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安徽省全国示范高中名校2019-2020学年高三上学期9月联考物理试题
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 总分 |
得分 | |||||
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
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| 一、单选题 | ||||||
1.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日~9月25日在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市,图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是( )
A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
B.在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔
C.短跑运动员跑100m和200m都是指位移
D.高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200m比赛的平均速度
2.一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动。把它在空中运动的总时间分为相等的四段,如果它在第一段时间内的位移是1.5m,那么它在第四段时间内的位移是
A.1.5m B.6. 0m C.10. 5m D.24m
3.下图两种情况中,球的重力均为g,斜面倾角为
A.
B.
C.
D.
4.港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥,为香港、澳门珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段,一辆小汽车在长度为L=28m的平直桥面上提速,图乙是该车在该段的车速的平方(
A.1.5m/s2 3s
B.1.5m/s2 4s
C.2m/s2 3s
D.2m/s2 2
5.如图所示,质量为m=1kg物块P在与水平方向夹角为
A.
C.F最小值为5N D.F最小值为6N
6.如图,在斜坡上有一根旗杆长为L.现有一个小环从旗杆顶部沿一根光滑钢丝AB滑至斜坡底部,已知斜坡的倾角为
A.
7.如图所示,置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右运动.A、B的质量关系为mA>mB,它们与地面间的动摩擦因数相同.为使弹簧稳定时的伸长量增大,下列操作可行的是( )
A.仅减小B的质量
B.仅增大A的质量
C.仅将A、B的位置对调
D.仅减小水平面的粗糙程度
| 二、多选题 | ||||||
8.如图(a)所示,一只小鸟沿着较粗的树枝从A缓慢移动到B,将该过程抽象为质点从圆弧A点移动到B点,如图(b)。以下说法正确的是.
A.树枝对小鸟的弹力减小
B.树枝对小鸟的弹力增大
C.树枝对小鸟的摩擦力减小
D.树枝对小鸟的摩擦力增大
9.如图所示,传送带与地面倾角为θ=37°,AB的长度为16m,传送带以10m/s的速度转动,在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所用的时间可能为( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).
A.1.8s B.2.0s C.2.1s D.4.0s
10.一小滑块从斜面上A点由静止释放,经过时间3
A.滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为9:4
B.滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1:3
C.斜面的倾角为45°
D.滑块与斜面的动摩擦因数
第II卷(非选择题)
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| 三、实验题 | ||||||
11.某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:把一开口向右、内壁光滑、深度为h=0.25m的小圆筒水平固定在桌面上,同时把一轻弹簧一端固定于小圆筒内部左端,没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内。如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l,作出F-l图线如图乙所示。
(1)由此图线可得出的结论是______;
(2)弹簧的劲度系数为______N/m,弹簧的原长10=______m。
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较,优点在于______。
12.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用
(1)请完成下列实验步骤:
①平衡小车所受的阻力:取下小吊盘,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列______ 的点。
②按住小车,挂上小吊盘并在小吊盘中放人适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,
(2)完成下列填空:
( i )设纸带上三个相邻计数点的间距为
(ii )图3为所得实验图线的示意图。若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_________N,小车的质量为_____ kg。
( iii )本实验中,若小吊盘和盘中物块的质量之和m0与小车和车中砝码质量(m+M)之间关系满足
| 四、解答题 | ||||||
13.2019年1月4日上午10时许,科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令,嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机,实施降落任务。在距月面高为H=102m处开始悬停,识别障碍物和坡度,选定相对平坦的区域后,先以a1匀加速下降,加速至
