西藏拉萨中学届高三上学期第四次月考物理试题及答案.docx
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西藏拉萨中学届高三上学期第四次月考物理试题及答案
西藏拉萨中学2015届高三上学期第四次月考物理试卷
一、选择题:
(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.A、B两物体,从同一高度处同时开始运动,A从静止自由下落,B以初速度v水平抛出,则关于两物体的运动,下列说法正确的是(空气阻力不计)( )
A.
它们将同时落地
B.
它们在相同的时间内通过的位移相同
C.
它们落地时的速度相同
D.
物体B的抛出的初速v越大,它在空中运动时间就越长
考点:
平抛运动;物理模型的特点及作用..
专题:
平抛运动专题.
分析:
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度比较运动的时间,通过运动的合成比较位移和速度.
解答:
解:
A、D、AB两物体高度相等,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据等时性,知平抛运动时间与自由落体运动时间相等.故A正确,D错误.
B、平抛运动在相等时间内竖直方向上的位移等于自由落体运动的位移,根据平行四边形定则,平抛运动的相同时间内的位移大于自由落体运动的位移.故B错误;
C、平抛运动落地时竖直方向上的分速度等于自由落体落地时的速度,根据平行四边形定则,平抛运动落地速度大于自由落体运动落地速度,故C错误.
故选:
A.
点评:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,难度不大,属于基础题.
2.(6分)一汽车在平直公路上做匀加速运动,在前2s内的平均速度为10m/s,在前6s内的平均速度为22m/s,则该汽车的加速度为( )
A.
3m/s2
B.
4m/s2
C.
6m/s2
D.
12m/s2
考点:
匀变速直线运动的速度与时间的关系;加速度..
专题:
直线运动规律专题.
分析:
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出前2s内和前6s内中间时刻的瞬时速度,结合加速度的定义式求出汽车的加速度.
解答:
解:
前2s内的平均速度为10m/s,则1s末的瞬时速度为10m/s,前6s内的平均速度为22m/s,则3s末的瞬时速度为22m/s,
根据加速度的定义式知,a=
.
故选:
C.
点评:
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.
3.(6分)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示.(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8)以下说法正确的是( )
A.
小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.
小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.
细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D.
细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
考点:
共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用..
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度.
解答:
解:
A、B、小球静止时,分析受力情况,如图,由平衡条件得:
弹簧的弹力大小为:
F=mgtan53°=mg
细绳的拉力大小为:
T=
=mg.故A错误,B错误;
C、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为:
a==g.故C错误D正确.
故选:
D.
点评:
本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键.
4.(6分)(2010•山东)如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接.图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
考点:
匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力;牛顿第二定律..
专题:
运动学中的图像专题.
分析:
对物体受力分析可知,在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用,在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动,到达水平面上之后,在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动,由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系.
解答:
解:
A、根据物体的受力情况,可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动,到达水平面上之后,做匀减速运动,所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线,不能是曲线,所以A错误;
B、由于物体的运动先是匀加速运动,后是匀减速运动,在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的,所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线,不能是倾斜的直线,所以B错误;
C、在整个运动的过程中,物体受到的都是滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小,所以滑动摩擦力也比在水平面上的小,所以C正确;
D、物体做的是匀加速直线运动,物体的位移为x=at2,所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线,不会是正比例的倾斜的直线,所以D错误.
故选C.
点评:
本题是为速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,属于基础题.
5.(6分)(2007•寿光市模拟)质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,由于摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么( )
A.
因为速率不变,所以石块的加速度为零
B.
石块下滑过程中受的合外力越来越大
C.
石块下滑过程中的摩擦力大小不变
D.
石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心
考点:
牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;向心力..
专题:
牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析:
石块的速率不变,做匀速圆周运动,合外力提供向心力.根据石块在各点所受支持力的大小判断摩擦力的变化.
解答:
解:
A、石块做匀速圆周运动,合外力提供向心力,大小不变,根据牛顿第二定律知,加速度大小不变,方向始终指向圆心.故A、B错误,D正确.
C、石块在半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,所受支持力在变化,则摩擦力变化.故C错误.
故选D.
点评:
解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力.向心加速度的方向始终指向圆心.
6.(6分)一只小船在静水中的速度为3m/s,它要渡过30m宽的河,河水的速度为4m/s,则下列说法正确的是( )
A.
船不能渡过河
B.
船渡河的速度一定为5m/s
C.
船不能垂直到达对岸
D.
船渡河的时间不可能为10s
考点:
运动的合成和分解..
专题:
运动的合成和分解专题.
分析:
将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间.通过判断合速度能否与河岸垂直,判断船能否垂直到对岸.
解答:
解:
A、当静水速与河岸不平行,则船就一定能渡过河.故A错误.
B、因为船的静水速的方向未知,根据平行四边形定则,无法判断船渡河的速度大小.故B错误.
