江苏省苏州大学附属中学2016届高三上学期期中考试物理试题-Word版含答案[-高考]
苏大附中2015—2016学年第一学期高三期中考试
物理2015.11
(考试时间:100分钟总分120分)
注意事项:
1、本试卷共分两部分.第Ⅰ卷为选择题,共38分;第Ⅱ卷为非选择题,共82分.
2、所有试题的答案均填写在答题纸上,答案写在试卷上的无效.
第Ⅰ卷(选择题共38分)
一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分.每小题只有一个选项符合题意.1.如图所示,“神舟10号” 宇宙飞船绕地球沿椭圆形轨道运动,它在A、B、C三点运动速率A.一样大
B.经过A点时最大
C.经过B点时最大
D.经过C点时最大
2.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,
恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
3.如图所示,条形磁铁A、B质量均为m,C为木块,它们放在水平面上静止时,B对A
的弹力为F1,C对B的弹力为F2,则F1、F2与重力mg的大小关系正确的是
A.F1=mg, F2=2mg
B.F1>mg, , F2=2mg
C.F1>mg, F2=mg
D.F1=mg,, F2>2mg
4.有一个质量为2 kg的质点在x-y平面上运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是
A.质点所受的合外力为3 N
B.质点的初速度为3 m/s
C.质点做匀变速直线运动
D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直
5.我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据。该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时,经过时间t,卫星行程为s,卫星与月球中心连线扫过
的角度是θ弧度,万有引力常量为G ,月球半径为R ,则可推知月球密度的表达式是
A. 3t 2θ
4πGs 3R 3
B. 4θπR 3Gt 23s 3
C. 3s 3
4θπGt 2R 3
D. 4πR 3Gs 33θt 2
6.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止P 点。设滑块所受支持力为F N 。OF 与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是
A .tan mg
F =
θ B .F =mgtan θ C .tan N mg
F =θ
D .F N =mgtan θ
二、多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共计20分.每小题有多个选项符合题意.全
部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分.
7.如图所示,三个小球从同一高度处的O 点分别以水平初速度v 1、v 2、v 3抛出,落在水平面上的位置分别是A 、B 、C ,O ′是O 在水平面上的射影点,且O ′A ∶O ′B ∶O ′C =1∶3∶5。若不计空气阻力,则下列说法正确的是
A .v 1∶v 2∶v 3=1∶3∶5
B .三个小球下落的时间相同
C .三个小球落地的速度相同
D .三个小球落地的动能相同
8.某人将质量为m 的物体由静止开始以加速度a 竖直向上匀加速提升h ,关于此过程下列说法中正确的有
A .人对物体做的功为m (g -a )h
B .物体的动能增加了mah
C .物体的重力势能增加了m (g +a )h
D .物体克服重力做的功为mgh
9.如图所示,a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,且b 和c 在同一个轨道上,则下列说法正确的是
A .b 、c 的周期相同,且大于a 的周期
B .b 、c 的线速度大小相等,且大于a 的线速度
b 地球
a
c
C .b 加速后可以实现与c 对接
D .a 的线速度一定小于第一宇宙速度
10.一人造地球卫星绕着地球运转,卫星轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是 A .卫星的动能逐渐减小
B .由于地球引力做正功,势能一定减小
C .由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
D .卫星克服气体阻力做的功小于势能的减小
11.物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下,在水平面上沿直线运动的 t v -关系如图所示,已知第1秒内合外力对物体做功为1W ,摩擦力对物体做功为2W ,则
A .从第1秒末到第3秒末合外力做功为14W ,摩擦力做功为24W
B .从第4秒末到第6秒末合外力做功为0,摩擦力做功为2W
C .从第5秒末到第7秒末合外力做功为1W ,摩擦力做功为22W
D .从第3秒末到第4秒末合外力做功为175.0W -,摩擦力做功为25.1W
第Ⅱ卷(非选择题 共82分)
三、简答题:本大题共2小题;其中第12题10分,第13题10分,共计20分.请将解答填
写在答题纸相应的位置处.
12.(10分)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光
条通过光电门1、2的时间(遮光条的遮光时间)分别为Δ
、Δ
;用刻度尺测得两个光
电门中心之间的距离x ,用游标卡尺测得遮光条宽度d 。则滑块经过光电门1时的速度表达式
=____▲____;经过光电门2时的速度表达式
=____▲____,滑块加速度的表达
式a=_____▲____。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为____▲____mm 。
(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M 和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M 和气垫导轨右端高度h ”的正确操作方法是____▲____。 A .M 增大时,h 增大,以保持二者乘积增大 B .M 增大时,h 减小,以保持二者乘积不变. C .M 减小时,h 增大,以保持二者乘积不变 D .M 减小时,h 减小,以保持二者乘积减小 13.(10分)某同学利用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的动能E k 相等。已知重力加速度大小为g 。为求得E k ,至少需要测量下列物理量中的____▲____(填正确答案序号)。 A .小球的质量m
B .小球抛出点到落地点的水平距离s
C .桌面到地面的高度h
D .弹簧的压缩量Δx
E .弹簧原长l 0
(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ,得E k =______▲________。 (3)图乙中的直线是实验测量得到的s -Δx 图线。从理论上可推出,
如果h 不变。m 增加,s -Δx 图线的斜率会___▲_____(填“增大”、“减小”或“不变”):如果m 不变,h 增加,s -Δx 图线的斜率会____▲____(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图中给出的直线关系和E k 的表达式可知,E p 与Δx 的_____▲_____次方成正比。 四、计算题:本题共4小题,共62分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
图乙
图甲
14.(14分) 重为G1=8 N的物体悬挂在绳P A和PB的结点上。P A偏离竖直方向37°角,PB 在水平方向,连接着另一个重为G2=100 N的木块,木块静
止于倾角为37°的斜面上,如图所示,(已知sin 37°=0.6,
cos37 °=0.8,重力加速度g取10 m/s2)。试求:
(1) 绳P A和PB所受的拉力;
(2) 木块受到的斜面作用的弹力和摩擦力。
15.(16分) 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上(斜面足够长),对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙,试求:
(1)物体沿斜面上滑过程中,加速和减速运动时加速度的大小;
(2)物体与斜面间的滑动摩擦因数;
(3)第1s内拉力F的平均功率.
