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杭州市西湖高级中学2013届高三10月月考物理试题
一、单项选择题(每题3分,共24分,只有一个选项正确)
1.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化关系为v=6t 2(m/s).该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=3 s的瞬时速度大小分别为 ( )
A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,54 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
2.将质量为m=lkg的物体静止放在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2.现对 物体施加一个方向不变的水平力F,其大小变化如下图所示,在3秒之内物体位移最大的力的图是( )
3.物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图).当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( )
A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C.A、B之间的摩擦力为零
D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质
4.如图所示,已知mA=2mB=3mc,它们距轴的关系是,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的速度逐渐增大时( )
A.物体A先滑动 B.B、C同时开始滑动
C.物体C先滑动 D.物体B先滑动
5. 如右图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有 ( )
A.., B.,
C , D.,
6.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是 ( )
A.轮船的螺旋桨旋转时,向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进
B.发射火箭时,燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力,推动火箭前进
C.马拉车前进,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时,车才能前进
D.一个作用力和它的反作用力的合力为零
7.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ< tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )
8.火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期,神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为,火星质量与地球质量之比为p,火星半径与地球半径之比为q,则与之比为( )
A. B. C. D.
二、不定项选择题(每题4分,共16分, 在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全得2分,有选错的得0分)
9.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s2,那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4 m/s B.加速与减速过程的时间之比为1∶2
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7
D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
10一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力变大
D.受到的合外力不变
11.2012年4月30日,西昌卫星发射中心发射的地球圆轨道卫星,其轨道半径为2.8×107m。它与另一颗同质量的地球同步轨道卫星相比(已知地球的半径6.4×106m ) ( )
A.向心力较大 B.线速度较大
C.发射速度都是第一宇宙速度 D.角速度较小
12.如图所示,物体A B C放在光滑水平面上用细线a b连接,力F作用在A上,使三物体在水平面上运动,若在B上放一小物体D,D随B一起运动,且原来的拉力F保持不变,那么加上物体D后两绳中拉力的变化是( )
A
B
C
F
a
b
A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta变小 D.Tb不变
三、填空题(每空2分,共16分)
13. 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:
(1)照片的闪光频率为________Hz. .
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
打点计时器
滑块
砝码
托盘
14. (6分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t
滑块与木板间的动摩擦因数= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
15.(6分)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持小车的总质量不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
四、计算题(16 、17、18题每题8分;19、20每题10分)
16.一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图。求:(g取10m/s2)
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置。
17.据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量;
(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少?
18.如图所示,水平面上有一个倾角为θ=30°的斜劈,质量为m。一个光滑小球,质量也为m,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为a=30°,整个系统处于静止状态。
(1)求出绳子的拉力T;
(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍,为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足什么条件?
19.如图所示,质量为m=0.1 kg可视为质
点的小球从静止开始沿半径为R1=35 cm的圆弧轨道AB由A点滑到B点后,进入与AB圆滑连接的1/4圆弧管道BC.管道出口处为C,圆弧管道半径为R2=15 cm,在紧靠出口C处,有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒(不计筒皮厚度),筒上开有小孔D,筒旋转时,小孔D恰好能经过出口C处,若小球射出C出口时,恰好能接着穿过D孔,并且还能再从D孔向上穿出圆筒,小球到最高点后返回又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞,不计摩擦和空气阻力,g取10 m/s2,问:
(1)小球到达B点的瞬间前后对轨道的压力分别为多大?
(2)小球到达C点的速度多大?
(3)圆筒转动的最大周期T为多少?
20.如图所示,物体A的质量为M=1 kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5 kg、长为L=1 m.某时刻物体A以v0=4 m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力.忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2,取重力加速度g=10 m/s2.试求:如果要使A不至于从B上滑落,拉力F应满足的条件.
2012年10月杭西高高三物理月考答卷
命题人:范勇 审核人:李学长
一、单选题(每题3分)
三、填空题
13、13.答案:(1)10 (2)0.75
14、14. 答案: (1)0.495~0.497m/s2 CD
15、15.答案:(1)小车所受外力,
(2)①加速度与外力成正比,②C,
四、计算题
(3)滑块速度减小到零时,重力的分力小于最大静摩擦力,不能再下滑。 (1分)
滑块停在距底端1.5m处。 (2分)
18. (10分)
解:
(2)对小球:
水平方向: ①--------(1分)
竖直方向: ②-------------(1分)
解得: ③- ------------(1分)
④--------(1分)
(3)对斜劈:
水平方向: ⑤ -------------------(1分)
竖直方向:, ⑥ ------------(1分)
而由题意:
应该满足: ⑨-------(1分)
解得: ≈0.192 ---------------------(1分)
或:对整体:
水平方向: ----------------(1分)
竖直方向: -----------------(1分)
而由题意: ---------(1分)
应该满足: ---------
解得: ≈0.192 ---------------------(1分)
(2)小球向上穿过圆筒D孔又从D孔向上穿出所用的时间t1=T(k=1、2、3……);
小球向上穿出D孔后竖直上抛又返回到D孔进入圆筒所用时间为2t2=nT(n=1、2、3……)又由竖直上抛规律有:0=vC-g(t1+t2) 1分
所以T= 2 分
当k=n=1时T有最大值,所以T=0.2 s. 1分
20【解析】物体A滑上平板车B以后做匀减速运动,由牛顿第二定律得μMg=MaA,解得aA=μg=2 m/s2. 1 分
物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时A、B具有共同的速度v1,
则:-=L,又= 2
联立解得v1=3 m/s,aB=6 m/s2. 1 分
拉力F=maB-μMg=1 N. 1 分
若F<1 N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1 N. 1 分
11
用心 爱心 专心
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