北京市人大附中届高三上学期份物理试题含答案Word格式.docx
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B.物体m和斜面体M组成的系统机械能守恒
C.斜面体M对物体m的作用力不做功
D.物体m向右运动的水平距离小于斜面体M水平向右运动的距离
4.质量m=3kg小物体放在水平地面上,在水平力F=15N的作用下开始运动。
在0~2s的时间内,拉力F的功率P随时间变化的关系图象如图所示,那么,小物体与水平面的动摩擦因素为(重力加速度g=10m/s2)
A.B.C.D.
5.若物体在运动过程中,受到的合外力不为零,那么,以下说法中正确的是
A.物体的速度大小和方向一定变化
B.物体的加速度一定变化
C.物体的动能不可能总是不变
D.物体的动量不可能总是不变
6.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放。
某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g。
以下判断正确的是
A.当x=h+x0,重力势能与弹性势能之和最小
B.最低点的坐标为x=h+2x0
C.小球受到的弹力最大值大于2mg
D.小球动能的最大值为
7.如图甲所示,质量为M的足够长的木板置于粗糙的水平面上,其上放置一质量为m的小物块,当木板受到水平拉力F的作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2下列说法正确是
A.小物块的质量m=0.5kg
B.小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2
C.当水平拉力F=7N时,长木板的加速度大小为6m/s2
D.当水平拉力F逐渐增大时,小物块的加速度一定逐渐增大
8.如图所示,质量不计的水平横梁AB的A端插入竖直墙壁内,另一端装有一个轻质小滑轮B,一轻绳的一端C固定于该墙壁上,另一端跨过光滑小滑轮后悬挂一质量为m=5kg的物体,其中∠CBA=30°
,重力加速度为g=10m/s2,那么,横梁AB对小滑轮的作用力的大小和方向分别为( )
A.5N,方向沿着A→B方向水平向右
B.25N,方向沿着竖直向上的方向
C.50N,方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°
斜向上
D.50N,方向沿着∠CBD的角平分线方向与AB横梁的夹角为30°
9..如图甲所示,为某简谐横波在t=0时刻的波形图象,乙图为在该波的传播方向上某质点的振动图象。
下列说法中正确的是_______(填正确答案标号。
)
A.该波的波速为10m/s
B.该波一定沿x轴正方向传播
C.若图乙是质点P的振动图象,那么,在t=0.15s时刻,质点Q的坐标为(0.5m,0)
D.若图乙是质点Q的振动图象,那么,在t=0.15s时刻,质点P的坐标为(1m,-4cm)
E.当t=0.1s时,质点P一定正在经过平衡位置
10.现提供了如图甲所示的实验器材,来探究“合外力做的功与静止物体速度变化的关系”的实验。
由图可知:
(1)为了消除摩擦力对实验产生的系统误差,应采取的方法是应将________________________;
(2)在某次实验中,得到如图乙所示的一条纸带,在A、B、C三个计数点中应该选用________(选填“A”、“B”或“C”)点的速度才符合实验要求;
(3)某同学采用如图甲所示的装置来做实验,先使小车不连接橡皮筋,发现小车在木板上加速下滑。
那么,在橡皮筋弹力的作用下,合外力对小车所做的功________选填“大于”、“小于”或“等于”)橡皮筋弹力所做的功。
11.采用如图所示的实验装置,在不计空气阻力和纸带受到的摩擦力的情况下,来“验证机械能守恒定律”。
(1)在实验中,除了图中所给出的实验仪器外,还需要的实验器材_____
A.秒表B.天平(砝码)
C.刻度尺D.弹簧秤
(2)在实验中,若重物的质量m=1.0kg,打点计时器所用的电源频率为50Hz,打下的纸带如图所示,图中的数据为从起始点O到该点的距离,若选点O为重力势能的参考点,那么,在打点B时,重物的动能为_______J,重力势能为_______J(保留两位有效数字,重力加速度g=9.8m/s2)。
(3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落的高度h。
若以v2为纵坐标,以h为横坐标,那么,请你在如图所示的坐标纸上画出v2-h的大致图像(要求采用适当标度使图像尽可能占满坐标纸)。
12.如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C,在车上的左端放有一质量为m的小木块B,在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的光滑圆形轨道,轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。
现有一块质量也为m的小木块A从图中圆形轨道的位置处由静止释放,然后,滑行到车上立即与小木块B发生碰撞,碰撞后两木块立即粘在一起向右在动摩擦因数为的平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质小弹簧发生作用而被弹回,最后两个木块又回到小车的最左端与车保持相对静止,重力加速度为g,求:
(1)小木块A滑到轨道最点低时,对圆形轨道的压力;
(2)A、B两小木块在平板车上滑行的总路程。
13.如图所示,质量M=0.4kg的长薄板BC静置于倾角为37°
的光滑斜面上,在距上端B水平距离为1.2m的A处,有一个质量m=0.1kg的小物体,以一定的初速度水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B点并在薄板上开始向下运动,当小物体落在薄板BC上的B端时,薄板无初速释放并开始沿斜面向下运动,当小物体运动到薄板的最下端C点时,与薄板BC的速度恰好相等。
小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5,sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2,求:
(1)小物体在A点的初速度;
(2)薄板BC的长度。
14.如图所示,在真空中有一个半径为R,质量均匀分布的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线BC传播,并于玻璃球表面的C点经折射后进入玻璃球,在玻璃球表面上的另外一点D又折射后进人真空,半径CO与DO的夹角为120°
,玻璃球对该激光的折射率为,光在真空中传播的速度为c。
则:
(i)此激光束在玻璃球中传播的时间是多少;
(ii)人射角i是多少。
参考答案
1.A
【解析】石子做自由落体运动,它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间.设开始下落点为O.由题意可知AB=0.12m,OA=1.8m,则OB=1.92m,根据,可得从O到A的时间为:
,从O到B的时间为:
,所以曝光时间为:
.故A正确,BCD错误.故选A.
