泗县双语中学2014届高三9月摸底测试试题

物理试卷

一、选择题（每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）

1.2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中同科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录.标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”.如图所示.现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内.由点(0,0)出发.沿直线运动到点(3,1).然后又由点(3,1 )沿直线运动到点(1,4).然后又由点(1.4)沿直线运动到点(5,5).然后又由点(5.5)沿直线运动到点(2.2).该个过程中机器人所用时间是
s.则

A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一点

C.整个过程中机器人的位移大小为
m

D. 整个过程中机器人的平均速率为1m/s

2.2012年6月6日.天宇上演“金星凌日”的精彩天象。观察到日面上有颗小黑点缓慢走过.持续时间达六个半小时.那便是金星.这种天文现象称为“金星凌日” 。如图所示.下面说法正确的是

A.地球在金星太阳之间

B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点

C.以太阳为参考系.金星绕太阳一周位移不为零

D.以太阳为参考系.可以认为金星是运动

3.动车把动力装置分散安装在每节车厢上.使其既具有牵引动力.又可以载客。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车)加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，若动车组在匀加速运动过程中.通过第一个60m所用时间是10s.通过第二个60m所用时间是6s.则

A.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为78m

B.动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为78m

C.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为96m

D.动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为96m

4. 2012年6月1日.空降兵某部官兵使用新装备从260米超低空跳伞成功。如图所示，若跳伞空降兵在离地面224m高处.由静止开始在竖直方向做自由落体运动。—段时间后.立即打开降落伞，以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降.为了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2)。则

A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从2.5m高处自由落下

B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从1.25m高处自由落下

C.空降兵展开伞时离地面髙度至少为99m,相当于从1.25m高处自由落下

D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m ,相当于从2.5m高处自由落下 5.2012年6月9日晚.受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响,宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多点车辆追 尾事故。假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前.乙车在后.速度均为 v0=30m/s.距离s0 = l00m.t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取 运动方向为正方向.下面说法锘误的是

A.t=6s时两车等速 B.t=6s时两车距离最近

C.0-6s内两车位移之差为90m D.两车0-9s在内会相撞

6.物体罝于粗糙的斜面上.斜面的倾角为θ受到一个平行于斜面向下的力F的作用.F-t图象与v-t 图象如图所示（g取10m/s2).则下列说法错误的是

A.0?2s内物体的加速度为1m/s2B.2s后物体的加速度为0

C. μ

D.物体的质量为1kg

7.在很多旅游景区都会见到空中缆车（如图甲所示）.现将空中缆车简化为物理模型如图乙所示.滑轮A 可以在轨道上上下滑动.重物B通过轻绳与滑轮相连。若当滑轮沿轨 道向下滑动时.连接滑轮与重物之间的轻绳始终保持竖直.则关于此时 滑轮受力情况的说法中.正确的是

A.滑轮受两个力 B.滑轮受三个力 C.滑轮受四个力 D.滑轮受五个力

8.如图甲所示.用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的 物体.逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g 取lOm/s2 根据阁乙中所提供的信息不能计算出 A.斜面的倾角

B.加速度为2m/s2时物体所受的合外力

物体静止在斜面上所施加的最小外力

加速度为4m/s2时物体的速度

9.如图所示,一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动.

水平部分长为2.0m.其右端与一倾角为θ=370的光滑斜面平滑相连.斜面长为0.4m, —个可视为质 点的物块无初速度地放在传送带最左端.已知物块与传送带间动莩擦因数μ=0.2 , sin37° =0.6,g取 10m/s2.则

物块在传送带一直做匀加速直线运动

物块到达传送带右端的速度大小为1.5m/s

物块沿斜面上滑能上升的最大高度为0.2m

D.物块返间皮带时恰好到达最左端

10.美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星，图为畅想登陆小行星的宇航员。为训练宇肮员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进人失重状态试验，在速度大小为V2=1000m/s时退出失重状态试验。重力加速度

A.可以是飞机模拟斜抛运动

B.可以是飞机模拟向下的减速运动

C.如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是150s

D.如果是竖直下抛运动可计算失重时间是50s

二、实验题（16分）

11.(16 分）Ⅰ.(4分)图甲所示为用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上勻速运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位:cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为O.Q2s。则小车在玻璃板上的运动速度为___________(结果保留两位有效数宇)。

Ⅱ(4分)如图所示，某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系、验证力的平行四边形定则"实验中:

(1)在做前面一个实验时，把弹簧竖直悬挂起来，用直尺测出弹簧的原长，为

了保证刻度尺竖直，要使用__________________________；

(2)在做后面一个实验时，下面列出的措施中，哪些是有利于改进本实验结果的（ ）

A.橡皮条弹性要好，拉到0点时拉力要适当大一些

B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些

C.拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面

D.拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些

Ⅲ. (8分)小明在实验室采用如图所示装置探究“物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系"时，设小车及车中的驻码的总质量为M，砂及砂桶的总质量为m。

