07屆南師附中江寧分校高三物理綜合測試三
一、 單項選擇題;本題共6小題,每小題3分,共18分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項正確。
1. 用火箭將質(zhì)量為m的衛(wèi)星送入距離地球表面高度為h的軌道,并使衛(wèi)星具有速度v,假
設衛(wèi)星的重力隨高度的變化可以忽略,以下判斷正確的是( 。
A.衛(wèi)星克服重力做功為
B.衛(wèi)星克服重力做功為
C.火箭的推力對衛(wèi)星做功為 D.合外力對衛(wèi)星做功為
2.假定輪船在行駛時受到的阻力跟船速成正比,欲使輪船的速度比原來提高一倍,則輪船在單位時間內(nèi)消耗的燃料為原來的多少倍( )
A.2 B. 4 C. 8 D. 以上答案都不對
3.起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度,其速度圖像如圖所示,則鋼索拉力的功
率隨時間變化的圖像可能是圖b中的哪一幅( 。
4.在光滑水平地面上有兩個相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為m.現(xiàn)B球靜止,A球向B球運動,發(fā)生正碰.已知碰撞過程中總機械能守恒,兩球壓縮最緊時的彈性勢能為EP,則
碰前A球的速度等于( )
A. B.
C.2
D.2
5.一個電子(質(zhì)量為m、電荷量為-e)和一個正電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)經(jīng)電場加速后以相等的動能Ek相向運動,并撞到一起,發(fā)生“湮滅”,產(chǎn)生兩個頻率相同的光子.設產(chǎn)生光子的頻率為v,若這兩個光子的能量都是hv,動量分別為p和p',則 ( )
A.
hv=mc2,p=p'
B. hv=mc2,p=p'
C.
hv=mc2+Ek,p=
-p'
D. hv=(mc2+Ek),p= -p'
6. 質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以3g/4的加速度豎直向下運動了h米,則( )
A. 物體的重力可能做負功 B. 物體的重力勢能一定減少了3/4mgh
C. 物體的重力勢能增加了mgh D. 物體的機械能減少1/4mgh
二、本題共5小題,每小題4分,共20分.在每小題給出的四個選項中,至少有兩個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分.
7.(a)圖表示光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面
間的動摩擦因數(shù)不計,(b)圖為物體A與小車B的v-t圖像,由此可知( )
A.小車上表面長度 B.物體A與小車B的質(zhì)量之比
C.A與小車B上表面的動摩擦因數(shù) D.小車B獲得的動能
8.如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有 ( )
A.它們同時到達同一水平面
B.重力對它們的沖量相同
C.它們的末動能相同
D.它們動量變化的大小相同
9.如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度υ0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊。木塊長為L,質(zhì)量為M,木塊對子彈的阻力恒定不變,子彈穿過木塊后木塊獲得動能為Ek,若僅木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化,但子彈仍能穿過木塊,則 ( )
A.M不變,m變小,則木塊獲得的動能一定變大?
B.M不變,m變小,則木塊獲得的動能可能變大?
C.m不變,M變小,則木塊獲得的動能一定變大?
D.m不變,M變小,則木塊獲得的動能可能變大?
10.將物體P從置于光滑水平面上的斜面體Q的頂端以一定的初速度沿斜面往下滑,如圖所示.在下滑過程中,P的速度越來越小,最后相對斜面靜止,那么由P和Q組成的系統(tǒng)( )
A. 動量守恒?
B. 水平方向動量守恒?
C. 最后P和Q以一定的速度共同向左運動?
D. 最后P和Q以一定的速度共同向右運動?
11.將物體以一定的初速度豎直上拋.若不計空氣阻力,從拋出到落回原地的整個過程中,下列四個圖線中正確的是( )
三、實驗題(共2小題22分)
12.(10分)氣墊導軌是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導軌,使導軌處于水平;
c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導軌上;
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開卡銷,同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作,當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結束,記下A,B分別到達C、D的運動時間t1和t2.
