全国百强校word版河北省衡水中学届高三上学期二调考试物理试题.docx
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全国百强校word版河北省衡水中学届高三上学期二调考试物理试题
第I卷(选择题共60分)
―、选择题(每小题4分,共60分。
每小题为不定项选择,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
在答题纸上将正确选项涂黑)
1.如图甲所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬时A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()
A.—g、2g、0
B.—2g、2g、0
C.0、2g、0
D.—2g、g、g
2.近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生。
近日研究发现,玩手机时,就有可能让颈椎承受多达60磅(约270N)的重量。
不当的姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、胃痛、偏头疼和呼吸道疾病等。
当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。
现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型:
重心在头部的P点,颈椎OP(轻杆)可绕O转动,人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止。
假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°,PA与竖直方向的夹角为60°,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(
≈1.414,
≈1.732)()
A.4.2倍B.3.3倍C.2.8倍D.2.0倍
3.两个物体在水平面上沿同—直线运动,它们的v-t图象如图所示。
在t=0时刻,B在A的前面,两物体相距9m,B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2m/s2,则A物体追上B物体所用时间是()
A.3sB.5sC.7.5sD.8.5s
4.如图所示的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两个小球平抛运动时间之比为()
A.1:
1B.4:
3C.16:
9D.9:
16
5.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图,用两根长为L的细线系一质量为m的小球,两线上端系于水平横杆上,A、B两点相距也为L,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为()
A.
mg
B.3mg
C.2.5mg
D.
mg
6.如图所示,两物块套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等。
开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.A受到的静摩擦力一直增大
B.B受到的静摩擦力先增大,后保持不变
C.A受到的静摩擦力先增大后减小
D.A受到的合外力一直在增大
7.如图所示,在光滑水平面上有一辆小车A,其质量为mA=2.0kg,小车上放一个物体其质量为mB=l.0kg。
如图甲所示,给B—个水平推力F,当F增大到稍大于3.0N时,A、B开始相对滑动。
如果撤去F,对A施加一水平推力F',如图乙所示。
要使A、B不相对滑动,则F'的最大值Fm为()
A.2.0NB.3.0NC.6.0ND.9.0N
8.某人划船横渡一条河,河水流速处处相同且恒定,船的划行速率恒定。
已知此人过河最短时间为T1;若此人用最短的位移过河,则需时间为T2;已知船在静水中的划行速度大于水速。
则船的划行速率与水流速率之比为()
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω;,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ满足()
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。
在框架上套着两个质量相等的小球A、B,小球A、B到竖直转轴的距离相等,它们与圆形框架保持相对静止。
下列说法正确的是()
A.小球A所受的合力小于小球B所受的合力
B.小球A与框架间可能没有摩擦力
C.小球B与框架间可能没有摩擦力
D.圆形框架以更大的角速度转动,小球B受到的摩擦力一定增大
11.如图甲所示,质量为m0的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一个质量为m的物体A,用一个竖直向下的力F作用于A上,物体A刚好沿斜面匀速下滑。
若改用一个斜向下的力F'作用在A上时,物体A加速下滑,如图乙所示,则在图乙中关于地面对劈的摩擦力Ff,及支持力FN的结论正确的是()
A.Ff=0,FN>m0gB.Ff=0,FN<m0g
C.Ff向右,FN<m0gD.Ff向左,FN>m0g
12.如图所示,水平地面上有一楔形物块α,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上。
α与b之间光滑,α和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动。
当它们刚运行至轨道的粗糙段时,下列说法中可能正确的是()
A.绳的张力减小,地面对α的支持力不变
B.绳的张力减小,地面对α的支持力增加
C.绳的张力增加,斜面对b的支持力不变
D.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
13.如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN,其下端(即N端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计。
当传送带不动时,将一质量为m的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的P位置由静止释放,小物块以速度v1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t1,小物块落到水平地面的Q点;若传送带以恒定速率v2运行,仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t2,小物块落至水平地面。
关于小物块上述的运动,下列说法中正确的是()
A.当传送带沿顺时针方向运动时,小物块的落地点可能在Q点右侧
B.当传送带沿逆时针方向运动时,小物块的落地点可能在Q点左侧
C.当传送带沿顺时针方向运动时,若v1>v2,则可能有t1>t2
D.当传送带沿顺时针方向运动时,若v1<v2,则可能有t1<t2
14.如图所示,等腰直角三角体OCD由粗糙程度不同的材料A拼接而成,P为两材料在CD边上的交点,且DP>CP。
现OD边水平放置,让小物块无初速从C滑到D,然后将OC边水平放置,再让小物块无初速从D滑到C,小物块两次滑动到达P点的时间相同。
下列说法正确的是()
A.第二次滑到P点速率大
B.两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等
C.两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等
D.第一次滑到P点速率大
15.如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT,小球在最高点的速度大小为v,其FT-v2图象如图乙所示,则()
A.轻质绳长为
B.当地的重力加速度为
C.当v2=c时,轻质绳的拉力大小为
D.只要v2≥b,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6α
第II卷(非选择题共50分)
二、非选择题(请把答案写在答题纸相应的位置上)
16.(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。
其中m1为带滑轮的小车的质量,m2为砂和砂桶的质量。
(滑轮质量不计)
(1)(2分)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m2远小于小车的质量m1
(2)(2分)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为m/s2(结果保留两位有效数字)
(3)(2分)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度α为纵坐标,画出的α-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为()
A.2tanθ
B.
