河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三年級2008―2009學(xué)年上期期中考試
物理
(時(shí)間:90分鐘,滿分:120分)
一、選擇題(本大題共10題,每小題4分,共40分)
1.如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M(m : M=1:2)的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為x1.當(dāng)用同樣大小的力F豎直加速提升兩物塊時(shí)(如右圖所示),彈簧的伸長量為x2,則x1:x2等于
A.1:1 B.1:2
C.2:1 D.2:3
2.如圖所示,小球P在A點(diǎn)從靜止開始沿光滑的斜面AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t1,在A點(diǎn)以一定的初速度水平向右拋出,恰好落在B點(diǎn)所用時(shí)間為t2,在A點(diǎn)以較大的初速度水平向右拋出,落在水平面BC上所用時(shí)間為t3,則t1、t2和t3的大小關(guān)系正確的是
A.t1>t2=t3 B.t1< t2= t3
C.t1> t2> t3 D.t1< t2< t3
3.一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體,在5個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),F(xiàn)同時(shí)撤去大小分別為5N和10N的兩個(gè)力,其余的力保持不變,關(guān)于此后該物體的運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是
A.一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小可能是5m/s2
B.一定做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度大小可能等于重力加速度的大小
C.可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度大小是5m/s2
D.不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
4.如圖所示,小車內(nèi)有一光滑斜面,當(dāng)小車在水平軌道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小物塊A恰好能與斜面保持相對靜止,在小車運(yùn)動(dòng)過程中的某時(shí)刻(此時(shí)小車速度不為零),突然使小車迅速停止,則小車迅速停止后,小物塊A可能
A.沿斜面滑下
B.沿斜面向上滑
C.仍與斜面保持相對靜止
D.離開斜面做曲線運(yùn)動(dòng)
5. 如圖所示,在一條直線上兩個(gè)振源A、B相距6m,振動(dòng)頻率相等,從t0時(shí)刻A、B開始振動(dòng),且都只振動(dòng)一個(gè)周期,振幅相等,振動(dòng)圖像A為甲,B為乙。若A向右傳播的波與B向左傳播在t1 = 0.3s時(shí)相遇,則
A.兩列波在A、B間的傳播速度均為10m/s
B.兩列波的波長都是4m
C.在兩列波相遇過程中,中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
D.t2 = 0.7s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且振動(dòng)方向向下
6.2008年9月27號下午4時(shí)30分,翟志剛出艙完成了中國人的第一次太空行走,為建立中國的軌道空間站計(jì)劃的實(shí)施又邁出堅(jiān)實(shí)的一步。宇航員出艙后
A.他相對地球是靜止的
B.他處于完全失重狀態(tài),受的重力為零
C.他圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.軌道艙的速度變大,繞地球一周只需75分鐘
7.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述正確的是
A.布朗運(yùn)動(dòng)反映了微粒中分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是液體分子的運(yùn)動(dòng)。
B.一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)減小,其分子平均動(dòng)能可能增大
C.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能可能減小
D.凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,都是能夠?qū)崿F(xiàn)的
8.如圖所示,長為L的長木板水平放置,在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時(shí)小物塊開始滑動(dòng),此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個(gè)過程中
A.木板對物塊做功為
B.摩擦力對小物塊做功為mgLsin
C.支持力對小物塊做功為mgLsin
D.滑動(dòng)摩擦力對小物塊做功為
9.如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為,則
A. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
B. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
C. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
D. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為
10.如圖所示,有一光滑鋼球質(zhì)量為m,被一U形框扣在里面,框的質(zhì)量為M,且M=2m,它們擱置于光滑水平面上,今讓小球以v0速度向右去撞擊靜止的框,設(shè)碰撞無機(jī)械能能損失,經(jīng)多次相互撞擊,下面結(jié)論正確的是
A.最終都將停下來;
B.最終將以相同的速度向右運(yùn)動(dòng);
C.鋼球時(shí)而向左運(yùn)動(dòng),時(shí)而向右運(yùn)動(dòng);框時(shí)而向左運(yùn)動(dòng),時(shí)而向右運(yùn)動(dòng);
D.在它們反復(fù)碰撞的過程中,A球的速度將會再次等于v0,B框也會再次重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)的情形。
二、實(shí)驗(yàn)填空題(本大題共1題,共16分)
11.(1)(8分)在做“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的
加速度”的實(shí)驗(yàn)中,取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況,
如圖所示。設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)
間的時(shí)間間隔為0.1s,若物體做理想的勻加速直線
運(yùn)動(dòng),則計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”與起始點(diǎn)間的距離s1為_____cm,
打計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)物體的瞬時(shí)速度為____________m/s,物體的加速度為____________m/s2。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(2)(8分)將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h(未知)且開口向下的固定小筒中(單擺的下部分露出筒外),如圖甲所示。將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放,設(shè)單擺擺動(dòng)過程中懸線不會碰到筒壁。如果本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量出筒下端口到擺球球心之間的距離L,并通過改變L而測出對應(yīng)的擺動(dòng)周期T,再以T2為縱軸、L為橫軸,作出T2-L圖像,則可以由此圖像得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。
①、如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2-L圖像如圖乙所示,那么對應(yīng)的圖像應(yīng)該是a、b、c中的___________。
②、由圖像可知,小筒的深度h=________m;當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_________m/s2 (結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
三、計(jì)算論述題(本大題共4小題,共64分)
14.(12分)“嫦娥一號”的成功發(fā)射,為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似圓周,距月球表面高度為H,飛行周期為T,月球的半徑為R,萬有引力常量為G。試求:
(1)月球的質(zhì)量M
(2)如果在月球表面做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),物體拋出時(shí)離地面高度為h(h遠(yuǎn)小于R),水平位移為L,則物體拋出時(shí)初速度是多少?
