洛阳八中高三年级期中考试物理试题2.docx
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洛阳八中高三年级期中考试物理试题2
洛阳市第八中学2018年高三年级期中考试
物理试题
第Ⅰ卷(选择题共42分)
一、选择题:
本题共14小题,每小题3分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~14题有多项符合题目要求。
全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.下列说法中正确的是()
A.笛卡尔认为必须有力的作用物体才能运动
B.伽利略通过“理想实验”得到了“力不是维持物体运动的原因”的结论
C.牛顿第一定律可以用实验直接验证
D.牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大
2.如图所示,电视剧拍摄时,要制造雨中场景,剧组工作人员用消防水枪向天空喷出水龙,降落时就成了一场“雨”.若忽略空气阻力,以下分析正确的是()
A.水枪喷出的水在上升时超重
B.水枪喷出的水在下降时超重
C.水枪喷出的水在最高点时,速度方向斜向下
D.水滴在下落时,越接近地面,速度方向越接近竖直方向
3.某同学用位移传感器研究木块沿倾角为θ=30°的斜面下滑的运动情况,装置如图甲所示.乙图记录了木块下滑过程中的位移-时间(x-t)图象,取重力加速度g=10m/s2.下列说法中正确的是()
A.木块在t=0时速度为零
B.木块在t=1s时速度大小为2m/s
C.木块的加速度逐渐增大
D.木块的加速度大小为5m/s2
4.如图是码头的旋臂式起重机,当起重机旋臂水平向右保持静止时,吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶,同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动,后做匀减速运动.该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的()
5.一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点,站在地面上的人用轻绳跨过滑轮拉住沙漏斗,在沙子缓慢漏出的过程中,人握住轻绳保持不动,则在这一过程中()
A.细线OO′与竖直方向夹角逐渐减小
B.细线OO′的张力逐渐增大
C.人对地面的压力将逐渐增大
D.人对地面的摩擦力将逐渐增大
6.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,虚线为中心线,A、B板间加上稳定的电压,有三个带电微粒a、b、c从靠近A板边缘处以相同的水平初速度射入板间,a从中心线上M点飞出板间区域,b从B板右侧边缘飞出,c落在B板的中点N处,不计微粒的重力,则带电微粒a、b、c的比荷关系为( )
A.
=4
=8
B.
=
=4
C.
=2
=4
D.
=2
=4
7.一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘为L,且对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动,角速度为ω。
若飞镖恰好击中A点,则下列关系正确的是( )
A.
dv02=L2g
B.B.ωL=π(1+2n)v0,(n=0,1,2,3,…)
C.v0=ω
D.dω2=gπ2(1+2n)2,(n=0,1,2,3…)
8.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放着两个质量均为M的物体A、B(物体B与弹簧拴接),弹簧的劲度系数为k。
初始时两物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示,设重力加速度为g,则()
A.施加外力的瞬间,A、B间的弹力大小为M(g-a)
B.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
C.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
D.B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加,后保持不变
9.第十三届全运会落下帷幕,名将施廷懋在跳水比赛中以409.20分夺得女子3米板冠军.某次比赛从施廷懋离开跳板开始计时,在t2时刻以速度v2落水,取向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是()
A.在0~t2时间内,施廷懋运动的加速度先减小后增大
B.在t2~t3时间内,施廷懋运动的加速度逐渐减小
C.在0~t2时间内,施廷懋的平均速度大小为
D.在t2~t3时间内,施廷懋的平均速度大小为
10.如图所示,A、B、C三个物块的质量均为m,A、B之间用轻绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,现用恒力F作用在A的上端使整个系统竖直向上做加速度大小为a的匀加速运动,某时刻将A、B间的轻绳剪断,已知重力加速度为g,下列说法中正确的是()
A.剪断轻绳的瞬间,A的加速度大小为2g+3a
B.剪断轻绳的瞬间,B的加速度大小为2g-a
C.剪断轻绳的瞬间,C的加速度为a
D.剪断轻绳以后,B、C始终具有相同的加速度
11.如图所示,虚经a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相同,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A.三个等势面中,c等势面电势最高
B.带电质点通过P点时电势能较大
C.带电质点通过Q点时动能较大
D.带电质点通过P点时加速度较大
12.如图所示,足够长的倾斜传送带以v=2.4m/s的速度逆时针匀速转动,传送带与水平面的夹角θ=37°,某时刻同时将A、B物块(可视为质点)轻放在传送带上,已知A、B两物块释放时间距为0.042m,与传送带间的动摩擦因数分别为μA=0.75、μB=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()
A.物块B先做匀加速直线运动,后与传送带保持相对静止
B.物块B最终一定追上物块A
C.在t=2.4s时,A、B物块速度大小相等
D.在t=5.4s前,A、B两物块之间的距离先增大后不变
13.北京时间2013年2月16日凌晨,直径约45米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”,以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。
但它对地球没有造成影响,对地球的同步卫星也几乎没有影响.这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,根据天文学家的估算,它下一次接近地球大约是在2046年.假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置,下列说法正确的是()
A.小行星对地球的轨道没有造成影响,地球对小行星的轨道也没有任何影响
B.只考虑太阳的引力,地球在P点的加速度大于小行星在Q点的加速度
C.只考虑地球的引力,小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度
D.小行星在Q点没有被地球俘获变成地球的卫星,是因为它在Q点的速率大于第二宇宙速度
14.在光滑水平面上,
、
两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于
时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于
时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度
随时间
的变化关系图象如图所示,由图可知()
A.
