河南省新乡市届高三上学期第一次模拟考试物理试题附答案724671.docx
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河南省新乡市届高三上学期第一次模拟考试物理试题附答案724671
2016~2017学年(上)高三模拟考试
能力提升训练卷
物理
一、有关摩擦力作用下的平衡问题
1.如图所示,两个等大、反向的水平力、分别作用在物体和上,、两物体均处于静止状态。
若各接触面与水平地面平行,则、两物体的受力个数分别为
A.3个、4个
B.4个、4个
C.4个、5个
D.4个、6个
2.如图所示,倾角为的斜面体置于水平面上,置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与相连,连接的一段细绳与斜面平行,、、都处于静止状态.则
A.受到的摩擦力一定不为零
B.受到水平面的摩擦力一定为零
C.水平面对的支持力与、的总重力大小相等
D.若将细绳剪断,物体依然静止在斜面上,水平面对的摩擦力为零
3.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10,一端固定于质量的物体上,另一端施一水平拉力。
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当将弹簧拉长至12时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)当将弹簧拉长至11时,物体受到的摩擦力大小为多少?
(3)当将弹簧拉长至13时,物体所受的摩擦力大小为多少?
(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
二、万有引力与航天类问题
4.美国国家科学基金会2010年9月宣布,天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的行星,该行星绕太阳系外的红矮星Gliese581做匀速圆周运动.这颗行星距离地球约20光年,公转周期约为37天,它的半径大约是地球的1.9倍,表面重力加速度与地球相近.下列说法正确的是
A.该行星的公转角速度比地球大
B.该行星的质量约为地球质量的3.61倍
C.该行星第一宇宙速度为7.9km/s
D.要在地球上发射航天器到达该星球,发射速度只需达到地球的第二宇宙速度即可
5.2011年7月,天文学家通过广域红外勘测器(WISE)发现地球首个特洛伊小行星。
这颗小行星位于太阳一地球4号拉格朗日点。
这颗小行星叫做2010TK7,直径接近300米,当前距离地球8000万公里。
它的公转轨道与地球相同,并始终在地球前方(打转),它陪伴着地球至少度过了几千年的时光。
下面关于这颗小行星与地球的说法正确的是
A.绕太阳运动的向心加速度大小相等
B.受到太阳的万有引力大小相等
C.绕太阳运动的周期相等
D.在小行星运动一个周期过程中万有引力做正功
6.气象卫星可以测量气象数据,分为两类。
我国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星,“风云Ⅰ号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极,称为“极地圆轨道”,每12
巡视地球一周。
“风云Ⅱ号”气象卫星轨道平面在赤道平面内,称为“地球同步轨道”,每24
巡视地球一周,则“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星
A.线速度大B.发射速度小
C.万有引力小D.向心加速度大
三、传送带类问题
7.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是
A.始终不做功
B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功
D.先做负功后不做功
8.在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔T的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为,工件质量均为m,经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,下列判断正确的有
A.传送带的速度为
B.传送带的速度为
C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
D.在一段较长的时间
内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为
9.一传送带装置示意图如图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,末画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。
现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。
稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。
每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。
已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N。
这
装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。
求电动机的平均输出功率P。
四、带电粒子在电场中的加速
10.如图所示,A、B是一对中间有小孔的金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板间的距离为L,两极板间加上低频交流电压,A板电势为零,B板电势为,现有一电子在t=0时刻从A板上的小孔进入电场,设初速度和重力的影响均可忽略不计,则电子在两极板间可能
A.以AB间的某一点为平衡位置来回振动
B.时而向B板运动,时而向A板运动,但最后穿出B板
C.一直向B板运动,最后穿出B板,如果小于某个值,L小于某个值L0
D.一直向B板运动,最后穿出B板,而不论、L为何值
11.
如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。
右极板电势随时间变化的规律如图所示。
电子原来静止在左极板小孔处。
(不计重力作用)下列说法中正确的是
A.从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动
C.从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上
D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上
12.如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d=0.6cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地时,A板电势,随时间变化的情况如图乙所示.现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计.求:
(1)在和这两段时间内微粒的加速度大小和方向;
(2)要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少(g=10m/s2).
五、动量与能量结合
13.质量为M的小车置于水平面上。
小车的上表面由1/4圆弧和平面组成,车的右端固定有一不计质量的弹簧,圆弧AB部分光滑,半径为R,平面BC部分粗糙,长为
,C点右方的平面光滑。
滑块质量为m,从圆弧最高处A无初速下滑(如图),与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B相对于车静止。
求:
(1)BC部分的动摩擦因数
;
(2)弹簧具有的最大弹性势能;
(3)当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小.
14.如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。
其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。
一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止。
现剪断细线,求:
⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,P在乙车上滑行
的距离为多大?
15.如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图,弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接,两辆质量均为m的相同小车(大小可忽略),中间夹住一轻弹簧后连接在一起,两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开,弹簧将两车弹开,其中后车刚好停下,前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点,求:
(1)前车被弹出时的速度;
(2)前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能;
(3)两车从静止下滑到最低点的高度h。
2016~2017学年(上)高三模拟考试
能力提升训练卷
物理(参考答案)
1.【答案】C
【解析】解本题的关键是分析与地面间是否存在摩擦力。
隔离物体:
受重力、对的支持力、拉力、静摩擦力的作用。
整体法:
由于两拉力等大反向,故地面对没有摩擦力。
隔离物体:
受重力、对的压力、地面对的支持力、拉力和对的静摩擦力。
综上所述C项正确。
2.【答案】D
【解析】A、当受到绳子的拉力与的重力在斜面上的分力大小相等,即时,在斜面上没有运动趋势,此时、间没有摩擦力.选项A错误.