C、根据平行四边形定则,由于船在静水中的速度小于水流速,则合速度不可能垂直于河岸,即船不可能垂直到达对岸.故C正确.
D、当静水速与河岸垂直时,渡河时间t=
=
s=10s.故D错误.
故选:
C.
点评:
解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性,各分运动具有独立性,互不干扰.
7.(6分)(2012•江苏)2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.则此飞行器的( )
A.
线速度大于地球的线速度
B.
向心加速度大于地球的向心加速度
C.
向心力仅有太阳的引力提供
D.
向心力仅由地球的引力提供
考点:
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用..
专题:
压轴题;人造卫星问题.
分析:
飞行器与地球同步绕太阳运动,角速度相等,飞行器靠太阳和地球引力的合力提供向心力,根据v=rω,a=rω2比较线速度和向心加速度的大小.
解答:
解:
A、飞行器与地球同步绕太阳运动,角速度相等,根据v=rω,知探测器的线速度大于地球的线速度.故A正确.
B、根据a=rω2知,探测器的向心加速度大于地球的向心加速度.故B正确.
C、探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供.故C、D错误.
故选AB.
点评:
本题考查万有引力的应用,题目较为新颖,在解题时要注意分析向心力的来源及题目中隐含的条件.
8.(6分)如图所示,一辆汽车从凸桥上的A点匀速运动到等高的B点,以下说法中正确的是( )
A.
由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能不变
B.
牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功
C.
汽车在运动过程中所受合外力为零
D.
汽车所受的合外力做功为零
考点:
动能定理的应用;向心力..
专题:
动能定理的应用专题.
分析:
汽车由A匀速率运动到B的过程中受重力、弹力、摩擦力、以及牵引力作用,正确分析这些力做功情况,从而弄清楚该过程的功能转化;
解答:
解:
A、由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能先增加后减小,AB两点的机械能相同,故A错误;
B、由于AB等高,重力做功为零,牵引力对汽车做的功等于汽车克服阻力做的功,故B正确.
C、汽车在运动过程中做圆周运动,有向心加速度,合外力不为零,故C错误;
D、根据动能定理得:
汽车由A匀速率运动到B的过程中动能变化为0,所以合外力对汽车不做功,故D正确.
故选:
BD.
点评:
一种力做功对应着一种能量的转化,明确各种功能关系是正确解答本题的关键,同时要正确理解机械能守恒的含义以及使用条件.
9.(6分)(2010•宁夏)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线.从图中可以判断( )
A.
在0~t1时间内,外力做正功
B.
在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大
C.
在t2时刻,外力的功率最大
D.
在t1~t3时间内,外力做的总功为零
考点:
功的计算;功率、平均功率和瞬时功率..
分析:
由v﹣t图象可知物体的运动方向,由图象的斜率可知拉力的方向,则由功的公式可得出外力做功的情况,由P=Fv可求得功率的变化情况.
解答:
解:
A、在0~t1时间内,由图象可知,物体的速度沿正方向,加速度为正值且减小,故力与速度方向相同,故外力做正功;故A正确;
B、图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,合外力减小,速度增大;由图象可知0时刻速度为零,t1时刻速度最大但拉力为零,由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零,t1时刻功率也为零,可知功率先增大后减小,B错误.
C、t2时刻物体的速度为零,由P=Fv可知外力的功率为零,故C错误.
D、在t1~t3时间内物体的动能变化为零,由动能定理可知外力做的总功为零,故D正确;
故选AD.
点评:
本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法,由图象得出我们需要的信息.
B答案中采用极限分析法,因开始为零,后来为零,而中间有功率,故功率应先增大,后减小.
10.(6分)(2008•宁夏)如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度a.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( )
A.
缩小a、b间的距离
B.
加大a、b间的距离
C.
取出a、b两极板间的电介质
D.
换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
考点:
共点力平衡的条件及其应用;电容..
专题:
压轴题;共点力作用下物体平衡专题.
分析:
(1)对小球受力分析,小球受重力,拉力,电场力三个力的作用,要使悬线的偏角a变大,需要增加PQ两极板间的电场强度,PQ两极板距离不变,即只需增加PQ两极板间的电压即可.两个电容器并联在一起,所以两个电容器极板间的电压相同,只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压.
(2)ab电容器带电量不变,由:
,
进行分析即可.
解答:
解:
对小球受力分析如图:
要使悬线的偏角a变大,需要增加F电,即增加PQ两极板间的电场强度,PQ两极板距离不变,所以只需增加PQ两极板间的电压即可.
两个电容器并联在一起,所以两个电容器极板间的电压相同,此时:
C并=Cab+CPQ.
对两个电容器:
总电量Q不变,由:
得:
增加U,需要将电容C并减小,CPQ不变;
由:
得:
减小电容Cab可有三个方法:
①增大极板距离d
②减小正对面积s,如将ab板错开
③换介电常数小的电介质
故选:
BC
点评:
本题综合了电路、电容的知识,综合性较强;是通过平衡条件的考查转移到电容器动态分析的一个考查,需要认真推敲一下.
