广东省广州第二外国语学校届高三上学期第一次月考.docx
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广东省广州第二外国语学校届高三上学期第一次月考
2018-2018学年广东省广州第二外国语学校高三(上)第一次月考物理试卷
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分.每小题只有一个选项符合要求.)
1.北京时间2018年2月25日凌晨0时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实的一步,北斗卫星导航系统可以免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10m,测速精度0.2m/s,以下说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
2.2018年我国自行研制的“枭龙”战机18架在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离为( )
A.vtB.
C.2vtD.不能确定
3.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=10t﹣t2,则该质点( )
A.运动的加速度大小为1m/s2
B.前2s内的平均速度是9m/s
C.任意相邻1s内的位移差都是1m
D.经5s速度减为零
4.A、B两质点在同一直线上运动,t=0时刻,两质点从同一地点运动的x﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A质点以20m/s的速度匀速运动
B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C.经过4s,B质点的位移大于A质点的位移
D.在图示的运动过程中,A、B两质点之间的距离在0~4s内某一时刻达到最大
5.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度始终为5m/s2,方向沿斜面向下.那么经过3s时的速度大小和方向是( )
A.25m/s,沿斜面向上B.5m/s,沿斜面向下
C.5m/s,沿斜面向上D.25m/s,沿斜面向下
6.如图所示,一只小鸟沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中( )
A.树枝对小鸟的作用力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C.树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D.树枝对小鸟的弹力保持不变
7.如图甲所示,斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上.对于每一对钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点,它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样,如图乙所示.这样,塔柱便能稳固地伫立在桥墩上,不会因钢索的牵拉而发生倾斜,甚至倒下.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图丙所示,要保持塔柱受的合力竖直向下,那么钢索AC、AB的拉力FAC、FAB应满足( )
A.FAC:
FAB=1:
1B.FAC:
FAB=sinβ:
sinα
C.FAC:
FAB=cosβ:
cosαD.FAC:
FAB=sinα:
sinβ
8.如图,一质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m的物体A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面匀速上滑,在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止.以f和N分别表示地面对劈的摩擦力及支持力,则下列正确的是( )
A.f=0,N=Mg+mgB.f向左,N<Mg+mg
C.f向右,N<Mg+mgD.f向左,N=Mg+mg
二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分.每小题多个选项符合要求,选对不全得2分,有错不得分)
9.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v﹣t图象如图所示,则( )
A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同
10.一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是
s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,胸前号码布上模糊部分的宽度是△L.由以上数据可以知道运动员的( )
A.百米成绩B.冲线速度
C.百米内的平均速度D.冲线时
s内的位移
11.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
12.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许减小后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( )
A.Ff变小B.Ff不变C.FN变小D.FN变大
三、实验题(共2小题,第13小题7分,第14小题8分,共15分)
13.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时,设计了如图甲所示的实验装置,所用的钩码的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)
砝码质量M(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧的总L(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.46
11.79
(1)试根据这些实验数据,在图乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线.
(2)由上一问所作图线可得结论:
(3)该弹簧劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字).
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示,是一条记录小车运动情况的纸带,图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz
(1)在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为vB= m/s;vC= m/s;vD= m/s.
(2)在如图2所示的坐标系中画出小车的v﹣t图象.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是 ,此速度的物理含义是 .
三、计算题(共3小题,第15小题7分,第16小题8分第17小题15分,共43分)
15.2018年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;
(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v﹣t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)
16.公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以30m/s的速度匀速行驶时,安全距离为120m.设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的
,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.
17.如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,求力F的取值范围.
2018-2018学年广东省广州第二外国语学校高三(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共8小题,每小题4分,共32分.每小题只有一个选项符合要求.)
1.北京时间2018年2月25日凌晨0时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实的一步,北斗卫星导航系统可以免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10m,测速精度0.2m/s,以下说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;时间与时刻;万有引力定律及其应用.
【分析】北斗卫星导航系统可以免费提供定位、测速和授时服务,其中定位指的是位置坐标,测量的是极短时间内的平均速度,授时是提供时刻.
【解答】解:
A、B、北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置坐标,故A错误,B正确;
C、北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,误差很小,故C正确;
D、北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的瞬时速度大小,即速率,故D正确;
本题选择错误的,故选A.
2.2018年我国自行研制的“枭龙”战机18架在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离为( )
A.vtB.
C.2vtD.不能确定
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;平均速度.
【分析】飞机的初速度为0,末速度为v,整个过程都是做的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的规律
=
可以求得全程的平均速度的大小,进而可以求得总的位移的大小.