球质量大于
球质量
B.在
时刻两小球间距最小
C.在
时间内两小球间距逐渐减小
D.在
时间内
球所受排斥力方向始终与运动方面相反
第Ⅱ卷(选择题共58分)
二、实验题:
本大题共两小题,第15题6分,第16题9分,共15分。
请将答案填写在答题卷相应位置,不要求写出演算过程。
15.(6分)某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k.其操作如下:
a、将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm;
b、将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1,如图甲所示,则L1=____________cm;
c、在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢的拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°,测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示;
(1)取重力加速度g=10m/s2,则弹簧P的劲度系数k=____________;
(2)若要验证力的平行四边形定则,L2和θ需满足的条件是L2=__________cm,θ=_________.
16.(9分)利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系,实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力.请思考探究思路并回答下列问题.
(1)下列做法正确的是________.(填字母代号)
A.在找不到合适的学生电源的情况下,可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源
B.平衡摩擦力的方法是在砝码桶中添加砝码,使木块能拖着纸带匀速滑动
C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
D.实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块
(2)如图乙所示,是挂上砝码桶,装入适量砝码,按实验要求打出的一条纸带.A、B、C、D、E是纸带上选取的五个计数点,相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出.用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离,已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端.其中打出计数点“C”时木块的速度vC=______m/s,木块的加速度a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字).
(3)实验时改变砝码及砝码桶的总质量m,分别测量木块在不同外力作用下的加速度a.根据测得的多组数据画出a-m关系图象,如图丙实线所示.此图象的上端明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是____________________.
三、论述计算题(本题共4小题,共43分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(10分)11.如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ,劈的斜面与竖直墙面是光滑的.求:
欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多大?
(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
18.如图所示,在区域Ⅰ(0≤x≤L)和区域Ⅱ内分别存在匀强电场,电场强度大小均为E,但方向不同.在区域Ⅰ内场强方向沿y轴正方向,区域Ⅱ内场强方向未标明,都处在xOy平面内,一质量为m,电量为q的正粒子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入电场区域Ⅰ,从P点进入电场区域Ⅱ,到达Ⅱ区域右边界Q处时速度恰好为零.P点的坐标为(L,
).不计粒子所受重力,求:
(1)带电粒子射入电场区域Ⅰ时的初速度;
(2)电场区域Ⅱ的宽度.
19.(11分)如图所示,一半径r=0.2m的1/4光滑圆弧形槽底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0=4m/s,长为L=1.25m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管,EF段被弯成以O为圆心、半径R=0.25m的一小段圆弧,管的D端弯成与水平传带C端平滑相接,O点位于地面,OF连线竖直。
一质量为M=0.2kg的物块a从圆弧顶端A点无初速滑下,滑到传送带上后做匀加速运动,过后滑块被传送带送入管DEF,已知a物块可视为质点,a横截面略小于管中空部分的横截面,重力加速度g取10m/s2。
求:
(1)滑块a到达底端B时的速度大小vB;
(2)滑块a刚到达管顶F点时对管壁的压力。
20.(12分)如图所示,质量为M=2.0kg的平板小车静止在光滑水平地面上,小物块A的质量为mA=2.0kg,B的质量为mB=1.0kg.某时刻,两物块同时从左右两端水平冲上小车,初速度大小均为v0=6m/s.已知两物块与小车上表面间的动摩擦因数均为μ=0.2,且A、B两物块在运动过程中恰好没有相碰.求:
(1)从物块A冲上小车至物块A与小车相对静止经历的时间t1;
(2)平板小车的长度L.
