, 消防员做减速运动,所以,S时刻,消防队员的速度达到最大,故C正确,D错误;故选C。
【点睛】本题的关键在于正确分析人的受力情况,根据合力分析人的运动情况。要知道加速 度向上时物体处于超重状态。
3. 我国继嫦娥三号之后将于2018年发射嫦娥四号,它将首次探秘月球背面,实现人类航天器 在月球背血的首次着陆。为“照亮''嫦娥四号''驾临”月球背面之路,一颗承载地月中转通信任 务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年进入到地月拉格Mtm点。在该点,地球、月球和中 继卫星位于同一直线上,且屮继卫星绕地球做圆周运动的周期与月球绕地球做圆周运动的周 期相同,则()
A. 中继卫星的周期为一年
B. 中继卫星做圆周运动的向心力仅由地球提供
C. 屮继卫星的线速度小于月球运动的线速度
D. 小继卫星的加速度大于月球运动的加速度
【答案】D
【解析】
A、 中继卫星的周期与月球绕地球运动的周期相等都为一个月,故A错
B、 卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供,则B错误.
C、 卫星与地球同步绕地球运动,角速度相等,根据v=o)r,知卫星的线速度大于月球的线速度.
故C错误
D、 根据H = 知,卫星的向心加速度大于月球的向心加速度,故D正确;
故选D
点睛:卫星与月球同步绕地球运动,角速度相等,卫星靠地球和月球引力的合力提供向心力, 根据v = cnr,a =启比较线速度和向心加速度的大小
4. 如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用
卜•处于静止状态,P与圆心o的连线与水平面的夹角为e,将力F在竖直面内沿顺时针方向
缓慢地转过90。,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是( )
A. 框架对小球的支持力先减小后增大
B. 拉力F的最小值为mgsinO
C. 地面对框架的摩擦力减小
D. 框架对地面的压力先增大后减小
【答案】C
【解析】
AB、以小球为研究对彖,分析受力情况,作出受力示意力图,如图所示
根据几何关系可知,用F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大, 当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,此时:F=mgcosB,故A错误,B正确;
C、 以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以 及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿水平方向的分力逐渐减小, 所以地面对框架的摩擦力始终在减小,故C正确;
D、 以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以 及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程屮,F沿竖直方向的分力逐渐增大, 所以地面对框架的支持力始终在减小.故D错误;
故选BCo
【点睛】本题采用隔离法研究动态平衡问题,分析受力,作出力图是关键。
5. 如图所示,放在水平桌面上的物块A处于静止状态,所挂慈码和托盘的总质量为0.6kg, 此时弹簧测力计的示数为2.0N。若滑轮摩擦不计,取^=10m/s2,剪断悬挂托盘的细线,将 会出现的情况是
B. 物块A任静止不动
C. 物块A对桌面的摩擦力不变
D. 测力计的示数不变
【答案】BD
【解析】
【详解】初态时,对A受力分析,可得:A受到的静摩擦力大小为: Ff=F1-F2=mg-F2= (0.6x10-2)
N=4N,说明最大静摩擦力为:Fmax>4N;剪断悬挂托盘的细线 吋,弹簧的弹力为2N小于最大静摩擦力,所以物体A仍静止,合力仍为零;故A错误,B 正确。弹簧测力计的示数不变,故物块A对桌面的摩擦力变化为F/=F2=2N,故C错误,D 正确。故选BD。
【点睛】本题考查静摩擦力的计算,要注意静摩擦力会随着外力的变化而变化,但不会超过 最大静摩擦力.弹簧的弹力取决于弹簧的形变量,形变量不变,则弹力不变.