二、实验题:
(本题共2小题,每空3分,共18分)
11.(12分)某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 非线性 (填“线性”或“非线性”)关系;
(2)由图乙可知,a﹣m图线不经过原点,可能的原因是 存在摩擦力 ;
(3)若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 ,钩码的质量应满足的条件是 远小于小车的质量 .
考点:
探究加速度与物体质量、物体受力的关系..
专题:
实验题.
分析:
该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板的右端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
解答:
解:
(1)根据该同学的结果得出a﹣m图线是曲线,即小车的加速度与钩码的质量成非线性关系;
(2)从上图中发现直线没过原点,当a=0时,m≠0,即F≠0,也就是说当绳子上拉力不为0时,小车的加速度为0,所以可能的原因是存在摩擦力.
(3)若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是:
①调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,即使得绳子上拉力等于小车的合力.
②根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=
,则绳子的拉力F=Ma=
,知钩码的质量远小于小车的质量时,绳子的拉力等于钩码的重力,所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量.
故答案为:
(1)非线性;
(2)存在摩擦力;
(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力;远小于小车的质量.
点评:
该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决.
12.(6分)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= 2
(用L、g表示),其值是 0.70m/s (取g=9.8m/s2)
考点:
研究平抛物体的运动..
专题:
实验题;平抛运动专题.
分析:
平抛运动竖直方向是自由落体运动,对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T.对于水平方向由公式v0=求出初速度.
解答:
解:
设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向:
2L﹣L=gT2,得到T=
水平方向:
v0==
=2
代入数据解得v0=0.70m/s
故答案为:
2
;0.70m/s.
点评:
本题是频闪照片问题,频闪照相每隔一定时间拍一次相,关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点,由△y=gT2求时间单位.
三、计算题(3个小题,共32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.)
13.(10分)如图所示,在水平地面A处斜抛一皮球,恰好在竖直墙B处垂直碰撞后弹回落到C点,h=20m,S1=30m,S2=20m.
求:
(1)抛出时的速度大小v0;
(2)落地时的速度大小vC.
考点:
平抛运动..
专题:
平抛运动专题.
分析:
对于AB过程,逆过来看做平抛运动,根据平抛运动的规律求出抛出时的初速度.再结合平抛运动的规律求出反弹落地的速度大小.
解答:
解:
根据h=
得,t=
,
对AB过程逆过来看,则A到B撞到B点的速度
,
A点竖直分速度vAy=gt=10×2m/s=20m/s,
则初速度
=25m/s.
B到C做平抛运动,初速度
,
C点的竖直分速度vCy=gt=10×2m/s=20m/s,
则
=10
m/s.
答:
(1)抛出时的速度大小为25m/s;
(2)落地时的速度大小为10
m/s.
点评:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式灵活求解.
14.(10分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞,通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.
考点:
牛顿运动定律的综合应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系..
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
在反应时间内汽车做匀速直线运动,所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和.
解答:
解:
汽车初速度为:
v0=108km/h=30m/s,
在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离:
s1=v0t=30×1m=30m,
汽车在减速阶段的位移:
s2=s0﹣s1=120﹣30=90m,
设干燥路面的摩擦因数是μ0,汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为s2:
,
得:
,
,
下雨时路面的摩擦因数:
=0.2,
在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离:
s3=vt,
汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为s4:
,
,
又:
s3+s4=120m,
代入数据解得:
v=20m/s.
答:
汽车在雨天安全行驶的最大速度是20m/s.
点评:
解决本题的关键知道安全距离是反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和.匀减速运动的位移可以通过速度位移公式求解.
15.(12分)如图所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m.将细杆从水平位置自由释放,则:
(1)请说明小球由A到B的过程中电势能如何变化?
(2)求出小球在最低点时的速率.
(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力.
考点:
动能定理的应用;牛顿第二定律;电场强度;电势能..
专题:
动能定理的应用专题.
分析:
(1)根据电场力做功判断电势能的变化.
(2)小球运动到最低点的过程中,有重力、电场力做功,根据动能定理求出小球在最低点的速率.
(3)在最低点,小球受到重力和绝缘杆的拉力,两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出在最低点时绝缘杆对小球的作用力.
解答:
解:
(1)因为由A到B过程中电场力做正功,所以电势能减小
(2)由动能定理得:
故小球在最低点的速率
(3)在最低点由牛顿第二定律得:
T=3mg+2Eq
故最低点绝缘杆对小球的作用力T=3mg+2Eq.
点评:
解决本题的关键知道电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.以及会用动能定理求出小球在最低点的速度.
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- 西藏拉萨 中学 届高三 上学 第四 月考 物理试题 答案