【解答】解:
整个过程中飞机做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的规律可得,全程的平均速度为
v,所以总的位移为x=
vt,所以B正确.
故选:
B.
3.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=10t﹣t2,则该质点( )
A.运动的加速度大小为1m/s2
B.前2s内的平均速度是9m/s
C.任意相邻1s内的位移差都是1m
D.经5s速度减为零
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出质点的初速度和加速度,根据前2s内的位移,结合平均速度的定义式求出前2s内的平均速度.根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出任意相邻1s内的位移之差.根据速度时间公式求出5s末的速度.
【解答】解:
A、根据x=v0t+
at2=10t﹣t2知,质点的初速度v0=10m/s,加速度a=﹣2m/s2,故A错误.
B、前2s内的位移x=10t﹣t2=10×2﹣4m=16m,则前2s内的平均速度
,故B错误.
C、任意相邻1s内的位移差△x=at2=﹣2×1m=﹣2m,故C错误.
D、5s末的速度v=v0+at=10﹣2×5m/s=0,故D正确.
故选:
D.
4.A、B两质点在同一直线上运动,t=0时刻,两质点从同一地点运动的x﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A质点以20m/s的速度匀速运动
B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C.经过4s,B质点的位移大于A质点的位移
D.在图示的运动过程中,A、B两质点之间的距离在0~4s内某一时刻达到最大
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.
【解答】解:
A、位移时间图象斜率表示该时刻的速度,则v=
,故A错误.
B、图象的斜率表示该时刻的速度,由图象可知,B的速度先为正,后为负,所以B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动,故B正确.
C、经过4s,A、B质点的位移都为40m,相等,故C错误;
D、由图可知,0﹣4s内运动方向相同,4﹣8s内运动方向相反,所以在图示的运动过程中,A、B两质点之间的距离在8s末达到最大,故D错误.
故选:
B
5.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度始终为5m/s2,方向沿斜面向下.那么经过3s时的速度大小和方向是( )
A.25m/s,沿斜面向上B.5m/s,沿斜面向下
C.5m/s,沿斜面向上D.25m/s,沿斜面向下
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出3s末的速度大小和方向.
【解答】解:
物体上滑和下滑的加速度相同,整个过程做匀变速直线运动,取初速度方向为正方向,则v0=10m/s,a=﹣5m/s2,
由v=v0+at可得,当t=3s时,v=﹣5m/s,“﹣”表示物体在t=3s时速度方向沿斜面向下,故B正确,A、C、D错误.
故选:
B.
6.如图所示,一只小鸟沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中( )
A.树枝对小鸟的作用力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C.树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D.树枝对小鸟的弹力保持不变
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】小鸟缓慢爬行,合力为零,受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,根据平衡得出摩擦力的变化和弹力的变化.
【解答】解:
A、树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向,所以树枝对小鸟的作用力大小不变,故A错误.
B、小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故B正确.
C、小鸟所受的弹力N=mgcosθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则弹力先增大后减小,故C、D错误.
故选:
B.
7.如图甲所示,斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上.对于每一对钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点,它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样,如图乙所示.这样,塔柱便能稳固地伫立在桥墩上,不会因钢索的牵拉而发生倾斜,甚至倒下.如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布如图丙所示,要保持塔柱受的合力竖直向下,那么钢索AC、AB的拉力FAC、FAB应满足( )
A.FAC:
FAB=1:
1B.FAC:
FAB=sinβ:
sinα
C.FAC:
FAB=cosβ:
cosαD.FAC:
FAB=sinα:
sinβ
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】将钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成,合力竖直向下,根据平行四边形定则作图后根据几何关系列式求解.
【解答】解:
将钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成,合力竖直向下,根据平行四边形定则作图,如图所示:
结合正弦定理可知:
=
则得:
FAC:
FAB=sinβ:
sinα.
故选:
B
8.如图,一质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m的物体A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面匀速上滑,在A上滑的过程中直角劈B相对地面始终静止.以f和N分别表示地面对劈的摩擦力及支持力,则下列正确的是( )
A.f=0,N=Mg+mgB.f向左,N<Mg+mg
C.f向右,N<Mg+mgD.f向左,N=Mg+mg
【考点】摩擦力的判断与计算;牛顿第二定律.
【分析】物体A匀速上滑,受力平衡,而直角劈B始终处于静止状态,受力也平衡,将它们作为整体进行研究,分析受力情况,由平衡条件求解地面对劈的摩擦力f及支持力N.