6. 如图,小球甲从A点水平抛出,同吋将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时 速度大小相等,方向夹角为37。,已知B、C高度差h=5m, g=10m/s2,两小球质量相等,不 计空气阻力,由以上条件可知
•B
■
■
A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为6m / s
B. 小球甲到达C点所用时间为0.8s
C. A、B两点高度差为3.2m D. 两小球在C点时重力的瞬时功率相等
【答案】AB
【解析】
1 r
【详解】根据h = ^gt2,可得乙球运动的吋间为:t=ls,所以甲与乙相遇吋,乙的速度为: v=gt= 10m/s,所以甲沿水平方向的分速度,即平抛的初速度为:vx=vsin37° = 6m/s,故A 正确;物体甲沿竖直方向的分速度为:Vy = vcos37°= 8m/s,由ygb,所以B在空屮运动的
PGB mgVy
误。所以AB正确,BCD错误。
7. 如图所示,倾角为30=的斜面体固定在水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小 球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的定滑伦O (不计滑轮的摩擦),A的质量为m, B 的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力), OB绳平行于斜面,此吋B静止不动,将A由静止释放,在其下摆过程中B始终保持静止.则 在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是
Ao ------------------
A. 小球A运动到最低点时物块B所受的摩擦力为mg
B. 物块B受到的摩擦力方向没有发生变化
C. 若适当增加0A段绳子的长度,物块可能发生运动
D. 地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右
【答案】AD
【解析】
试题分析:开始时,物块B所受的摩擦力为fj =4mgsine = 2mg,方向沿斜而向上;小球A
运动到最低点时,由机械能守恒定律可得:mgL = lmv2; 乂 T - mg = w —,解得:T=3mg;
~ L 错误;两个小球完全相同,则两小球在C点重力的功率之比为上=故D错 此吋物块B所受的摩擦力为f = T-4mgsin30° = mg,力•向沿斜面向下,选项A正确,B错误;
由上述计算可知,当物块A到达最低点时,绳子的拉力与绳长无关,故若适当增加OA段绳子的长度,物块不可能发生运动,选项C错误;对物块B和斜面体的整体而言,当物块 A向下摆动时,绳子対整体的拉力斜向左下方,故地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右, 选项D正确;故选AD.
考点:牛顿定律;机械能守恒;物体的平衡.
&一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为2m的小物块A相 连,质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上,如图所示,此时弹簧的压缩量为X。。从匸0 时开始,对B施加沿斜面向上的外力,使B始终做加速度为a的匀加速直线运动。经过一 段时I'可后,物块A、B分离。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g。
若、m、xo、a均已知,则下列说法正确的是()
A. 根据已知条件,可求出从开始到物块A、B分离所用的时间
B. 根据已知条件,可求出物块A、B分离时的速度大小
C. 物块A、B分离时,弹簧的弹力恰好为零
D. 物块A、B分离后,物块A开始减速
【答案】AB
【解析】
3mgsin0
A、B、AB静止时,kxo = (2m + m)gsin6jijk = ----------- ,对B施加沿斜而向上的外力后,A、B
勺
一•起做匀加速运动,分离吋A、B间弹力为零,加速度均为°,设此吋弹簧被压缩兀,则对A
即可求岀:
C、 物块A、B分离时,弹簧的弹力不为零,4、3间弹力为零,此时弹簧弹力
F = kx = 2ma + 2mgsin0, C 错误;
D、 分离时,A有向上的加速度,之后先做加速度减小的加速运动,达到最大速度后再做减
速运动,D错误; 故选ABo///////////////
有: kx - 2mgsin9 = 2m a , 且 x0 - x = -at
三、非选择题:
9.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx, k的值与橡皮筋 s
的原长L、横截面积S有关.理论与实验都表明k二Y厂 其中Y是由材料决定的常数,材料 JL/
力学中称之为杨氏模量.
① _____________________________________ 在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
A. N
B. m
C. N/m
D. N/m2
② 某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图
所示.由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k= _______ N/m.
③ _______________________________________________________________________ 若该橡皮筋的原t是10.0cm,面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是 _______________
【解析】
试题分析:①由题意知上=空,故Y的单位是N.m/m2.m=“N/“m2,故选D;②橡皮筋的
0
劲度系数是F-X图象的斜率,由图象得k=— =500N/m③根据杨氏模量公式知
3.0x10、
7 YS 500x0.100 了 2
k = 一 = --------- =5. Ox 10 N/m~
L 1.0x10"
考点:胡克定律、F-x图象探究弹力和弹簧仲长的关系。
【名师点睛】
【分析】本题结合图象考查了胡克定律的基础知识,是一道考查基础知识的好题。要求学生
YS
具有一定的根据实验数据、图像获取信息的能力.根据表达式k =—推导出Y的单位。要 (3). 5.0 x 107 ;