河北省保定市定州中学2016届高三上学期第一次月考物理试卷

  • 格式:doc
  • 大小:274.50 KB
  • 文档页数:14

河北省保定市定州中学2016届高三上学期第一次月考物理试卷一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,第1~6小题每小题只有一个正确选项,第7~10每小题有多个正确选项,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不选的得0分.)1.物体a、b从同一位置沿同一直线运动的v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )A.t=2s时,a、b速度方向均发生改变B.t=4s时,a、b相距20mC.前4s,a、b均做匀变速直线运动D.前4s,a与b的加速度始终相同考点:匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.专题:运动学中的图像专题.分析:速度时间图线速度的正负值表示速度的方向,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.解答:解:A、由图象可知,前4s,a的速度都为正,b的速度都为负,所以t=2s时,a、b速度方向均没有发生改变.故A错误.B、图线与时间轴围成的面积表示位移,则t=4s时,a、b相距.故B正确.D、图象的斜率表示加速度,由图可知,前4s,ab的加速度方向都发生了变化,不是匀变速直线运动,故C错误.D、图象的斜率表示加速度,由图可知,前4s,a与b的加速度方向始终相反,故D错误.故选:B.点评:解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,知道速度的正负表示运动的方向.2.如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB的一半,则为( )A.B.C.D.考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对左图,上面球收重力和支持力而平衡,根据平衡条件得到支持力;对右图,隔离半个球分析,受重力、左侧球的支持力和右角的支持力,根据平衡条件列式求解.解答:解:设两半球的总质量为m,当球以AB沿水平方向放置,可知;当球以AB沿竖直方向放置,以两半球为整体,隔离右半球受力分析如图所示,可得,根据支架间的距离为AB的一半,可得θ=30°,则,A正确.故选:A点评:本题关键是根据隔离法和整体法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,基础题目.3.如图所示,物体从光滑斜面的顶端由静止下滑,经时间t速度为v1,此时施加平行于斜面向上的恒力F,又经时间t物体回到出发点,速度为v2,已知下滑过程中物体始终未脱离斜面,则v2:v1的值为( )A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:该题要依据速度时间图象来解题,两段时间内的位移相同,都是做匀变速直线运动,依据v﹣t图象的面积表示位移可得速度关系.解答:解:物体运动v﹣t图象如图:由v﹣t图象的面积表示位移,其前后两段时间位移相等,可得:,t1+t2=t,,解得:v2:v1=3:1.故ABD错误,C正确.故选:C.点评:该题用图象法解题,比用运动学公式来解要方便一些,关于v﹣t图象的面积表示位移这类应用比较多见,应多留意.4.如图所示,在水平面上运动的小车内,有一质量为M的物块与两根劲度系数分别为k1、k2的弹簧连接,小车向右以加速度a的大小做匀加速直线运动.已知两根弹簧的形变量总和为△x,不计物体与小车间的摩擦.则图中物块的加速度a等于( )A. B.C.D.考点:牛顿第二定律;胡克定律.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:内物体相对小车的位移量为两弹簧形变量之和,车内受力关系是:M受k1的弹力匀加速运动,k1和k2的弹力大小相等,方向相反.由牛顿第二定律和胡克定律可得结果解答:解:设两弹簧的形变量分别为x1和x2,依题意有:k1x1=k2x2,△x=x1+x2故有:x1=,x2=,由牛顿第二定律有:k1x1=k2x2=Ma,故a=,故A正确故选:A点评:本题很容易没有思路,解决本题依靠的就是对受力分析的掌握要达到要“精通”,虽看似不难,实际对受力分析的能力要求非常高.本题把握的重点就是分析要循序渐进,剥茧抽丝5.如图所示,在水平面上有一个小物块质量为m,从O点右侧给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动,依次经过O、C、B、A四点,最终停在A点,A、B、C三点到O点的距离分别为L1、L2、L3,由A、B、C到O点所用时间分别为t1、t2、t3;下列结论正确的是( )A.B.C.D.考点:匀变速直线运动规律的综合运用.专题:直线运动规律专题.分析:由于物体做匀减速运动,由O到C、B、A做匀减速运动,故平均速度逐渐减小,由逆向转换法知由O点向C点、B点、A点做初速度为零的匀加速直线运动,有位移时间关系判定即可.解答:解:AC、由于物体做匀减速运动,由O到C、B、A做匀减速运动,故平均速度逐渐减小,故有,A错误、C正确;BD、由逆向转换法知由O点向C点、B点、A点做初速度为零的匀加速直线运动,有,,,可得===,B错误,D错误;故选:C点评:此题考察匀变速直线运动规律的应用,注意末速度为零的匀减速直线运动可以逆向视为初速度为零的匀加速直线运动,这样计算可以使问题简单化.6.