2016届江西师大附中、九江一中高三联考物理试卷

2015.11

一、选择题(本题共10小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)

1．以不同初速度将两个物体同时竖直上抛并开始计时, 用虚线和实线①②③④分别描述一个物体所受空气阻力可忽略和另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比的v-t图像如图所示,下列实线中正确的可能是( )

A．图线①

B．图线②

C．图线③

D．图线④

2．如图所示,固定斜面c上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态,下列说法正确的是( )

A．c受到地面的摩擦力向左

B．a、b两物体的受力个数一定相同

C．a、b两物体对斜面的压力相同

D．当逐渐增大拉力F时,物体b受到斜面的摩擦力一定逐渐增大

3．如图所示,一台称上固定一倾角为30°表面光滑的斜面体,台称的读数为F1,若将一个重力G=4N的物体从光滑斜面顶端静止释放,物块在下滑的过程中台秤示数为F2, 则F2与F1比较( )

A．减小1 N

B．减小2 N

C．增大2 N

D．增大3 N

4．如图甲所示,在水平地面上有一长木板B,其上叠放木块A.假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等.用一水平力F作用于B,A、B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法中正确的是(　　)

A．A的质量为0.5 kg

B．B的质量为1.5 kg

C．B与地面间的动摩擦因数为0.1

D．A、B间的动摩擦因数为0.2

5．在滑雪比赛中,某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示.若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则( )

A．如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同

B．不论v0多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的

C．运动员落到雪坡时的速度大小是

D．运动员在空中经历的时间是

6．如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆管轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为最高点,今使质量为m的小球自A点正上方h高处由静止释放,且从A处进入圆管轨道并经过D点刚好落回A点,则下列说法中正确的是( )

A．只要h>R小球就会落回到A点

B．当h≥5R/4时小球一定过最高点D并落回到A点

C．当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向上

D．若将圆管改成光滑圆轨道,只要调整h的大小,小球从D点出来后也能落到A点

7．北京时间2012年2月25日凌晨0时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十一颗“北斗”导航卫星成功送入太空预定转移轨道,这是一颗地球静止轨道卫星.“北斗”导航卫星定位系统由静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成,中轨道卫星轨道半径约为27900公里,静止轨道卫星的半径约为42400公里.已知≈0.53,下列说法正确的是( )

A．静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度大

B．静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度

C．中轨道卫星的周期约为12.7h

D．地球赤道上随地球自转物体的线速度比静止轨道卫星线速度大

8．如图所示,物块P以一定的初速度沿粗糙程度相同的水平面向右运动,压缩右端固定的轻质弹簧,被弹簧反向弹回并脱离弹簧.弹簧在被压缩过程中未超过弹性限度,则在物块P与弹簧发生作用的过程中( )

A. 物块的加速度先减后增

B. 物块的动能先减后增

C. 弹簧的弹性势能先增后减

D. 物块和弹簧组成的系统机械能不断减小

9．如图甲所示,质量为2 kg的物体在与水平方向成37°角斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动,1 s后撤掉推力F,其运动的v－t图象如图乙所示.(sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8,g＝10 m/s2)下列说法错误的是(　　)

A．在0.5 s时,推力F的瞬时功率为300 W

B．在0～2 s内,合外力一直做正功

C．在0～2 s内,合外力的平均功率为12.5 W

D．在0～3 s内,物体克服摩擦力做功为120 J

10．如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,斜面足够长.在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r << R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )

A．N个小球在运动过程中始终不会散开

B．第1个小球到达最低点的速度v=

C．第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大

D．N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒,且总机械能E=NmgR

二、实验题(2小题,每空2分,共16分)

11．(6分)如图所示,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．　

(1)图线不过坐标原点的原因是____________________．

(2)本实验中是否需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量.________(填“是”或“否”)．

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg(结果取2位有效数字)．

12．(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案：

A．第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示．

B．第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示．打出的纸带如右图．试回答下列问题：

(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打E点时滑块速度vE=___________．

(2)已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功,还必须测出这一过程滑块____________________________________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=__________．

(3)测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=_____________．

三、计算题(本题5小题,共54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.)

13．(8分)为了保障市民出行安全,减少交通事故,交管部门强行推出了“电子眼”,此后机动车擅自闯红灯的大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s)．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍,求：

(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?

(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?

14．(8分)一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳栓一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直平面内做圆周运动,测得绳的拉力F的大小随时间t的变化规律如图乙所示,△F=F1-F2,设R、m、引力常量G、△F均为已知量,忽略各种阻力,求:

(1)该星球的质量;

(2)若在该星球上发射一颗卫星,发射速度至少为多大?

15．(10分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,BC间光滑,由静止释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g=10m/s2,求：

(1)物体在BD间运动的初速度和加速度；

(2)BP间的水平距离；

(3)判断m能否沿圆轨道到达M点,为什么?