C.k
D.
17.(4分)为了探究水流射程与排水孔高度的关系,某研究性学习小组设计了图甲所示的实验装置。
取一只较高的塑料瓶,在侧壁的母线上钻一排小孔,保持小孔的间距相等,在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管,作为排水管。
再剪若干小段软塑料管,将其一头加热软化封闭起来,作为排水管的套帽。
任意打开其中某一小孔,让水流出,测得此时该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度为h,每次实验保持液面的高度均为H。
利用描点法就可画出s-h的图象。
(1)(2分)请你根据理论分析写出s与h的关系式(已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2=g(H—h)。
(2)(2分)水孔高度h为多少时水流射程最大?
(以图中字母表示)。
18.(7分)一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H。
车由静止开始向左做匀加速运动,此时各段绳子刚好伸直,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示,
试求:
(1)(3分)车向左运动的加速度的大小;
(2)(4分)重物在t时刻速度的大小。
19.(10分)如图所示,质量为m0=4kg的木板长L=1.4m,静止放在光滑的水平地面上,其右端静置一质量为m=kg的小滑块(可视为质点),小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,今用水平力F=28N向右拉木板,要使小滑块从木板上掉下来,力F作用的时间至少要多长?
(不计空气阻力,g取10m/s2)
20.(10分)如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接。
OO'为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ。
(1)(3分)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小α及小球速度最大时弹簧的压缩量∆l1;
(2)(4分)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为∆l2,求匀速转动的角速度ω;
(3)(3分)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度ω0=
匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0。
21.(13分)如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m。
在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板,现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板。
(g取10m/s2)
(1)(3分)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点,P点的坐标为(1.6m,0.8m),求其离开O点时的速度大小;
(2)(4分)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的距离范围;
(3)(6分)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值。
(结果可保留根式)
2017〜2018学年度上学期高三年级二调考试
物理参考答案
一、选择题
1.B2.B3.D4.D5.A6.BD7.C8.A9.A10.C11.A12.AB13.AC14.AC15.AD
二、非选择题
16.
(1)BD
(2)1.3(3)D
17.(l)
(2)
18.
(1)
(2)
【解析】
(1)车在时间t内向左走的位移:
……(1分)
又车做匀加速运动,则
……(1分)
所以
……(1分)
(2)t时刻此时汽车的速度
……(1分)
由运动的分解知识可知,汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度大小相等,即:
v物=v汽cosθ……(2分)
得
……(1分)
19.1s
【解析】设在第t1时撤掉力F,再经过t2秒长木板没m0与小滑块m分离。
小滑块在木板上相对滑动时,摩擦力
Ff=μmg=4N
对小滑块m由牛顿第二定律得:
Ff=mαm
αm=4m/s2……(1分)
对木板m0由牛顿第二定律得:
F-Ff=m0α0
α0=6m/s2……(1分)
撤掉F时,小滑块的速度为:
v1=αmt1……(1分)
长木板的速度为:
v2=α0t1……(1分)
撤去F后,对于长木板由牛顿第二定律有:
μmg=m0α0'
由于F作用时间最小时,长木板与小滑块在分离时速度恰好相同,设此速度为v3。
对于小滑块:
v3=v1+αmt2……(1分)
对于长木板:
v3=v2-α0't2……(1分)
在t1+t2的整个过程中,
……(1分)
……(1分)
L2-L1=L……(1分)
联立解得t1=1s
即力作用的时间至少要1s
20.
(1)gsinθ
(2)
(3)
【解析】
(1)小球从弹簧的原长位置静止释放时,根据牛顿第二定律有:
mgsinθ=mα
解得α=gsinθ……(1分)
小球速度最大时其加速度为零,则有:
k∆l1=mgsinθ……(1分)
解得:
∆l1=
(2)弹簧伸长量为∆l2时小球受力如图所示,
水平方向上有:
……(1分)
竖直方向上有:
……(1分)
解得:
ω=
(3)当杆绕OO'轴以角速度ω0匀速转动时,设小球距离B点L0,此时有
mgtanθ=mω02L0cosθ……(2分)
解得:
……(1分)
21.
(1)4m/s
(2)2.5m<x≤3.3m(3)
J
【解析】
(1)设小物体离开O点时的速度为v0,由平拋运动规律,
水平方向:
x=v0t……(1分)
竖直方向:
……(1分)
解得:
v0=4m/s……(1分)
(2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到O点,设拉力F作用的最短距离为x1,由动能定理:
Fx1-μmgs=0
解得x=2.5m……(1分)
为使小物体击中挡板,小物块的平拋初速度不能超过4m/s,设拉力F作用的最长距离为x2,由动能定理:
……(1分)
解得x2=3.3m……(1分)
则为使小物块击中挡板,拉力作用的距离范围为
2.5m<x≤3.3m……(1分)
(3)设小物块击中挡板的任意一点坐标为(x,y),则有
x=vt,
……(1分)
由机械能守恒定律得
……(1分)
又x2+y2=R2……(1分)
由P点坐标可求R2=3.2m2
化简得
(式中物理量均取国际单位制的单位)……(1分)
由数学方法求得Ekmin=2
J……(2分)
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