如图a所示,质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上,当θ从0缓慢增大到90°的过程中,半球体所受摩擦力F f与θ的关系如图b所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则( )A.O~q段图象可能是直线B.q﹣段图象可能是直线C.q=D.p=考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:半球体受重力、支持力和摩擦力,开始时不滑动,是静摩擦力,根据平衡条件列式求解静摩擦力表达式分析;滑动后是滑动摩擦力,根据滑动摩擦定律列式分析.解答:解:C、半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是:mgsinθ=μmgcosθ,故有:μ=tanθ,解得:θ=,即q=,故C错误;AB、θ在0﹣之间时,F f是静摩擦力,大小为mgsinθ;θ在﹣之间时,F f是滑动摩擦力,大小为μmgcosθ;综合以上分析得其F f与θ关系如图中实线所示,故A、B错误;D、当θ=时,F f=mgsin,即p=,故D正确.故选:D点评:本题关键是受力分析后要能够区分是滑动摩擦力还是静摩擦力,然后结合平衡条件和滑动摩擦定律列式分析,基础题目.7.如图所示,完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上,A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ,小车静止时,A恰好不下滑,现使小车加速运动,为保证A、B无滑动,则( )A.速度可能向左,加速度可小于μgB.加速度一定向右,不能超过(1+μ)gC.加速度一定向左,不能超过μgD.加速度一定向左,不能超过(1+μ)g考点:牛顿第二定律.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:小车静止时,恰好不下滑,则重力等于最大静摩擦力,当小车加速时,根据弹力和吸引力的关系得出加速度的方向,对B分析,抓住B的最大静摩擦力求出加速度的最大值.解答:解:小车静止时,A恰好不下滑,所以对A有:mg=μF引,当小车加速运动时,为了保证A不下滑,则F N≥F引,则F N﹣F引=ma,加速时加速度一定向左,故B错误.对B有μ(mg+F引)=ma m,解得a m=(1+μ)g,故A、D正确,C错误.故选:AD.点评:本题考查了牛顿第二定律的临界问题,关键抓住A、B的最大静摩擦力进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.8.如图所示,重为12N的物块G1在三根细绳悬吊下处于静止状态,细绳BP在水平方向,细绳AP偏离竖直方向37°角,且连在重为50N的物块G2上,物块G2静止于倾角为37°的斜面上(sin37°=0.6,cos37°=0.8),取g=10m/s2.则下列说法正确的是( )A.绳PB对物块G2的拉力9NB.绳PA对P点的拉力20NC.斜面对物块G2的摩擦力37.2ND.斜面对物块G2的支持力34.6N考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:以结点P为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件求解PA、PB绳上的拉力大小.以木块G2为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件求出木块所受斜面的摩擦力和弹力解答:解:AB、分析P点受力,如图甲所示,由平衡条件可得:F A cos37°=G1,F A sin37°=F B,解得F B=9N,F A=15N,选项A正确、B错误;CD、再分析物块G2的受力情况,如图乙所示.由物体的平衡条件可得F f=G2sin37°+F′B•cos37°,F N+F′B sin37°=G2cos37°,F′B=F B,由以上三式解得F f=37.2N,F N=34.6N.选项C、D正确故选:ACD.点评:本题是力平衡问题,首先要明确研究对象,其次分析受力情况,作出力图,再根据平衡条件进行求解.9.如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板C上,另一端自然伸长到A点.质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下,与弹簧发生相互作用,最终停在斜面上某点.下列说法正确的是( )A.物块第一次滑到A点时速度最大B.物块速度最大时弹簧的压缩量小于C.物块压缩弹簧后被反弹过程做加速度逐渐减小的加速运动D.物块最终停在斜面上时物块受到的摩擦力小于mgsinθ考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:当物块的加速度为零时,速度最大,结合共点力平衡求出最大速度时弹簧的压缩量,根据物块的受力分析物块的运动规律,结合平衡分析摩擦力与mgsinθ的关系.解答:解:A、当物块受力平衡时,加速度最大,由kx+μmgcosθ=mgsinθ,解得x=,故A错误,B正确;C、物块压缩弹簧后被反弹过程先做加速度逐渐减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,故C错误;D、由于初态物块能够由静止下滑,可得最大静摩擦力小于重力分力,故最终停止运动时弹簧存在弹力,根据平衡知,物块受到的摩擦力小于mgsinθ,故D正确.故选:BD.点评:解决本题的关键会根据物块的受力分析物块的运动规律,知道加速度的方向与合力的方向相同,当加速度的方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度的方向与速度方向相反,物体做减速运动.10.一质点(m=2kg)正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动,速度大小为4m/s,从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用,如图,是该力随时间周期性的变化图象(从该时刻开始计时,规定向东方向为正方向)下列说法正确的是( )A.2s末物块的速度大小为4m/sB.