四川省龙泉中学等五校高三上学期第一次联考物理试卷(解析版)

高中物理考试
考试时间: 分钟 满分: 65
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共9题,共45分)

1、

一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计空气阻力).自开始下落计时,得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示,则:(   )

1

A. 行星表面重力加速度大小为8 m/s2

B. 行星表面重力加速度大小为10 m/s2

C. 物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s

D. 物体落到行星表面时的速度大小为20 m/s

2、

已知雨滴在空中运动时所受空气阻力1,其中k为比例系数,r为雨滴半径,2为其运动速率(球体的体积公式)。t=0时,雨滴由静止开始下落,加速度用a表示。落地前雨滴已做匀速运动,速率为3。下列图像中错误的是(   )

A.4

B.5

C.6

D.7

3、

如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd=8m,bc=2m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,则( )

1

A.a=-2m/s2   B.vc=4m/s

C.de=2m D.从d到e所用时间为3s

4、

如图,倾角为1的光滑斜面与光滑的半圆形轨道光滑连接于B点,固定在水平面上,在半圆轨道的最高点C装有压力传感器,整个轨道处在竖直平面内,一小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,被压力传感器感应,通过与之相连的计算机处理,可得出小球对C点的压力F,改变H的大小,仍将小球由静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F-H图像中,如图所示,则由此可知( )

2

A. 图线的斜率与小球的质量无关

B. a的坐标与物块的质量有关

C. b点坐标的绝对值与物块的质量成正比

D. 只改变斜面倾角1,a、b两点的坐标均不变

5、

2016年6月21日参考消息网报道,中国国家主席习近平19日抵达波兰开始为期三天的访问,期间专门迎接了一列从四川成都至波兰的货运列车。如图所示,从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年,全长9826公里,行车时间约13天,比历时40至50天的海路运输快许多,它是中国雄心勃勃的“一带一路”计划的一部分。关于“蓉欧快铁”,下列说法正确的是( )

1

A.研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时,可以将班列看成质点

B.分析班列通过阿拉山口的时间时,可以将班列看成质点

C.班列长度太大,任何时候都不能看成质点

D.只要班列处于运动状态,就可以看成质点

6、

河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间关系如图乙所示,若船以最短时间渡河,则下列判断不正确 的是( )

1

A. 船渡河的最短时间是100s

B. 船在河水中的最大速度是5m/s

C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线

D. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直

7、

某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力不变。轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作。一小车若以速度1撞击弹簧,已知装置可安全工作,轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力2,且不计小车与地面的摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。从小车与弹簧刚接触时开始计时到小车离开弹簧这段时间内,轻杆所受的摩擦力f随时间t变化的f-t图像可能是( )

3

4

8、

两物体A.B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中( )

1

A.物体A对地面的压力逐渐变大

B.物体A受到的摩擦力不变

C.绳的拉力大小不变

D.地面对A的作用力变大

9、

2016年8月21日,中国女排在巴西里约奥运会上第三次夺得奥运会金牌,女排姑娘们的拼搏精神感动了国人。如图所示是比赛场地,已知底线到网的距离为L,女排运动员朱婷在网前截击,若她在球网正上方距地面H处,将球以水平速度沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上。将球的运动视作平抛运动,重力加速度为g,则下列说法不正确的是( )

1

A. 根据题目条件能求出球的水平速度v

B. 球从击球点至落地点的位移等于L

C. 球从击球点至落地点的位移与球的质量无关

D. 根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间t

二、实验题(共1题,共5分)

10、

某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中:

1

(1)先采用图(甲)所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小捶打击的力度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_________.

(2)他用图(乙)所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中M的末端是水平的,N的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应该是________.

(3)在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度(AC距离保持不变),重复(2)中实验,仍能观察到相同的现象,这说明_______.

三、解答题(共3题,共15分)

11、

接连发生的马航MH370和台湾复兴航空客机的坠毁,使人们更加关注飞机的安全问题.假设飞机从静止开始做匀加速直线运动,经时间t0=30s,在速度达到v0=72m/s时,驾驶员对发动机的运行状态进行判断;在速度达到v1=78m/s时,必须做出判断,可以中断起飞或继续起飞;若速度超过v2=84m/s时,就必须起飞,否则会滑出跑道.已知从开始到离开地面的过程中,飞机的加速度保持不变.

(1)求正常情况下驾驶员从判断发动机运行状态到决定中止起飞的最长时间.

(2)若在速度达到v2时,由于意外必须停止起飞,飞机立即以大小为4.2m/s2的加速度做匀减速直线运动,要让飞机安全停下来,求跑道的最短长度.