(1)實驗中還應測量的物理量是 (2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是 ,上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是
13.(12分)一同學要研究輕彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系,他的實驗如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當彈簧處于自然長度時,小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖所示,讓鋼球每次向左壓縮彈簧一段相同的距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.
X (cm)
s(cm)
2.0
6.1
3.9
12.O
6.O
18.2
8.1
24.1
(1)請你推導出彈簧的彈性勢能EP與小鋼球m、桌面離地高度h、水平距離s等物理量的關系.
(2)彈簧長度的壓縮量X與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:從上面的實驗數(shù)據(jù),你可猜測彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量X之間的關系?為什么?
四、計算題:本題共六小題,共90分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
14.(14分)如圖3-A-10所示,某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點滑至B點,接著沿水平路面滑至C點停止.人與雪橇的總質(zhì)量為70kg.表中記錄了沿坡滑下過程中的有關數(shù)據(jù),請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題:
(1)人與雪橇從A到B的過程中,損失的機械能為多少?
(2)設人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大。╣=10m/s2)
15、(14分)有一個豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點A給一個質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度,使小球沿軌道恰好運動到最高點B,小球在B點又能沿BFA軌道回到點A,到達A點時對軌道的壓力為4mg.在求小球在A點的速度V0時,甲同學的解法是:由于小球恰好到達B點,故在B點小球的速度為零, 所以:
在求小球由BFA回到A點的速度時,乙同學的解法是:由于回到A點時對軌道的壓力為4mg
故: 所以:
你同意甲、乙兩位同學的解法嗎?如果同意請說明理由;若不同意,請指出他們的錯誤之處,并求出結果.根據(jù)題中所描繪的物理過程,求小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功.
16.一長L的細繩固定在O點,O點離地的高度大于L,另一端系質(zhì)量為m的小球。開始時,線與水平方向夾角為30°,如圖所示。求小球由靜止釋放后運動到最低點時的速度。
17.(15分)如圖所示,用半徑為0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺的砂輪下,工作時砂輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的 壓力為100N,在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動的角速度恒為5rad/s,g取10m/s2。
⑴通過分析計算,說明鐵板將如何運動?
⑵加工一塊鐵板需要多少時間?
⑶加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)
18.(16分)質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車的上表面是一光滑的曲面,末端是水平的,如下圖3-A-12所示,小車被擋板P擋住,質(zhì)量為m的物體從距地面高H處自由下落,然后沿光滑的曲面繼續(xù)下滑,物體落地點與小車右端距離s0,若撤去擋板P,物體仍從原處自由落下,求物體落地時落地點與小車右端距離是多少?
19.(16分).如圖所示,水平傳送帶AB長L=8.3m,質(zhì)量M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左運動(傳送帶的速度恒定不變),木塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ=0.5.當木塊運動到傳送帶最左端A點時,一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以 vo=300m/s水平向右的速度正對入射木塊并穿出,穿出速度為v2=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊.設子彈與木塊的作用時間極短,且每次射入點不同,g=10m/s2.求:
(1)在木塊被第二顆子彈擊中前木塊向右運動離A點的最大距離.
(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈子擊中.
(3)在被第二顆子彈擊中前,子彈、木塊、傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?
07屆南京師大附中江寧分校高三物理
第一輪復習綜合練習三答題紙
班級___________姓名________得分_____
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12:(1)
(2) ;
三、實驗題(共2小題22分)
13、(1)
(2)
四、計算題:本題共六小題,共90分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14、
15、
16、
17、
18、
19、
07屆南京師大附中江寧分校高三物理
第一輪復習綜合練習三答案
1
2
3
4
5
6
A
B
A
C
C
D
7
8
9
10
11
BC
AC
AD
BC
BC
12:(10分)(1)B的右端至D板的距離L2 (2) ;測量質(zhì)量、時間、距離等存在誤差,由于阻力、氣墊導軌不水平等造成誤差.(只要答對其中兩點即可)
三、實驗題(共2小題22分)
13、(1)小球飛出后作平拋運動: ①,
②可解得: ③所以:彈簧的彈性勢能:④
(2)可以猜想:彈性勢能EP與彈簧的壓縮量X的平方成正比關系,即:EP=KX2 ,K為比例系數(shù). 從表格中可以看出S正比于X,又由 可知EP∝S2,可知EP∝X2 ,即:EP=KX2
,K為比例系數(shù).