从该时刻起,质点做往复运动C.8s末质点的速度大小为12m/sD.8s末质点的速度大小为4m/s考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:根据牛顿第二定律求出各段时间内的加速度,结合速度的变化量,求出各个时刻的速度大小.解答:解:A、由牛顿第二运动定律可得在0~2s内,物体的加速度,物体速度变化量为△v1=a1△t1=4×2m/s=8m/s,故在t=2s的速度为v2=﹣4m/s+8m/s=4m/s,故A正确;B、在2s~4s内,物体的加速度,物体速度变化量为△v2=a2△t2=﹣2×2m/s=﹣4m/s,物体在t=4s的速度为v4=4m/s﹣4m/s=0,在t=4s后继续向右匀加速直线运动,故B错误;C、在4s~6s内,物体的加速度,物体速度变化量为△v3=a3△t3=4×2m/s=8m/s,在6s~8s内,物体的加速度,物体速度变化量为△v4=a4t4=﹣2×2m/s=﹣4m/s,故在t=8s末的速度为v8=△v3+△v4=4m/s,故C错误,D正确.故选:AD.点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解.二.实验题11.某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,因操作不当,先松开小车再接通50Hz交变电源,导致纸带上只记录了相邻的三个点,如图所示,则(1)打下A点时小车的瞬时速度22.5cm/s.(2)小车的加速度大小是0.5m/s2.(3)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.于是该同学重新实验,先接通电源再松开小车,通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带,设纸带上的起始点为O点,之后各点到O点的距离为L,作L﹣t2图象,得到图象的斜率为k,则小车的加速度a=2k.考点:探究小车速度随时间变化的规律.专题:实验题;直线运动规律专题.分析:根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小;再根据运动学公式,结合L﹣t2图象的斜率,即可求解.解答:解:(1)因为,且,解得v A=22.5cm/s;(2)根据加速度公式,则有;(3)根据可知图象的斜率,即a=2k.故答案为:(1)22.5;(2)0.5;(3)2k.点评:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,并掌握求解瞬时速度与加速度的方法.12.为了探究加速度与力、质量的关系,物理兴趣小组成员独立设计了如图甲所示的实验探究方案,并进行了实验操作.(1)在长木板的左端垫上木块的目的是平衡摩擦力;(2)实验中用砝码(包括小盘)的重力G=mg的大小作为小车(质量为M)所受拉力F的大小,能够实现这一设想的前提条件是m<<M;(3)图乙为小车质量M一定时,根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m 之间的实验关系图象.设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量M为.考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题:实验题;牛顿运动定律综合专题.分析:(1、2)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;(3)根据牛顿第二定律写出与小车上砝码质量m的表达式,然后结合斜率与截距概念求解即可.解答:解:(1)实验中有摩擦力影响,需要先平衡摩擦力,让长木板的左端适当垫高.(2)以M和m系统为研究对象,mg=(M+m)a,以小车为研究对象F拉=Ma联立方程得:,由此可知当m<<M时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力.(3)对小车,根据牛顿第二定律得:F=(m+M)a,变形得所以﹣m图线的斜率表示,则k=,图象的截距为所以M=故答案为:(1)平衡摩擦力;(2)m<<M;(3)点评:遇到涉及图象的问题时,要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式,再根据斜率和截距的概念求解即可.三.计算论述题:本题共4小题,共计45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位.13.舰载战斗机在运动航母上降落,风险之高,难度之大,一向被喻为“刀尖上的舞蹈”.舰载战斗机的降落可简化为下列物理模型:时速为300Km/h的舰载机在航母阻拦系统的帮助下做匀减速运动100m后安全停下.而以时速为250Km/h的普通战斗机在机场上降落需滑行1000m.g取10m/s2.试求:(1)舰载机和普通战斗机降落时的加速度大小之比.(2)舰载机飞行员在航母上降落时所受的水平方向的作用力与其自身的体重之比.考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式,结合速度之比和位移之比求出加速度之比.(2)根据速度位移公式和牛顿第二定律得出F与m的关系,从而得出舰载机飞行员在航母上降落时所受的水平方向的作用力与其自身的体重之比.解答:解:(1)设舰载机和普通战斗机降落时加速度大小分别为a1和a2,根据运动学公式:v2=2ax,得:,解得:.(2)对舰载机分析:,设飞行员质量为m,所受作用力为F.由牛顿运动定律:F=ma1,代入数据解得:F=34.7m故舰载机飞行员在航母上降落时所受的作用力与其自身的体重之比.答:(1)舰载机和普通战斗机降落时的加速度大小之比为72:5.