12、

如图所示,一足够长倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量为m的小球B从斜面的底端开始以初速度10m/s沿斜面向上运动,与此同时质量为m的小球A在斜面上某点以水平初速度抛出,不计空气阻力。已知小球A落到斜面时恰好与小球B相撞(不考虑二次相撞),此时小球B速率为4m/s,小球B与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求:小球A的初速度以及抛出点距地面的高度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)1

2

13、

如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO/重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO/之间的夹角θ为45°。已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为1不变。(结果可用根式表示)

2

(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0;

(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的范围。

四川省龙泉中学等五校高三上学期第一次联考物理试卷(解析版)

高中物理考试
一、选择题(共9题,共45分)

1、

一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计空气阻力).自开始下落计时,得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图象如图所示,则:(   )

1

A. 行星表面重力加速度大小为8 m/s2

B. 行星表面重力加速度大小为10 m/s2

C. 物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s

D. 物体落到行星表面时的速度大小为20 m/s

【考点】
【答案】

AD

【解析】

试题分析:设物体下落的加速度为a,物体做初速度为零的匀加速直线运动,从图中可以看出下落高度h=25m,所用的时间t=2.5s,由位移时间关系式:h=1at2,解得:a=8m/s2,故A正确.物体做初速度为零的匀加速直线运动,由速度时间关系式得:v=at=20m/s,故D正确.故选AD.

2、

已知雨滴在空中运动时所受空气阻力1,其中k为比例系数,r为雨滴半径,2为其运动速率(球体的体积公式)。t=0时,雨滴由静止开始下落,加速度用a表示。落地前雨滴已做匀速运动,速率为3。下列图像中错误的是(   )

A.4

B.5

C.6

D.7

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:t=0时,雨滴由静止开始下落,v=0,所受空气阻力f=kr2υ2=0,则此时雨滴只受重力,加速度为g,随着雨滴速度增大,所受空气阻力增大,根据牛顿第二定律mg-f=ma,则加速度减小,即雨滴做加速度逐渐减小的加速运动,当最后f=kr2υ2=mg时,加速度减小到零,速度再不变,雨滴匀速,故A正确,B正确;当最后匀速运动时有kr2υ02=mg=ρg1πr3,可得最大速率与2成正比,υ02∝r,故C正确,D错误;

此题选错误的选项,故选D.

3、

如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd=8m,bc=2m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,则( )

1

A.a=-2m/s2   B.vc=4m/s

C.de=2m D.从d到e所用时间为3s

【考点】
【答案】

BC

【解析】

试题分析:ac=8+2m=10m,cd=8-2m=6m,根据△x=aT2得,1.故A错误.c点的速度等于ad段的平均速度,则2.故B正确.根据速度位移公式得,3,则de=ce-cd=8-6m=2m.故C正确.根据速度时间公式得,4,则tde=tce-tcd=4-s=2s.故D错误.故选BC.

4、

如图,倾角为1的光滑斜面与光滑的半圆形轨道光滑连接于B点,固定在水平面上,在半圆轨道的最高点C装有压力传感器,整个轨道处在竖直平面内,一小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,被压力传感器感应,通过与之相连的计算机处理,可得出小球对C点的压力F,改变H的大小,仍将小球由静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F-H图像中,如图所示,则由此可知( )

2

A. 图线的斜率与小球的质量无关

B. a的坐标与物块的质量有关

C. b点坐标的绝对值与物块的质量成正比

D. 只改变斜面倾角1,a、b两点的坐标均不变

【考点】
【答案】

CD

【解析】

试题分析:小球经过C点时,由合力提供圆周运动向心力,即:1;从A到C的过程中只有重力做功,根据机械能守恒定律有:mg(H-2R)=2mvC2;联立解得:3,由牛顿第二定律得:4;由题中给出的F-H图象知斜率5,可知k与m有关,故A错误.由3得:当H=0时,F=-5mg,即|b|=5mg,与m成正比,故C正确.当F=0时,由3得:H=2.5R,与m无关,故B错误.由上分析知,a、b与斜面倾角θ无关,只改变斜面倾角θ,a、b两点的坐标均不变.故D正确.故选CD。

5、

2016年6月21日参考消息网报道,中国国家主席习近平19日抵达波兰开始为期三天的访问,期间专门迎接了一列从四川成都至波兰的货运列车。如图所示,从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年,全长9826公里,行车时间约13天,比历时40至50天的海路运输快许多,它是中国雄心勃勃的“一带一路”计划的一部分。关于“蓉欧快铁”,下列说法正确的是( )

1

A.研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时,可以将班列看成质点

B.分析班列通过阿拉山口的时间时,可以将班列看成质点

C.班列长度太大,任何时候都不能看成质点

D.只要班列处于运动状态,就可以看成质点

【考点】
【答案】

A

【解析】

试题分析:研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时,班列的大小和形状可以忽略不计,可以将班列看成质点,选项A正确;分析班列通过阿拉山口的时间时,班列的大小和形状不可以忽略不计,故不可以将班列看成质点,选项B错误;只有当班列的大小和形状可以忽略不计时可将班列看做质点,无论是出于运动还是静止状态,选项CD错误;故选A.

