西安中学高2014届第三次质量检测

物理试题（3-21班）

(本场考试共100分钟，总分110分)

选择题（共48分．每小题中有一个或多个正确答案，选对得4
分，选对但不全得2分，有错选不得分）

1. 物体在平衡力作用下的运动中，其机械能、动能、重力势能的变化有可能发生的是（ ）

A．机械能不变，动能不变 B．动能不变，重力势能可能变化

C．动能不变，重力势能一定变化 D．若重力势能变化，则机械能一定变化

2．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端.已知物体在运动过程中所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合外力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是 ( )

3．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车接触
面间的动摩擦因数为μ。.若某时刻观察到细线偏
离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（ ）

A．mg
，斜向右上方

B．mg
，斜向左上方

C．mgtanθ，水平向右

D．mg，竖直向上

4．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起， A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，由此可知( )

A、物体A做匀速运动 B、A做加速运动

C、物体A所受
摩擦力逐渐增大 D、物体A所受摩擦力逐渐减小

5．如图所示，重4N的物体A，被平行于斜面的细线栓在斜面的上端，整个装置保持静止状态，倾角为30°的斜面被固定在测力计上，物块与斜面间无摩擦，装置稳定后，当细线被烧断物块正在下滑时与静止时比较，测力计的示数（ ）

A．增加4N

B．减少3N

C．减少1N

D．不变

6．如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面其运动的加速度大小为
，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）

A．重力势能增加了
mgh B．克服摩擦力做功
mgh

C．动能损失了
mgh D．机械能损失了

7.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0,t1时刻，司机减小了油
门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度v和牵引力F随时间t变化的图象是 （ ）

8．如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（ ）

A．若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高h

B．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h

C．若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h

D．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点

9．某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。该卫星到地心的距离从r1慢慢减

小到r2，用v1、v2；EKl、EK2；T1、T2；a1、a2分别表示卫星在这两个轨道上的速度、动能、周期和向心加速度，则（ ）

A．v1 > v2 B．EKl < E K2 C．T1 > T2
D．a1 < a2

10.以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 （ ）

A．
和
B．
和

C．
和
D．
和

11．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置。以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中(　　)

[来源:Z|xx|k.Com]

A．两种传送带对小物体做功相等

B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等

C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的大[来源

D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等

12．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是 ( )

A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒

B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加

C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加

D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大

二、实验题（每空2分，共14分）[来源:学.科.网Z.X.X.K]

13．(1)如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是(　　)

A．释放小车的位置等间距的变化

B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍

C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍

D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放

(2)．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是(　　)

A．始终是均匀的　
　　　 B．先减小后增大

C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变

14．现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A ,B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。
用g
表示重力加速度。完成下列填空和作图；

（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，
与s的关系式为
= ____________.

(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：

 1

2[来源:学科网ZXXK]

3

4

5



s（m）

0.600

0.800

1.000[来源:学.科.网Z.X.X.K]

1.200

1.400



t（ms）

8.22

7.17

6.44

5.85

5.43



1/t2（104s－2）

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39



以s为横坐标，
为纵坐标，在答题卡上图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出

直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。

三、计算题（共38分）

15.(12分)如图所示，一质量为M＝4 kg，长为L＝2 m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m＝1 kg的铁块，小铁块可视为质点，木板厚度不计．今对木板突然施加一个水平向右的拉力．　(g＝10 m/
)

(1)若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6 N，则小铁块经多长时间将离开木板？

(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5 m，则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件？

16．（12分）如图所示，一个
圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．

（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和

方向如何？

（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？

17．（14分）如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面，A距离水平段BC的高为H＝1.25m，水平段BC使用水平传送带装置传送工件，已知BC长L＝3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ＝0.4，皮带轮的半径为R＝0.1m，其上部距车厢底面的高度h＝0.45m。设质量m＝1kg的工件由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取g＝10m/s2。

(1)当皮带轮静止时，工件运动到点C时的速度为多大？

(2)皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动，在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能为多少？

(3)设工件在固定车厢底部的落点到C点
的水平距离为s，试在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值，该问不需要写出计算过程)

四、选做题(10分)（下面两道大题任选一道，写清题号）

18.(3-4)(1) (4分）沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所 示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t=s时 （ ）(选对一个给2分，选对两个给4分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

A.质点M的位移为负值

B. 质点M的速度方向与位移方向相同 .

C.质点M的加速度方向与速度方向相同

D.质点M的加速度方向与位移方向相反

(2)(6分) 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°，半径为R的扇形OAB。一束平行光平
行于横截面，以45°入射角照射到0A上，0B不透光。若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为多长?

19.(3-5)（4分）(1)下列说法正确的是（ ）(填入正确选项前的字母。选对一个给2分，选对两个给4分，选错一个扣2分，最低得分为0分)

A．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构

B．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子

C．氢原子的能量是量子化的

D．一群氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时，只能辐射2种不同频率的光子

E．原子核能发生β衰变说
明原子核内存在电子

(2)（6分）如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v0，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ（θ<90°），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ．若弹丸质量均为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，求：两粒弹丸的水平速度之比
为多少?

西安中学高2014届第三次质量检测

物理试题答案（3-21班）

选择题（共48分．每小题中有一个或多个正确答案，选对得4分，选对但不全得2分，有错选不得分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

ABD

AD

A

BD

C

CD

AD

CD

BCD

A

A

D





二、实验题（每空2分，共14分）

13．(1) D （2）　D

14答案：（1）

（2） 2.40

[来源:Zxxk.Com]

三、计算题（共48分）（18和19两道选修题任选一个作答）

15.(1)4 s (2) F≥47 N　

16. 解：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：

运动时间

从C点射出的速度为

设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得

，

由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为
，方向竖直向下．

（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．

设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：

设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，

17． [答案]　(1)1m/s　(2)20J　(3)见解析

[解析]　(1)当皮带轮静止时，工件从A到C过程，
由动能定理有：

mgH－μmgL＝mv－0

代入数值解得：vC＝1m/s

(2)对工件从A至B过程，由动能定理得：

mgH＝mv－0

代入数值解得：vB＝5m/s

当皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动时，工件从B至C的过程中一直做匀减速运动，

μmg＝ma

设速度减至vC历时为t，则vB－vC＝at

工件对地位移s工＝L

皮带轮速度v1＝Rω1＝2m/s

传送带对地位移s带＝v1t

工件相对传送带的位移s相＝s工＋s带

由功能关系可知：因摩擦而产生的内能Q摩＝μmgs相

解得Q摩＝20J

(3)水平距离s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象如图所示

四、选做题

18.(选修3-4)(1) (4分）答案：CD

(2)(6分)

19.(选修3-5)(1)（4分）（ B C ）

(2)（6分）