(1)嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小
(2)匀加速直线下降过程的加速度大小a1;
(3)匀加速直线下降过程推力F的大小和方向。
14.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行,它们的v﹣t图象如图所示,若t=0时刻两车相距50m,求:
(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间;
(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离。
15.粗糙的地面上放着一个质量
(1)求F的大小;
(2)求出弹簧的型变量及斜面对小球的支持力大小。
16.如图所示,质量M=2.0kg的木板静止在光滑水平桌面上,木板上放有一质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点),它离木板左端的距离为L=1m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。现用一水平向右的拉力F作用在木板上,使木板和铁块由静止开始运动,设木板与铁块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2求:
(1)当拉力为3N时,铁块受到的摩擦力大小;
(2)若要铁块相对木板静止,求拉力的最大值;
(3)当拉力为8N时,作用1s后撤去拉力。判断铁块能否从木板上滑落,若不能,求铁块静止在木板上的位置。
参考答案
1.B
【解析】
【详解】
研究短跑运动员终点撞线时,其自身大小不能忽略,所以不可以看做质点,故A错误;在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段,故是一个时间间隔,故B正确;短跑运动员跑200m时,不是一条直线,故200m是路程而不是位移,故C错误;400m比赛时位移为零,故平均速度为零,不可能大于200m时的平均速度,故D错误。故选B。
2.C
【解析】
【分析】
由题意可知考查初速度为零的匀加速直线运动规律,根据位移公式计算可得。
【详解】
初速度为0的匀加速直线运动,相邻等时间间隔内的位移之比为1:3:5:7, 所以第4段时间内的位移为
A.A项与上述计算结果不相符,故A错误;
B.B项与上述计算结果不相符,故B错误;
C.C项与上述计算结果相符,故C正确;
D.D项与上述计算结果不相符,故D错误。
【点睛】
初速度为零的匀加速直线运动,某段时间末速度和该段时间成正比,位移和这段时间的平方成正比,即
1T、2T、3T……时间末速度这比为1:2:3……
1T、2T、3T……位移之比为1:4:9……
第1个T、第2个T、第1个T内的位移这比为1:3:5……
3.A
【解析】
【详解】
对球受力分析如图所示:
由于光滑圆球受共点力处于静止状态,所以光滑圆球的合力为0.对球受力分析如图,由共点力平衡的条件得出:图1中挡板对球的作用力:N2=Gtanθ;图2中挡板对球的作用力:N2=Gsinθ.
A.
B.
C.
D.
4.B
【解析】
【分析】
由题意可知考查匀变速直线运动规律,结合
【详解】
由匀变速直线运动的速度位移公式
代入数据解得t=4s,加速度
A.A项与上述计算结果不相符,故A错误;
B.B项与上述计算结果相符,故B正确;
C.C项与上述计算结果不相符,故C错误;
D.D项与上述计算结果不相符,故D错误。
【点睛】
结合图象可知
5.C
【解析】
【分析】
由题意可知考查力的动态平衡问题,应用解析法和图解法均能求得。
【详解】
解法一 (解析法):物块受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用,如图所示,沿水平方向:
沿竖直方向:
其中:
联立得
令
则
F=
可知,当
解法二(图解法):将摩擦力f和地面的支持力等效成一个力T,因为
A.A项与上述计算结果不相符,故A错误;
B.B项与上述计算结果不相符,故B错误;
C.C项与上述计算结果相符,故C正确;
D.D项与上述计算结果不相符,故D错误。
【点睛】
N、f合力大小变化,但方向不变,把物休受力视为三个,重力竖直向下,N、f合力斜向上且方向不变,应用图解法解决该题,当F垂直N、f合力时F有最小值。
6.D
【解析】
【分析】
由题意可知考查匀变速直线运动规律,根据“等时圆”规律分析可得。
【详解】
可以以O为圆心,以L为半径画一个圆。根据“等时圆"的规律可知,从A滑到B的时间等于从A点沿直径到底端D的时间,所以有
A.A项与上述计算结果不相符,故A错误;
B.B项与上述计算结果不相符,故B错误;
C.C项与上述计算结果不相符,故C错误;
D.D项与上述计算结果相符,故D正确。
【点睛】
应用“等时圆”规律,可使问题大为简化。
7.C
【解析】
【详解】
设弹簧的劲度系数为
A.
B.
C.因为
D.
8.BC
【解析】
【分析】
由题意可知考查力的平衡问题,运用解析法分析可得。
【详解】
AB.设弹力与竖直方向的夹角为
从A到B的过程中,
CD. 小鸟所受的摩擦力
从A到B的过程中,
【点睛】
对小鸟受力分析,运用解析法写出弹力、摩擦力的表达式,分析可得。
9.BD
【解析】
若传送带逆时针转动,由于刚开始时物块的速度小于传送带的速度,所以物块相对传送带沿斜面向上,物块受到的摩擦力沿斜面向下,故此时根据牛顿第二定律可得
若传送带顺时针转动,物块受到的摩擦力沿斜面向上,则A一直做匀加速运动到B点,则有
10.BD
【解析】
【分析】
根据题意可知考查牛顿第二定律,运动学规律的应用,据此分析计算可得。
【详解】
A.A到B的过程中:
B到C的过程中
所以:
B.A到B的过程中:
B到C的过程中:
所以:
C.由图乙可得:
所以:
D.物体在斜面上运动的过程中:
在水平面上运动的过程中:
联立以上各式,得:
【点睛】
滑块在斜面做匀加速运动,在水平面上做匀减速直线运动,关联点是匀加速阶段的末速度是匀减速运动的初速度,做匀减速运动的物体可视为反向的匀加速直线运动。
11.(1)弹簧弹力和弹簧形变量成正比(2)100 0.15(3)水平放置可以消除由于弹簧自身重力造成的误差
【解析】
试题分析:(1)从乙图中可以看出
(2)从乙图中可知,当外力为零时弹簧的长度为
根据胡克定律可得
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响.