甲乙
16.(16分) 如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高
处的绳飞越到对面的高台上。一质量m=60 kg的选手脚穿
轮滑鞋以v0=7 m/s的水平速度抓住竖直的绳开始摆动,选
手可看作质点,绳子的悬挂点到选手的距离l=6 m。当绳摆
到与竖直方向夹角θ=37°时,选手放开绳子,不考虑空气阻
力和绳的质量。取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos
37°=0.8。求:
(1)选手放开绳子时的速度大小;
(2)选手放开绳子后继续运动,到最高点时,刚好可以站到水平传送带A点,传送带始终以
v1=3 m/s的速度匀速向左运动,传送带的另一端B点就是终点,且s AB=3.75 m。若选手在传送带上自由滑行,受到的摩擦阻力为自重的0.2倍。
○1通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B。
○2求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q。
17.(16分) 如图所示,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内壁光滑、半径为r 的1
4细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧,轻弹簧一
端固定,另一端恰好与管口D 端平齐。质量为m 的滑块在曲面上距BC 的高度为2r 处从静止开始下滑,滑块与BC 间的动摩擦因数μ=1
2,进入管口C 端时与圆管恰好无作用力,
通过CD 后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为E p ,重力加速度为g 。求:
(1)滑块到达B 点时的速度大小v B ; (2)水平面BC 的长度s ;
(3)在压缩弹簧过程中滑块的最大速度v m 。
2015—2016学年第一学期高三期中考试 物理参考答案及评分标准 2015.11
一、单项选择题:每小题3分,共18分. 1.B
2.C 3.B 4.A 5.C 6.A
二、多项选择题:每小题4分,共20分.每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,
错选或不答的得0分. 7.AB
8. BD 9.A D 10.BD 11. BCD
三、简答题:共计20分. (每空2分)
12.(10分) (1)1t d ?、2t d
?、x
t d t d 2)()(
2122?-?、8.15 (2)BC
13.(10分) (1)ABC (2)mgs 2
4h (3)减小 增大 2
四、计算题:本题共4小题,共64分
14.(14分) 解答:
(1)如图甲所示,分析P 点受力,由平衡条件可得
F A cos 37°=
G 1 (2分) F A sin 37°=F B (2分)
可解得:F A =10N F B =6 N (2分)
(2)再分析B 的受力情况如图乙所示,由物体的平衡条件可得 F f =G 2sin 37°+F B ′cos 37°,(2分) F N +F B ′sin 37°=G 2cos 37° (2分) F B ′=F B (2分)
可求得F f =64.8 N ,F N =76.4 N 。(2分)
15.(16分) 解答:
(1) a 1=20m/s 2(3分),a 2=10m/s 2(3分) (2) mgsin37°+μmgcos37°=m a 2,(3分),μ=0.5(2分) (3) F- mgsin37°-μmgcos37°=m a 1(2分),F=30 N (1分),
P=FV/2 =300W (2分)。 16.(16分) 解答:
(1)对选手从抓住绳子到放开绳子的整个过程,由机械能守恒得 12mv 20=mgL (1-cos 37°)+1
2mv 2 (3分) 解得v =5 m/s 。(2分)
(2) ○1设选手在放开绳子时,水平速度为v x ,则
v x =v cos 37°=4 m/s (2分)
选手在最高点站到传送带上时有4 m/s 的向右的速度,在传送带上做匀减速直线运动。选手的加速度大小为
a =kmg
m
=2 m/s 2 (2分)
以地面为参考系,设选手在传送带上向右运动了x 后速度减为零,由运动学公式得-v 2x =-2ax ,解得x =4 m >3.75 m ,所以选手可以顺利冲过终点。(2分) ○2设选手从A 到B 运动的时间为t ,则s AB =v x t -1
2at 2 解得:t 1=1.5 s ,t 2=2.5 s(舍去) (2分)
在这段时间内传送带通过的位移为:x 1=v 1t 1=4.5 m (1分) 摩擦力做功:W f =Q =kmg (s AB +x 1)=990 J 。 (2分) 17.(16分) 解答:
(1)滑块在曲面上下滑过程,由动能定理得 mg ·2r =12mv 2B ,(2分)
解得v B =2gr (2分)
(2)在C 点,由mg =m v 2C
r 得v C =gr (2分)
滑块从A 点运动到C 点过程,由动能定理得
mg ·2r -μmgs =1
2mv 2C
(2分) 解得s =3r (2分)
(3)设压缩弹簧过程中速度最大时,滑块离D 端的距离为x 0,则有kx 0=mg ,得x 0=mg
k (2
分)
由能量守恒得mg (r +x 0)=12mv 2m -12mv 2
C +E p (2分) 得v m =
3gr +2mg 2k -2E p
m
(2分)