【点睛】石子做自由落体运动,它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间.由位移公式分别石子从开始下落到A、B的时间,再求解曝光时间.
2.C
【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有:
,得,卫星离地面越远其轨道半径r越大,则线速度、角速度、向心加速度都越小,故AB错误,C正确;
卫星远离地面过程要克服重力(万有引力)做功,其重力势能增加,由此可知,卫星离地面越远其重力势能越大,故D错误;
故选C.
【点睛】万有引力提供向心力,应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、角速度、向心角速度然后分析答题,卫星离地面越远,卫星的重力势能越大.
3.A
【解析】物体m受到重力、斜面的支持力和摩擦力,共3个力.斜面体M受到重力、地面的支持力、m的压力和摩擦力,共4个力,所以物体m受到的力的个数比斜面体M受到的力的个数要少,故A正确.在物体m向上运动的过程中,系统要产生内能,所以系统的机械能不守恒.故B错误.在物体m向上运动的过程中,斜面体M水平向右运动,所以斜面体M对物体m的支持力与m的速度不垂直,两者成钝角,所以M对物体m的支持力对m做负功,摩擦力对m也做负功,因此M对物体m的作用力对物体m做负功,故C错误.由于物体m沿斜面体M要向上运动,所以物体m向右运动的水平距离要大于斜面体M水平向右运动的距离,故D错误.故选A.
【点睛】分析物体m和斜面体M的受力情况,比较受力的个数关系.根据能量的转化情况分析物体m和斜面体M组成的系统机械能是否守恒.斜面体M对物体m的作用力与速度的关系判断该力是否做功.结合相对运动知识分析.
4.B
【解析】由图知t=2s时,P=30W,由P=Fv得:
v=2m/s,根据动量定理得:
,解得,故B正确,ACD错误,故选B.
5.D
【解析】物体在运动过程中所受到的合外力不为零,若合力总与速度垂直,合力不做功,由动能定理得知物体的动能不变,比如匀速圆周运动.则速度大小不变,方向变化,故AC错误.物体在运动过程中所受到的合外力不为零,合力可能不变,也可能变,则加速度可能不变,也可能变.故B错误.由于合外力不为零,则合外力的冲量不为零,故物体的动量不可能总是不变,故D正确.故选D.
【点睛】物体在运动过程中所受到的合外力不为零,根据合力是否做功,分析动能是否变化.根据牛顿第二定律分析加速度和速度是否变化.
6.ACD
【解析】A、小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒,当x=h+x0,弹力等于重力,加速度为零,速度最大,重力势能与弹性势能之和最小,A正确;
B、根据简谐运动的对称性,x=h+2x0与x=h处速度相等,x=h+2x0处不是最低点,B错误;
C、根据胡克定律,弹簧压缩x0时弹力等于mg,x=h+2x0处弹力等于2mg,但不是最低点,所以小球受到的弹力最大值大于2mg,C正确;
D、在x=h+x0处速度最大。
由图知,mg=kx0,根据动能定理:
,,D正确。
故选:
ACD。
7.BC
【解析】对整体分析,由牛顿第二定律有:
,代入数据解得:
,当F大于5N时,根据牛顿第二定律得:
,解得:
,由图可知斜率,解得M=0.5kg,则滑块质量为滑块的质量为.故A错误.根据F大于5N的图线知,F=4时,a=0,即:
,解得,所以,当F=7N时,长木板的加速度为:
.根据得:
,故BC正确.由图象可知,当F>5N时,两物体发生相对滑动,此后小物体的加速度恒定,故D错误;
故选BC.
【点睛】当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法分析.
【答案】CD
【解析】由题意可得,对绳B点受力分析:
滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F,因同一根绳张力处处相等,都等于物体的重量,即为:
F1=F2=G=mg.用平行四边形定则作图,由于拉力F1和F2的夹角为120°
;
则由几何知识得横梁AB对小滑轮的作用力方向沿着∠CBD的角平分线方向与BC绳子的夹角为120°
斜向上,大小:
F梁=F1=mg=5×
10=50N,所以横梁AB对小滑轮的作用力的大小是
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