【解答】解:
据题,物体A和直角劈B都处于平衡状态,将它们看成整体,现对整体进行受力情况:
重力(M+m)g、力F、地面竖直向上的支持力N和摩擦力.由平衡条件得知,F有水平向右的分力,则地面对B的摩擦力f水平向左.
且有:
N+Fsinα=(M+m)g,
则可知:
N<(M+m)g.
所以f向左,N<Mg+mg.
故选:
B
二、多项选择题(共4小题,每小题5分,共20分.每小题多个选项符合要求,选对不全得2分,有错不得分)
9.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v﹣t图象如图所示,则( )
A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向,图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,斜率等于物体的加速度进行分析.
【解答】解:
A、在t=0到t=ls之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A错误;
B、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值,则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零.故B正确;
C、在t=0到t=4s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动.故C错误;
D、根据斜率等于物体的加速度知,甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向,方向相同.故D正确.
故选:
BD.
10.一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是
s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,胸前号码布上模糊部分的宽度是△L.由以上数据可以知道运动员的( )
A.百米成绩B.冲线速度
C.百米内的平均速度D.冲线时
s内的位移
【考点】平均速度.
【分析】100m的成绩指的是总时间;冲线的瞬时速度可以用冲刺时两次曝光时间内的平均速度代替;
100m内的平均速度等于总位移除以总时间;
【解答】解:
A、100m的成绩指的是总时间,运动员的运动过程是一个变速运动,故无法求得运动时间,故A错误;
B、胸前号码上的模糊部分的宽度为L,即为两次曝光时运动员的底片上的位移,根据运动员底片上的高度和实际高度的比例即可求得两次曝光的实际位移为:
x=
,所以冲刺时的瞬时速度v=
=
,故B正确;
C、100m内的平均速度等于总位移除以总时间,因无法求得时间,所以无法求出平均速度,故C错误;
D、根据运动员底片上的高度和实际高度的比例即可求得两次曝光的实际位移为:
x=
,故D正确
故选:
BD
11.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零
D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】对杆进行分析,明确杆受力情况,再根据水平和竖直方向的平衡关系可分析力之间的关系.
【解答】解:
A、由于三力长度不同,故说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止,故在水平方向三力水平分力的合力应为零;故说明三力的大小不可能相等;故A错误;C正确;
B、由于三力在竖直方向有拉力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力;故B正确;D错误;
故选:
BC.
12.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许减小后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则( )
A.Ff变小B.Ff不变C.FN变小D.FN变大
【考点】力的合成与分解的运用;力的合成.
【分析】本题的关键是首先将重物受到的重力按效果分解,求出分力与合力的关系表达式,然后再对木块受力分析,根据平衡条件即可求解.
【解答】解:
A、B、先对三个物体以及支架整体受力分析,受重力(2m+M)g,2个静摩擦力,两侧墙壁对整体有一对支持力,根据平衡条件,有:
2Ff=(M+2m)g,解得Ff=
(M+2m)g,故静摩擦力不变,故A错误,B正确;
C、D、将细线对O的拉力按照效果正交分解,如图:
设两个杆夹角为θ,则有F1=F2=
;
再将杆对滑块m的推力F1按照效果分解,如图
根据几何关系,有
Fx=F1•sin
故Fx=
•sin
=
,若挡板间的距离稍许减小后,角θ变小,Fx变小,Fx=FN,故滑块m对墙壁的压力变小;
故C正确,D错误;
故选:
BC.
三、实验题(共2小题,第13小题7分,第14小题8分,共15分)
13.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时,设计了如图甲所示的实验装置,所用的钩码的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)
砝码质量M(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧的总L(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.46
11.79
(1)试根据这些实验数据,在图乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线.
(2)由上一问所作图线可得结论:
(3)该弹簧劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字).
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】该题考察了对于实验《探究弹力和弹簧伸长的关系》中,对弹力于弹簧长度变化关系的分析.图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比
【解答】解:
(1)根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上.可以判定F和L间是一次函数关系.画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧.
(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
(3)由k=
可得k=
=25N/m.
故答案是:
(1)①如图
②图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
③25
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示,是一条记录小车运动情况的纸带,图1中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz
(1)在打点计时器打B、C、D点时,小车的速度分别为vB= m/s;vC= m/s;vD= m/s.
(2)在如图2所示的坐标系中画出小车的v﹣t图象.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是 ,此速度的物理含义是 .
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】
(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B、C、D的瞬时速度.
(2)结合B、C、D的瞬时速度,作出v﹣t图线.
(3)图线延长与纵轴的交点表示A点的速度.
【解答】解:
(1)B点的瞬时速度等于A、C段的平均速度,
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