6、

河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间关系如图乙所示,若船以最短时间渡河,则下列判断不正确 的是( )

1

A. 船渡河的最短时间是100s

B. 船在河水中的最大速度是5m/s

C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线

D. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直

【考点】
【答案】

C

【解析】

试题分析:当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,故: 1;故AD正确.船在沿河岸方向上做变速运动,在垂直于河岸方向上做匀速直线运动,两运动的合运动是曲线.故C错误.要使船以最短时间渡河,船在航行中与河岸垂直,根据速度的合成可知,船河水中的最大速度是5m/s,故B正确.本题选错误的,故选C.

7、

某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力不变。轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作。一小车若以速度1撞击弹簧,已知装置可安全工作,轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力2,且不计小车与地面的摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。从小车与弹簧刚接触时开始计时到小车离开弹簧这段时间内,轻杆所受的摩擦力f随时间t变化的f-t图像可能是( )

3

4

【考点】
【答案】

AC

【解析】

试题分析:1°、如果小车撞击弹簧的速度较小,弹簧在压缩过程中轻杆一直保持静止,随着压缩量的增大,弹力增大,弹力和静摩擦力平衡,静摩擦力增大;之后弹簧将小车弹开,压缩量减小,弹力减小,轻杆所受的静摩擦力减小,故A正确,B错误;

2°、当小车的撞击速度较大时,轻杆会与槽发生相对滑动.小车与弹簧刚接触时开始计时,根据胡克定律F=kx弹簧的弹力随压缩量的增大而增大,刚开始弹力小于最大静摩擦力,轻杆不动,处于平衡状态,根据受力平衡f=F=kx,静摩擦力随推力的增大而增大,当推力等于最大静摩擦力时,轻杆开始移动;轻杆移动过程中,摩擦力等于滑动摩擦力f0,大小不变;小车和轻杆做减速运动,最终速度减为0,轻杆最终处于平衡,弹簧逐渐恢复原长,最后小车离开弹簧,此过程中摩擦力等于弹力,逐渐减小,故C正确,D错误;

故选AC.

8、

两物体A.B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中( )

1

A.物体A对地面的压力逐渐变大

B.物体A受到的摩擦力不变

C.绳的拉力大小不变

D.地面对A的作用力变大

【考点】
【答案】

D

【解析】

试题分析:以A为研究对象,分析受力情况如图2,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由平衡条件得:

Tsinθ=F;Tcosθ=MAg;得:1,F=MAgtanθ;由题,θ增大,cosθ减小,tanθ增大,则绳子拉力T增大,F增大.对B研究,分析受力情况如图1所示,由平衡条件得:Tsinα+N=MBg,f=Tcosα

2

T增大,α不变,则地面对A的支持力N减小,摩擦力f增大,则由牛顿第三定律得知,物体A对地面的压力逐渐减小.故ABC错误.地面对A的作用力是N和f的合力,根据平衡条件得知,N和f的合力与MBg和T的合力大小相等,T增大,则知MBg和T的合力增大.故地面对A的作用力增大.故D正确.

故选D.

9、

2016年8月21日,中国女排在巴西里约奥运会上第三次夺得奥运会金牌,女排姑娘们的拼搏精神感动了国人。如图所示是比赛场地,已知底线到网的距离为L,女排运动员朱婷在网前截击,若她在球网正上方距地面H处,将球以水平速度沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上。将球的运动视作平抛运动,重力加速度为g,则下列说法不正确的是( )

1

A. 根据题目条件能求出球的水平速度v

B. 球从击球点至落地点的位移等于L

C. 球从击球点至落地点的位移与球的质量无关

D. 根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间t

【考点】
【答案】

B

【解析】

试题分析:根据H=1gt2得,球从击出到落地的时间2.则球的水平初速度3.故AD正确.球从击球点到落地点的位移4.故B错误.因为高度一定,水平位移由初速度和运动时间决定,与质量无关,知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关.故C正确.本题选不正确的,故选B。

二、实验题(共1题,共5分)

10、

某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中:

1

(1)先采用图(甲)所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小捶打击的力度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_________.