在做该实验时，小明将砂及砂桶的重力视为绳子对小车的拉力大小，他这样认为的条件是________________________________________________________________；

(2)小明做该实验的具体操作步骤如下.以下做法正确的是（ ）

A.平衡摩擦力时.应将砂及砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时.先放幵小车，再接通打点计时器的电源

D.用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式
求出

(3)若保持小车及车中的砝码质量M—定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于操作不当.得到的a-F关系图象如图所示.其原因是:______________________ ________。

三、计算题（本题共4小题，共计44分。解答应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。）

12.(8分）质量为1000kg的汽车在200m长的平直跑道做启动、制动性能测试.汽车从跑道一端由静止开始匀加速运动，离终点还有40m时关闭发动机做匀减速运动.当汽车恰好停在跑道另一消时.全程运动时间为20s。假设汽车运动中所受阻力恒定.求：

(1)汽车关闭发动机时的速度；

(2)加速阶段汽车发动机应保持的牵引力大小？

13.(10分）如图所示.质量为m=10kg的物体在F=90N的平行于斜面向上的拉力作用下，从粗糙斜面的底消由静止开始沿斜面运动.斜面罔定不动.与水平地面的夹角θ=37°力F作用t1=8s后撤去.物体在斜面上继续上滑了t2=1s后,速度减为零。(已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)求：

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；

(2)物体沿斜面上升过程中的总位移A

(3)物块能否返回底端，若不能说明理由；若能.计算滑回底端时速度。

14.(12分）在2012年元旦晚会上，河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”。在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了楮彩表演。如阁所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N；演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零,静止在距直杆底端1/3处。已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N，最小压力为500N，直杆长度为12m，g取10m/S2。求：

(1)直杆的质量；

(2)演员下降过程屮加速、减速的加速度；

(3)演员向下运动的平均速度。

15.(14分）在光滑水平面上有质量均为lkg，半径均为5cm的A、B两个小球.如图所示，小球.A从很远处以水平速度v0=2m/s向右正对B球运动,从某时刻两小球间开始有F=2N的恒定引力作用。在经过一段时间后，两球间距缩小4m，从此时刻起，两球间开始有F'=2N的恒定斥力作用。

(1)两球从开始有引力作用到开始有斥力作州经历时间为多少？

(2)为了使两球不相碰，开始有斥力时两球球心间距离应满足什么条件？

物理参考答案

中间时刻的即时速度，所以13s末的速度v2=x2/t2，解得v2=10m/s．由v2=v1+at得a=0．5m/s2。由再接下来的6s和前面的6秒，是连续相等的时间，则有
即
解得x=78m

4.C【解析】设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，这种情况空降兵在空中运动时间最短，则有v2=2gh，vt2－v2=2a（H－h）解得h=125ｍ，v=50ｍ／s,为使空降兵安全着地，他展开伞时的高度至少为H－h=224ｍ－125ｍ=99ｍ,选项A、B错误；他以5m/s的速度着地时，相当于从h′高处自由落下，由vt2=2gh′,得h′=
ｍ=1.25ｍ,选项D错误,C正确。

5.D【解析】由加速度图像可画出两车的速度图像，如答图2所示。由图像可知，t=6s时两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差，

＜100m，∴不会相撞。

6.C【解析】设物体的质量为m，斜面的倾角为θ，由v－t图象可得0～2s内物体的加速度为a1＝1m/s2，选项A正确；由F－t图象可知0～2s内力F1＝3N，在0～2s内对物体应用牛顿第二定律得：F1＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma1.由v－t图象可得2s后物体的加速度为a2＝0，物体做匀速直线运动，选项B正确；由F－t图象可知2s后力F2＝2N，由平衡条件可得：F2＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，代入数据联立解得：m＝1kg，μ＝tanθ＋＞tanθ，综合得出，，选项C错误，选项D正确。

9.C【解析】物块在传送带上先做匀加速直线运动，μmg=mal，s1=
，所以在到达传送带右端前物块已匀速，速度为2m/s，选项A、B错误；物块以初速度ν0滑上斜面，之后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度大小a2=gsinθ，当物块速度减为零时上升高度最大，此时沿斜面上滑的距离为s2=
；由于s2<0.4m，所以物块未到达斜面的最高点。物块上升的最大高度：hm=s2sinθ=0.2m；物块返回皮带时滑的距离为x，则mghm-μmgx=0，x=1m，所以物块返回皮带时不会到达最左端，选项C正确，D错误。