洛阳市2018年高三年级期中考试物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
选项
B
D
A
C
C
A
AC
B
BC
AC
BCD
BC
BC
AC
15.b.17.50(2分)
(1)200N/m(2分)
(2)17.5060o(每空1分)
16.
(1)CD(3分,选对一个得2分,选对两个得3分,出现错选得0分)
(2)0.54m/s1.0m/s2(每空2分)
(3)重力与木块的重力差距不大
或砝码和砝码桶的总质量m太大,细绳的拉力不再等于mg
或砝码和砝码桶的总重力不再满足远小于木块质量(2分)
17.(10分)
答案
G
解析 假设三角劈刚好滑动,地面的摩擦力达到最大值fm,球A与三角形劈B的受力情况如图(甲)、(乙)所示,球A在竖直方向的平衡方程为:
GA=FNsin45°①
三角形劈的平衡方程为fm=F′Nsin45°②
FNB=G+F′Ncos45°③
另有fm=μFNB④
由②③④式,可得F′N=
而FN=F′N,代入①式,可得GA=
G
18.(10分)答案
(1)
(2)
L
.解析
(1)设带电粒子射入电场区域Ⅰ时的初速度为v0,
在x方向:
粒子做匀速直线运动,有L=v0t
在y方向:
粒子做初速度为零的匀加速直线运动,
有
=
at2,且a=
解得:
v0=
.
(2)粒子在区域Ⅱ做匀减速直线运动,设粒子在P处的速度为vP,在x方向的分速度为vPx,在y方向的分速度为vPy,电场区域Ⅱ的宽度为Δx2,则
vPx=v0=
vPy=2×
×
即:
vPx=vPy故:
vP=
设粒子在P处的速度方向与水平方向的夹角为θ,
则tanθ=
,∴θ=
.
设粒子从P做直线运动到Q所通过的位移为x,
因有:
0-vP2=-2·
·x解得:
x=L,Δx2=xcos45°
得Δx2=
L.
19.(11分)解析:
(1)设滑块到达B点的速度为vB,由机械能守恒定律,有Mgr=
MvB2
解得:
vB=2m/s
(2)滑块在传送带上做匀加速运动,受到传送带对它的滑动摩擦力,
由牛顿第二定律μMg=Ma
滑块对地位移为L,末速度为vC,设滑块在传送带上一直加速
由速度位移关系式2aL=vC2-vB2
得vC=3m/s<4m/s,可知滑块与传送带未达共速
滑块从C至F,由机械能守恒定律,有
MvC2=MgR+
MvF2
得vF=2m/s。
在F处由牛顿第二定律Mg+FN=M
得FN=1.2N
由牛顿第三定律得管上壁受压力大小为1.2N,方向竖直向上
答案:
(1)2m/s
(2)1.2N 方向竖直向上
20.(12分)
(1)滑块A和B在小车上滑动时,小车也在地面上滑动.设A、B和小车所受的摩擦力大小分别为fA、fB和f1,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,小车相对于地面的加速度大小为a1.在物块A与小车达到共同速度前由牛顿第二定律得
①
②(①②共1分,写对1个即得1分)
③(1分)
设在t1时刻,A与小车达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有
④(1分)
⑤(1分)
联立①②③④⑤式,代入已知数据得
(1分)
(2)在t1时间间隔内,A相对于地面移动的距离为
⑥(1分)
设在A与小车达到共同速度v1后,小车的加速度大小为a2,对于A与小车组成的体系,由牛顿第二定律有
⑦(1分)
由①②式知,aA=aB;再由④式知,A与小车达到共同速度时,B的速度大小也为v1,但运动方向与小车相反.由题意知,A和B恰好没有相碰,说明最终B与A及小车的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用时间为t2,则由运动学公式,对小车有
⑧(1分)
对B有
或者
⑨(1分)
在t2时间间隔内,A以及小车相对地面移动的距离为
⑩(1分)
在
时间间隔内,B相对地面移动的距离为
(1分)
由题意知,A和B恰好没有相碰,所以A和B开始运动时,两者之间的距离为
(1分)
联立以上各式,并代入数据得
(1分)
(说明:
用系统动量守恒定律求解最终共同速度或用如图速度-时间图线求解小车长度同样给分)