16．(12分)如图所示,质量M=1kg且足够长的木板静止在水平面上,与水平面间动摩擦因数μ1=0.1．现有一质量m=2kg的小铁块以v0=3m/s的水平速度从左端滑上木板,铁块与木板间动摩擦因数μ2=0.2．重力加速度g=10m/s2．求：

(1)经过多长时间小铁块与木板速度相同?

(2)从木板开始运动至停止的整个过程中,小铁块相对地面的位移?

(3)从木板开始运动至停止的整个过程中,木板与地面摩擦产生的热量是多少?

17．(16分)如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m．一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接．已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°．初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N．已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长．现将小球A从静止释放,则：

(1)在释放小球A之前弹簧的形变量；

(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功；

(3)求小球A运动到底端D点时的速度．

江西师大附中、九江一中联考物理试题参考答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



A

C

D

A

B

C

C

CD

ABD

AC



11. (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2分) (2)否(2分) (3)1.0 (2分)(未取有效数字扣1分)

12. (1)vA=x2/2⊿t (2分), vE=(x6- x4)/2⊿t (2分)

(2)滑块下滑的位移x (2分) 合力功为mgx (2分)

(3)滑块质量M=2/k (2分)

_______________________________________________________________________________________________________________

13. 解：(1)甲车紧急刹车的加速度为a1=0.4g=4m/s2 (1分)

甲车停下来所需时间t1=v0/a1=2.5s (1分)

甲滑行距离s= v02/2a1=12.5m (1分)

由于12.5m<15m,所以甲车能避免闯红灯； (1分)

(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0,在乙车刹车t2时刻两车速度相等,则有：

乙车紧急刹车的加速度大小为：a2=0.5g=5m/s2 (1分)

当两车速度相等时需要经过的时间为t2则：v1=v2=v0﹣a1(t2+t0)=v0﹣a2t2→t2=2.0s (1分)

此过程中乙的位移：s乙=v0t0+v0t2﹣a2t22=15m

甲的位移：s甲=v0(t0+t2)﹣a1(t0+t2)2=12.5m

所以两车安全距离至少为：s0=s乙﹣s甲=2.5m (2分)

_______________________________________________________________________________________________________________[]

14. (1) △FR2/6Gm (4分)

(2) (4分)

_______________________________________________________________________________________________________________

15. 解：(1)根据物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t﹣2t2,有：

在桌面上过B点后初速v0=6m/s,加速度a=﹣4m/s2,负号代表方向与速度方向相反． (2分)

(2)设物块由D点以vD做平抛,落到P点时其竖直速度为vy=

根据几何关系有：=tan45° →vD=4m/s

平抛运动的时间t==0.4s 所以DP间的水平距离x=vDt=4×0.4m=1.6m

BD间位移为 sBD==2.5m

BP间的水平距离x=2.5+1.6=4.1m (3分)

(3)设物块到达M点的临界速度为vm,有：mg=m →vM==2m/s

由机械能守恒定律得：mv’2=mvD2﹣mgR →v′= m/s

因为＜2

所以物块不能到达M点．(3分)

_______________________________________________________________________________________________________________

16. (1)t=1s (4分)

(2)s=2.5m (4分)

(3)Q=3J (4分)

_______________________________________________________________________________________________________________

17. 解：(1)释放小球前,B处于静止状态,由于绳子拉力大于重力,故弹簧被拉伸,设弹簧形变量为x有：kx=F﹣mBg所以,x=0.1m (4分)

(2)对A球从顶点运动到C的过程应用动能定理得：W+mAgh=mAvA2﹣0 ① (2分)

其中,h= xCO1cos37°

而xCO1= xAO1sin37°=0.3m

物体B下降的高度h’=xAO1﹣xCO1=0.2m ② (2分)

由此可知,弹簧此时被压缩了0.1m,此时弹簧弹性势能与初状态相等,对于A、B、和弹簧组成的系统机械能守恒：mAgh+mBgh’=mAvA2+mBvB2 ③ (2分)

由题意知,小球A运动方向与绳垂直,此瞬间B物体速度vB=0 ④

由①②③④得,W=7J (2分)

(3)由题意知,杆长L=0.8m,故∠CDO1=θ=37°

故DO1=AO1,当A到达D时,弹簧弹性势能与初状态相等,物体B又回到原位置,在D点对A的速度沿平行于绳和垂直于绳两方向进行分解,可得平行于绳方向的速度即为B的速度,由几何关系得：

vB’= vA’cos37° ⑤ (1分)

对于整个下降过程由机械能守恒得：mAgLsin37°=mAvA’ 2+mBvB’ 2 ⑥ (2分)

由⑤⑥得：vA’=2m/s (1分)

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