10.B【解析】当飞机作加速度的大小为重力加速度g，加速度的方向竖直向下的运动时，座舱内的试验者便处于完全失重状态。这种运动可以是飞机模拟无阻力下的竖直下抛运动或竖直上抛运动，也可以是斜抛运动，所以A正确，B错误；如果是竖直上抛运动，可计算时间是150秒，如果是竖直下抛运动可计算时间是50秒，因此可得C、D正确。

11．（16分）

I．0.78m/s~0.90m/s（4分）

【解析】设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有v1＝cm/s＝75cm/s＝0.75m/s，

v2＝cm/s＝65cm/s＝0.65m/s，

v3＝cm/s＝55cm/s＝0.55m/s，

v4＝cm/s＝45cm/s＝0.45m/s，

v5＝cm/s＝35cm/s＝0.35m/s；

以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v－t图象．将图象延长，使其与纵轴相交，如答图3所示．由图象可知，小车做减速运动的初速度为0.85m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度．

II．（1）重垂线（2分）（2）ACD（2分）

【解析】（1）目测不准确，使用重垂线可保证刻度尺竖直；（2）拉力“适当”大一些能减小误差；而夹角“尽量”大一些，则使作图误差变大；橡皮条等“贴近”木板，目的是使拉线水平；绳子要细且稍长便于确定力的方向．

III．(1)m远小于M　（2分）(2)B　（3分）(3)m过大(或M过小)，造成m不是远小于M　（3分）

【解析】本题考查实验“物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”。(1)实验中的实际加速度为a＝，实验时把mg当成对M的拉力，即忽略m对加速度的影响，使加速度约为a＝，显然需m远小于M；

(2)平衡摩擦力的实质是，让小车重力的下滑分力平衡摩擦力Mgsinθ＝μMgcosθ①，只需将纸带挂上，不需施加其他外力，A错；由①式可知B对；每次实验时应先接通打点计时器的电源，再放开小车，C错；小车的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出，D错；

(3)若m远小于M则a＝mg，斜率基本不变，若m过大(或M过小)，则m不能忽略，a＝mg，随m的增大斜率减小。

12.（8分）【解析】（1）设汽车关闭发动机时的速度为v，对汽车在跑道上的运动有：
，（1分）

解得：v=20m/s。（1分）

（2）对汽车的匀加速运动阶段有：
，（1分）
（1分）

对汽车的匀减速运动阶段有：
，（1分）

，（1分）
，（1分）代入v=20m/s、s2=40m、t=20s

解得：汽车发动机的牵引力为6250N（1分）。

13.(10分) 【解析】（1）当拉力作用在物体上时受力情况答图6所示，设加速运动时的加速度大小为a1，末速度为v，撤去拉力后减速运动时的加速度大小为a2，则:

N＝mgcosθ,F-f-mgsinθ＝ma1,f＝μN,f+mgsinθ＝ma2。（4分）

由运动学规律可知v＝a1t1，v=a2t2，

解得μ＝
。（1分）

代入数据得μ＝0.25，a1＝1m/s2，a2＝8m/s2。（1分）

（2）物体的总位移：s＝
a1t12＋
a2t22，（1分）代入数据得s＝36m。（1分）

（3）物块能返回底端，滑回底端时速度为v，v2=2as=2s（gsinθ-μmgcosθ）或mgsinθs-μmgcosθs=
mv2，（1分）代入数据解得：v=12√2m/s（1分）

14.（12分）【解析】(1)设直杆质量为m0，由牛顿第三定律，传感器显示压力等于大球对直杆的支持力．由平衡条件：m0g＋mg＝F0（1分）解得m0＝F0/g－m＝10kg.（1分）

(2)设演员向下运动的加速度为a，由牛顿第三定律，传感器显示的最大压力F1＝700N等于大球对直杆的最大支持力　

对直杆，由平衡条件得演员到直杆向下的摩擦力f1＝F1－m0g＝600N（1分）

由牛顿第三定律，直杆对演员向上的摩擦力等于600N

对演员，由牛顿第二定律：f1－mg＝ma1（1分）

解得匀减速向下运动的加速度大小为a1＝2m/s2（1分）

由牛顿第三定律，传感器显示的最小压力F2＝500N等于大球对直杆的最小支持力

对杆杆，由平衡条件得演员对直杆向下的摩擦力f2＝F2－m0g＝400N（1分）

由牛顿第三定律，直杆对演员向上的摩擦力等于400N

对演员，由牛顿第二定律：mg－f2＝ma2（1分）

解得匀加速向下运动的加速度大小为a2＝2m/s2（1分）

演员下降过程中加速、减速的加速度大小均为2m/s2，方向相反。（1分）

(3)由第(2)问知演员匀加速运动和匀减速运动加速度大小相等，设演员加速运动时间为t，由题述可知4＝at2，解得t＝2s（1分）

演员向下运动的最大速度vm＝at＝4m/s（1分）

演员向下运动的平均速度v＝vm/2＝2m/s.（1分）