考点:“探究弹簧的弹力和形变量的关系”的实验
【名师点睛】找到各个物理量之间的关系,然后根据胡克定律列方程,是解答本题的突破口,这要求学生有较强的数学推导能力
12.(1) ①间隔均匀; (2) (i)
【解析】
【分析】
由题意可知考查牛顿第二定律实验规律,由实验原理,控制变量法分析可得。
【详解】
[1]平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀。由
故
(2)[2]设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。由匀变速直线运动的推论得:
[3] 图2为用米尺测量某- -纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=24.0mm, s3=47.0mm。 由此求得加速度的大小
[4][5]设小车质量为M,小车受到外力为F,由牛顿第二定律有
纵轴截距为
[6]设小车的质量为M,砝码质量为m,小吊盘和盘中物块的质量为m0,仍将小车受到的拉力当成m0g,以车与砝码为研究对象有
解得
[7]以整体为研究对象有
解得
所以此加速度相对误差
【点睛】
取整体为研究对象,根据牛顿第二定律写出加速度a的表达式,变形求出
13.(1)
【解析】
【分析】
根据题意可知考查牛顿运动定律应用、匀变速直线运动规律,由牛顿第二定律、运动学公式计算可得。
【详解】
(1)距离月面3m时关闭发动机,探测器以自由落体的方式降落,
得:
(2)由题意知加速和减速发生的位移为:
由位移关系得:
解得: a1=1m/s2
(3)匀加速直线下降过程由牛顿第二定律得:
解得::F=20N,方向竖直向上
【点睛】
分阶段考虑,嫦娥四号探测器先向下匀加速,后向下匀减速,距月面30m时速度减为零,而后缓慢下降。接近月面3m可视为自由落体运动,根据牛顿第二定律和运动学公式计算可得。
14.(1) 6.9s (2) 40m
【解析】(1)由图得,乙的加速度为:
相遇时,对甲:x甲=v甲t
对乙:
由题意有:x乙=x甲+50
联立解得:t=2(
(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s
对甲:x甲′=v甲t′=10×2m=20m
对乙:
两车相距的最短距离为:
答:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间是6.9s;
(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离是40m。
点睛:在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值,解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。
【答案】(1)
【解析】
试题分析:(1)整体以
(2)设弹簧的形变量为
在水平方向:
在竖直方向:
解得:
考点:牛顿第二定律、物体的弹性和弹力
【名师点睛】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本题的巧妙之处在于对小球列方程时,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡,使得解答更简便。
16.(1)
【解析】
【分析】
根据题意可知考查滑块滑板模型,灵活选择研究对象,由牛顿第二定律和运动学公式计算可得。
【详解】
对整体由牛顿第二定律得
由牛顿第二定律得铁块受到的摩擦力
解得:
铁块受到的最大静摩擦力:
由牛顿第二定律得铁块的最大加速度:
对整体由牛顿第二定律得:
解得: F2=6N
当拉力为8N时,对木板由牛顿第二定律得:
解得: a3=3m/s2
力作用1s末,对铁块:
速度
位移
对木板的速度
位移
撤去拉力,对木板由牛顿第二定律得
解得
设经过时间
解得
此过程铁块位移
木板位移
所以铁块最终静止在木板上距离木板左端
【点睛】
先取铁块为研究对象,最大合外力为摩擦力,最大加速度为2m/s2,取整体分析可得铁块、木板相对静止一起加速时最大合外力为6N,当外力为8N时,二者出现相对滑动,用隔离法求得二都加速度,1s后铁块做匀加速运动,木板做匀减速运动,用隔离法求得加速度,根据几何关系,利用运动学公式计算可得。
¥29.8
¥9.9
¥59.8