(2)舰载机飞行员在航母上降落时所受的水平方向的作用力与其自身的体重之比为3.47.点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,难度不大.14.如图所示,静止在光滑水平面上的斜面体,质量为M,倾角为α,其斜面上有一静止的滑块,质量为m,两者之间的动摩擦因数为μ,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动,求:(1)若要使滑块与斜面体一起加速运动,图中水平向右的力F的最大值;(2)若要使滑块做自由落体运动,图中水平向右的力F的最小值.考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:对物体受力分析,物体恰好上上滑时,推力最小,受推力、重力、支持力和摩擦力,根据平衡条件列式求解推力的最小值;物体恰好不上滑时,推力最大,受重力、支持力、推力和摩擦力,再次根据平衡条件列式求解推力的最大值;最后联立得到推力的范围.解答:解:(1)滑块与斜面体刚好不相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值f m,滑块受力如图所示.设一起加速的最大加速度为a,对滑动应用牛顿第二定律得:F N cos α+f m sin α=mg…①f m cos α﹣F N sin α=ma…②由题意知f m=μF N…③联立方程解得:a=g对整体分析:F=(M+m)a联立解得:.(2)如图所示,要使滑块做自由落体运动,滑块与斜面体之间没有力的作用,滑块的加速度为g,设此时M的加速度为a M对M:F=Ma M,其中:,联立解得:.答:(1)图中水平向右的力F的最大值.(2)图中水平向右的力F的最小值为.点评:本题关键抓住恰好不上滑和恰好不下滑的两个临界状态,然后根据共点力平衡条件列式求解.15.如图甲所示,质量为m的相同木块A和木板B叠放在水平面上,A光滑且位于B的最右端,B与地面间动摩擦因数为μ,水平力F=mg作用在B上,A、B以2m/s的共同速度沿水平面向右匀速运动,0.2s后F加倍,0.2S前二者速度v随时间t的变化关系如图所示,g=10m/s2.(1)试求μ的值;(2)若B足够长,请在乙图中作出0.2s~0.4sA、B运动的v﹣t图线,并标出0.4s时的纵坐标值;(3)若前0.4sA不会从B上滑落,木板B至少有多长.考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)由0.2S前二者速度v随时间t的变化关系可得,AB系统水平方向受力平衡,由平衡条件可得μ的值;(2)根据共点力平衡求出滑动摩擦力的大小,结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数的大小.(3)0.2s﹣0.4s,A运动状态不变,继续做匀速直线运动,B做匀加速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,结合速度时间公式求出B的速度.作出v﹣t图线解答:解:(1)在0~0.2s内A、B做匀速直线运动,分析B根据平衡条件有F=2μmg又F=mg解得:μ=0.5(2)0.2s~0.4s,A运动状态不变,继续做匀速直线运动,B做匀加速运动,根据牛顿第二定律得:2F﹣2μmg=ma解得:a=2μg=10m/s20.4s时B的速度v=v0+at=2m/s+10×0.2m/s=4m/s如图所示(3)根据(2)问所作图象知木板B长至少为答:(1)试求μ的值为0.5m/s2;(2)若B足够长,请在乙图中作出0.2s~0.4sA、B运动的v﹣t图线,并标出0.4s时的纵坐标值为4m/s;(3)若前0.4sA不会从B上滑落,木板B至少有0.2m.点评:本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用,理清A、B物体的运动规律是解决本题的关键.16.如图所示一光滑的斜面,下端与一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端与水平传送带相切,水平传送带以5m/s顺时针转动,今有1kg的物体(可视为质点)从斜面上高度为h=5m 处滑下,物体在弧面运动时不损失机械能,而且每次在弧面上运动时间极短,可以忽略,已知传送带足够长,它与物体之间的滑动摩擦因数为0.5,取g=10m/s2,求:(1)水平传送带至少多长,物体才不会从左端滑出?(2)物体第一次从滑上传送带,到离开传送带所用的时间.考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)由机械能守恒定律求出物体到达传送带时的速度,由动能定理求出传送带的最小长度.(2)由牛顿第二定律求出加速度,然后应用匀变速直线运动的速度位移公式与速度公式分析答题.解答:解:(1)物体下滑到水平面过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgh=mv02,代入数据解得:v0=10m/s,物体在传送带上做匀减速直线运动,速度减为零时,由动能定理得:﹣μmgs=0﹣mv02,代入数据解得:s=10m,传送带至少长10m,物体不会从传送带上滑下;(2)对物体,由牛顿第二定律得:μmg=ma,代入数据解得:a=5m/s2,物体减速运动的时间:t0===2s,物体向右加速运动速度与传送带速度相等时,位移:x1===2.5m<10m,然后物体做匀速运动,加速的运动时间:t1===1s,物体匀速运动的时间:t2===1.5s,物体的运动时间:t=t0+t1+t2=4.5s;答:(1)水平传送带至少长10m,物体才不会从左端滑出;(2)物体第一次从滑上传送带,到离开传送带所用的时间为4.5s.点评:本题考查了求传送带的长度、物体的运动时间,分析清楚物体的运动过程,应用机械能守恒定律、牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题.。