解:
13.(14分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°固定斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v―t圖像如圖乙,(g取10m/s2)
試求:(1)1秒內(nèi)拉力F的平均功率。
(2)4秒末物體的速度
解:
14.(18分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧一端固定,另一自由端恰好與水平線AB齊平,靜止放于光滑斜面上,一長為L的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,將細(xì)線拉至水平,此時(shí)小球在位置C,由靜止
釋放小球,小球到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí),細(xì)繩剛好被拉斷,
D點(diǎn)到AB的距離為h,之后小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好沿
斜面方向?qū)椈蓧嚎s,彈簧的最大壓縮量為x。
求:(1)細(xì)繩所能承受的最大拉力;
(2)斜面的傾角θ;
(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能。
解:
15.(20分)如圖所示,光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B,左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶水平部分長度L=8m,沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊A、B(大小不計(jì))與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。物塊A、B質(zhì)量mA=mB=1kg。開始時(shí)A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,貯有彈性勢能Ep=16J,F(xiàn)解除鎖定,彈開A、B。求: (1)物塊B沿傳送帶向右滑動(dòng)的最遠(yuǎn)距離。(2)物塊B滑回水平面MN的速度。(3)若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰,且A、B碰后互換速度,則彈射裝置P必須給A做多少功才能讓AB碰后B能從Q端滑出。
解:
一、選擇題
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
BD
AD
C
BC
ACD
A
D
二、實(shí)驗(yàn)題
11、(1)4.00;0.450;1.00
(2)①a, ② 0.3, 9.86,
三、計(jì)算論述題
12、⑴設(shè)“嫦娥一號”質(zhì)量為m1,圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),萬有引力提供向心力,則
①
解得 ②
(2)設(shè)月球表面的重力加速度為g0,質(zhì)量為m物體在月球表面的重力等于萬有引力,則
③
設(shè)平拋物體的初速度為υ0,飛行時(shí)間為t,則
④
⑤
由②③④⑤解得 ⑥
13、(1)設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1,對物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律可知F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 ①
撤去力后,由牛頓第二定律有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ②
根據(jù)圖像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2
t1=1s時(shí)物體的速度:v1=a1t1 ③
拉力F的平均功率為P=Fv1/2 ④
解得P=300W
(2)設(shè)撤去力后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t2,
v1=a2t2 ⑤ 解得t2=2s
則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為t3=t-t1-t2=1s
設(shè)下滑加速度為a3,由牛頓第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma3 ⑥
t=4s時(shí)速度v=a3t3=2m/s ,沿著斜面向下
14、(1)小球由C到D,機(jī)械能定恒
①
②
在D點(diǎn), ③
④
由牛頓第三定律,知細(xì)繩所能承受的最大拉力為3mg ⑤
(2)小球由D到A,做平拋運(yùn)動(dòng)
⑥
⑦
⑧
(3)小球達(dá)A點(diǎn)時(shí)
⑨
小球在壓縮彈簧的過程中小球與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
⑩
⑾
15、(1)解除鎖定彈開AB過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒: ①
由動(dòng)量守恒有: mAvA=mBvB ② 由①②得: m/s m/s
B滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn)。由動(dòng)能定理得:
③ 所以m
(2)物塊B沿傳送帶向左返回時(shí),先勻加速運(yùn)動(dòng),物塊速度與傳送帶速度相同時(shí)一起勻速運(yùn)動(dòng),物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動(dòng)的距離設(shè)為,
由 ④ 得9m
說明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達(dá)到傳送帶速度, =4m/s
(3)設(shè)彈射裝置給A做功為, ⑤
AB碰后速度互換,B的速度 = ⑥
B要滑出平臺Q端,由能量關(guān)系有:. ⑦ 又mA=mB
所以,由⑤⑥⑦得 ⑧
解得 W ≥ 8 J
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