(2)他用图(乙)所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中M的末端是水平的,N的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应该是________.

(3)在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度(AC距离保持不变),重复(2)中实验,仍能观察到相同的现象,这说明_______.

【考点】
【答案】

(1)平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动;

(2)上面小球落下时总碰到下面的小球;

(3)平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动.

【解析】

试题分析:(1)两球同时落地,说明A、B两球在竖直方向运动规律相同即为自由落体运动.

(2)平抛运动水平方向做匀速直线运动,根据实验可知,P球从M点平抛,而Q球从N点在水平面上匀速运动,二者运动轨迹虽然不同,但是水平方向的运动规律相同,因此P球会砸中Q球;

(3)仅仅改变弧形轨道M的高度,只是影响P球在空中运动时间,但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的,因此实验现象相同,应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动.

三、解答题(共3题,共15分)

11、

接连发生的马航MH370和台湾复兴航空客机的坠毁,使人们更加关注飞机的安全问题.假设飞机从静止开始做匀加速直线运动,经时间t0=30s,在速度达到v0=72m/s时,驾驶员对发动机的运行状态进行判断;在速度达到v1=78m/s时,必须做出判断,可以中断起飞或继续起飞;若速度超过v2=84m/s时,就必须起飞,否则会滑出跑道.已知从开始到离开地面的过程中,飞机的加速度保持不变.

(1)求正常情况下驾驶员从判断发动机运行状态到决定中止起飞的最长时间.

(2)若在速度达到v2时,由于意外必须停止起飞,飞机立即以大小为4.2m/s2的加速度做匀减速直线运动,要让飞机安全停下来,求跑道的最短长度.

【考点】
【答案】

(1)2.5s(2)2310m

【解析】

试题分析:(1)设飞机加速过程中的加速度大小为a1,则飞机从静止开始加速到v0的过程有:v0=a1t0…①

设飞机从v0加速到v1所用的时间为t,则飞机在此过程中有:v1=v0+at…②

由①②代入数据,解得:t=2.5s…③

(2)设飞机从静止开始加速到v2发生的位移大小为x1,则有:v22=2a1x1…④

设飞机做匀减速直线运动过程发生的位移大小为x2,加速度大小为a2,则有:v22=2a2x2…⑤

设跑道的最短长度为x,则依题意有:x=x1+x2…⑥

由①④⑤⑥代入数据,解得:x=2310m⑦

12、

如图所示,一足够长倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量为m的小球B从斜面的底端开始以初速度10m/s沿斜面向上运动,与此同时质量为m的小球A在斜面上某点以水平初速度抛出,不计空气阻力。已知小球A落到斜面时恰好与小球B相撞(不考虑二次相撞),此时小球B速率为4m/s,小球B与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求:小球A的初速度以及抛出点距地面的高度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)1

2

【考点】
【答案】

(1)4.32m;(2)45.6m

【解析】

试题分析:(1)若在B上滑时相撞,小球B沿斜面做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得:

mgsin37°+μmgcos37°=ma1

解得:a1=10m/s2,

速率减为v1=4m/s时,有:12

小球A做平抛运动,竖直方向:y1=3gt12,

水平方向:x1=v01t1,4

而V01=4m/s

则H1=y1+s1sin37°=4.32m

(2)若在B下滑时相撞,小球B速度减为0反向加速,根据牛顿第二定律得:mgsin37°-μmgcos37°=ma2,

代入数据解得:a2=2m/s2;56,t2=t上+t下=3s,

7

小球A做平抛运动竖直方向:y2=3gt22

水平方向:x2=v02t2

8

而V02=20m/s

则H2=y2+s2sin37°=45.6m

13、

如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO/重合,转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO/之间的夹角θ为45°。已知重力加速度大小为g,小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为1不变。(结果可用根式表示)

2

(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0;

(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的范围。

【考点】
【答案】

(1)1(2)2

【解析】

试题分析:1)当摩擦力为零,支持力和重力的合力提供向心力,有:mgtanθ=mRsinθω02,

解得:1

(2)当ω>ω0时,重力和支持力的合力不够提供向心力,当角速度最大时,摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值,设此最大角速度为ω1,由牛顿第二定律得,fcosθ+FNsinθ=mRsinθω12

fsinθ+mg=FNcosθ

联立以上三式解得:2

当ω<ω0时,重力和支持力的合力大于所需向心力,摩擦力方向沿罐壁切线向上,当角速度最小时,摩擦力向上达到最大值,设此最小角速度为ω2

由牛顿第二定律得,FNsinθ−fcosθ=mRsinθω22,

mg=FNcosθ+fsinθ,

联立解得:3

故陶罐旋转的角速度的范围4