四、計算題:本題共六小題,共90分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14、(1)從A到B的過程中,人與雪橇損失的機械能為: ①
△E=(70×10×20+1/2×70×12.02-1/2×70×12.02)J=9100J ②
(2)人與雪橇在BC段做減速運動的加速度: ③
根據(jù)牛頓第二定律 :f=ma=70×(-2)N=-140N ④
15、不同意;甲同學在求V0時,認為小球在B點的速度為零,這是錯誤的,在B點VB有最小值。正確的解法是: ①
②聯(lián)立①、②求解得:
乙同學在計算中漏掉了重力,應為:
③ 將
代入解得:
設摩擦力做得功為,小球從B→F→A的過程中由動能定理可得:
④解得:
故小球從B→F→A的過程中克服摩擦力做得功為
。
16.從A→B,小球作自由落體運動,由機械能守恒mvB2=mgL,在B點細線繃緊由于細線沖量的作用(作用時間極短)使小球作圓周運動的初速度為vB′=vB cos 30°,從C→B小球在豎直面作圓周運動,由動能定理 mvB′2+mg=mvC2,解得:vC=
17.⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N ! 」ぷ髋_給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N。 鐵板先向右做勻加速運動:a=m/s2=1m/s2
加速過程鐵板達到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s。 這一過程鐵板的位移s1=m=2m<2.8m,
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力,F1′=F2,鐵板將做勻速運動。即整個過程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運動,然后做vm=2m/s的勻速運動(只要上面已求出,不說數(shù)據(jù)也得分)
⑵在加速運動過程中,由vm=at1得 t1=s 勻速運動過程的位移為s2=L-s1=2.8m-2m
=0.8m
由s2=vt2,得t2=0.4s 所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2s+0.4s=2.4 s
⑶解法一:E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+F1s相對+F2L=(
×10×22+30×2+20×2.8)J=136J
[解法二:E=f1s作用點+f1′s2= F12s1+F2s2=(30×2×2+20×0.8)=136J
18.(1)擋住小車時,求物體滑落時的速度v1,物體從最高點下落至滑離小車時機械能守恒,設車尾部(右端)離地面高為h,則有, ① 由平拋運動的規(guī)律s0=v1t ②
. ③
(2)設去掉擋板時物體離開小車時速度為v2,小車速度為,物體從最高點至離開小車之時系統(tǒng)機械能守恒
④ 物體與小車相互作用過程中水平方向動量守恒
⑤
此式不僅給出了v2與大小的關系,同時也說明了v2是向右的.物體離開車后對地平拋
⑥
⑦ 車在
時間內(nèi)向前的位移
⑧由
解式①、④、⑤,得
.此種情況下落地點距車右端的距離
.
19.解析: (1)第一顆子彈射入并穿出木塊過程中,由動量守恒:mv0-Mv1=mv2+Mv1′ 解得:v1′=3m/s 木塊向右做減速運動,其加速度大。m/s2
木塊速度減小為零所用時間為:s<1s 所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運動速度為零時離A點最遠,移動的距離為:
m
(2)在第二顆子彈射中木塊前,木塊再向左做加速運動,時間:t2=1s-0.6s=0.4s
速度增大為:v'2=at2=2m/s(恰與傳遞帶同速)向左移動的位移為:m
所以兩顆子彈擊中木塊的時間間隔內(nèi),木塊總位移:s0=s1-s2=0.5m,方向向右
設木塊在傳送帶上最多能被n顆子彈擊中,則:
解得:n=16
(3)第一顆子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)生的熱量為:
木塊向右減速運動過程中相對傳送帶的位移為: 產(chǎn)生的熱量為:
木塊向左加速運動過程中相對傳送帶的位移為
,
產(chǎn)生的熱量為:
所以,在第二顆子彈擊中前,系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱能為:
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