B、把、当做一个整体进行受力分析,可知绳子的拉力在水平方向上的分量不为零,整体有向右的运动趋势,所以受到地面的摩擦力不会为零.选项B错误.
C、把、当做一个整体进行受力分析,在竖直方向上有:
绳子的拉力在竖直方向上的分量不为零,所以水平面对的支持力与、的总重力大小不相等.选项C错误.
D、若将细绳剪断,物体依然静止在斜面上,以、为整体进行受力分析,受重力和地面的支持力作用,在水平方向没有力作用,所以水平面对的摩擦力为零.选项D正确.
故选D.
3.【解析】
(1)物体匀速前进时,
则
(2)弹簧弹力
最大静摩擦力等于滑动摩擦力
故物体没动,所受静摩擦力
(3)弹簧弹力
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为
4.【答案】AB
5.【答案】AC
6.【答案】ABD
【解析】A、由卫星所受万有引力提供向心力,得:
得到:
可知轨道半径越大,线速度越小,所以“风云Ⅰ号”卫星线速度大,故A正确.
B、由题意,“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星运行周期小,借助于开普勒定律可知,“风云Ⅰ号”卫星的轨道半径小,要向更高轨道发射卫星需要克服重力做更多的功,故高轨道卫星比低轨道的卫星需要更大的发射速度,所以可知“风云Ⅰ号”卫星发射速度小,故B正确.
C、万有引力,因为两卫星质量关系不清楚,不能判断万有引力的大小,故C错误.
D、由,得到:
可知“风云Ⅰ号”卫星向心加速度大,故D正确.
故本题选项为ABD。
7.【答案】ACD
【解析】根据机械能守恒可得,滑块沿弧形轨道滑下后,由于下滑高度未知,所以进入水平传送带的速度大小不确定。
A、若进入水平传送带的速度等于传送带的速度,则滑块不受摩擦力,摩擦力始终不做功,A选项正确。
B、如果先做负功后做正功,则滑块沿传送带方向就得先减速后加速,这种情况不会出现,只会出现匀速、先加速后匀速或先减速后匀速,B选项错误。
C、若进入水平传送带的速度小于传送带的速度,则滑块先受向右的摩擦力加速,摩擦力做正功,当和皮带速度一样后,就不再受摩擦力,摩擦力就不再做功,C选项正确。
D、若进入水平传送带的速度大于传送带的速度,则滑块先受向左的摩擦力减速,摩擦力做负功,当和皮带速度一样后,就不再受摩擦力,摩擦力就不再做功,D选项正确。
故选ACD
8.【答案】AD
9.【解析】电动机做功的过程,电能除了转化为小货箱的机械能,还有一部分由于小货箱和传送带间的滑动摩擦而转化成内能。
摩擦生热可以由Q=fd求得,其中f是相对滑动的两个物体间的摩擦力大小,d是这两个物体间相对滑动的路程。
本题中设传送带速度一直是v,则相对滑动过程中传送带的平均速度就是小货箱的2倍,相对滑动路程d和小货箱的实际位移s大小相同,故摩擦生热和小货箱的末动能大小相同Q=mv2/2。
因此有W=mv2+mgh。
又由已知,在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N,所以有
,vT=NL,带入后得到
。
10.【答案】AC
11.【答案】AC
【解析】从t=0时刻释放电子,如果两板间距离足够大,电子将向右先匀加速T/2,接着匀减速T/2,速度减小到零后,又开始向右匀加速T/2,接着匀减速T/2……直到打在右极板上。
电子不可能向左运动;如果两板间距离不够大,电子也始终向右运动,直到打到右极板上。
从t=T/4时刻释放电子,如果两板间距离足够大,电子将向右先匀加速T/4,接着匀减速T/4,速度减小到零后,改为向左先匀加速T/4,接着匀减速T/4。
即在两板间振动;如果两板间距离不够大,则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上。
从t=3T/8时刻释放电子,如果两板间距离不够大,电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上;如果第一次向右运动没有打在右极板上,那就一定会在第一次向左运动过程中打在左极板上。
12.【解析】
(1)设电场力大小为F,则F=2mg,对于t=0时刻射入的微粒,在前半个周期内,有
F-mg=ma1
又根据题意,F=2mg计算得出,a1=g,方向向上.
后半个周期的加速度a2满足
F+mg=ma2
得a2=3g,方向向下.
(2)前半周期上升的高度
前半周期微粒的末速度为
后半周期先向上做匀减速运动,设减速运动时间t1,则,则得.
此段时间内上升的高度
则上升的总高度为
后半周期的时间内,微粒向下加速运动,下降的高度
.
上述计算表明,微粒在一个周期内的总位移为零,只要在上升过程中不与
板相碰即可,则,即
所加电压的周期最长为.
13.【解析】
(1)
∴
(2)
(3)
解得:
14.【解析】⑴设滑块P滑上乙车前的速度为v,对整体应用动量守恒和能量关系有:
mv-2MV=0
E0=
解之得v=4m/s
⑵设滑块P和小车乙达到的共同速度v′,对滑块P和小车乙有:
mv-MV=(m+M)v′
μmgL=
+
-
代入数据解之得:
L=
m
15.【解析】
(1)设前车在最高点速度为v2,依题意有
(1)
设前车在最低位置与后车分离后速度为v1,根据机械能守恒
(2)
由
(1)
(2)得:
v1=
(2)设两车分离前速度为v0,由动量守恒定律2mv0=mv1
得
设分离前弹簧弹性势能Ep,根据系统机械能守恒
(3)两车从h高处运动到最低处机械能守恒
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