1、1牡一中 2016 级高三学年上学期 8 月摸底考试物 理 试 题一、选择题（每题 4 分，共 48 分，其中 17 题为单选，812 题为多选，选对但不全得 2 分）1如图甲、乙所示为某物体在 0 t 时间内运动的 xt 图线和 vt 图线，由图可知，在0 t 时间内( )A物体做的是曲线运动B物体做加速度越来越小的运动C图甲中 时刻，图线的斜率为t12 v02D x1 x0 t1v022如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成 角则下
2、列说法正确的是( )A小铁球受到的合外力方向水平向左B凹槽对小铁球的支持力为mgsin C系统的加速度为 a gtan D推力 F Mgtan 3近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为 T，则火星的平均密度 的表达式为( k 是一个常数)( )A B kTkTC kT2 D kGT24某同学站在电梯底板上，如图所示的 v-t 图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向） 。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）A
3、在 020s 内，电梯向上运动，该同学处于超重状态2B 在 05s 内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C 在 5s10s 内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D 在 10s20s 内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态5如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆。 AB 为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以 v1、 v2速度从 A 点沿 AB方向水平飞出，分别落于 C、 D 两点， C、 D 两点距水平路面的高度分别为圆半径的 0.6 倍和 1 倍。则 v1 v2的值为( )A. B. 335C. D.3155 23
4、56一艘小船要从 O 点渡过一条两岸平行、宽度为 d=100 m 的河流，已知河水流速为 v1=4 m/s，小船在静水中的速度为 v2=2 m/s，B 点距正对岸的 A 点 x0=173 m下面关于该船渡河的判断，其中正确的是（ ）A 小船过河的最短航程为 100 mB 小船过河的最短时间为 25 sC 小船可以在对岸 A、B 两点间任意一点靠岸D 小船过河的最短航程为 200 m7如图甲所示，在光滑水平面上，静止放置一质量 M 的足够长木板，质量为 m 小滑块（可视为质点）放在长木板上。长木板受到水平拉力 F 与加速度的关系如图乙所示，重力加速度大小 g 取 l0m/s2，下列说法正确的是（
5、 ）A 长木板的质量 M2kgB 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为 0.4C 当 F14N 时，长木板的加速度大小为 3m/s2D 当 F 增大时，小滑块的加速度一定增大38.如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方体物块 A 与截面为三角形的垫块B 叠放在一起,用水平外力 F 缓缓向左推动 B,使 A 缓慢升高,假设各接触面均光滑,则该过程中( )A.A 和 B 均受三个力作用而平衡B.B 对桌面的压力保持不变C.A 对 B 的压力越来越小D.外力 F 的大小恒定不变9质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 A 点和 B 点，如图所示，绳 a 与水平方向成 角，
6、绳 b 在水平方向且长为 l，当轻杆绕轴 AB 以角速度 匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A a 绳张力不可能为零B a 绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度 2 ， b 绳将出现弹力gltan D若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化10据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后，先在近地轨道上以线速度 v 环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度 v在火星表面附近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为 12，密度之比为 57，设火星与地球表面重力加速度分别为
7、g和g，下列结论正确的是( )A g g41 B g g514C v v 528D v v51411如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从 B 点脱离后做平抛运动，经过 0.3 s 后又恰好垂直与倾角为 45的斜面相碰。已知半圆形管道的半径 R1 m，小球可看做质点且其质量为 m1 kg， g 取 10 m/s2。则( )A小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 0.9 m4B小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 1.9 mC小球经过管道的 B 点时，受到管道的作用力 FNB的大小是 1 ND小球经
8、过管道的 B 点时，受到管道的作用力 FNB的大小是 2 N12如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为 m、m、2m 的可视为质点的三个物体 A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴 转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最太静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴 O 共线且 OA=OB=BC=r=0.2m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动，角速度 极其缓慢地增大，已知重力加速度为 g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是( )A A、B 两个物体同时达到最大静摩擦力B B、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变C 当 时整体会发生滑动D 当 时，在
9、 增大的过程中 B、C 间的拉力不断增大二、实验题（每空 2 分，共 12 分）13为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量, m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验过程中，电火花计时器应接在_(填“直流”或“交流”)电源上（2）实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数5D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M。（3）甲
10、同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出） ，已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为 v=_m/s,小车的加速度为_m/s 2（结果保留三位有效数字） 。（4）甲同学以力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 aF 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为 ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为_。A B C D 1tan0tm02km（5）乙同学根据测量数据做出如图所示的 aF 图线，该同学做实验时存在的问题是 三、计算题（本大题共 3 小题，共 40 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算
11、的要注明单位）14（12 分） 如图所示， A 是地球的同步卫星，另一卫星 B 的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为 h.已知地球半径为 R，地球自转角速度为 0，地球表面的重力加速度为 g， O为地球中心(1)求卫星 B 的运行周期(2)如卫星 B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、 B 两卫星相距最6近( O、 B、 A 在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？15（12 分） 某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口 A 进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至 B 点(通过 B 点前后速率不变)，再匀速率通过水平圆弧路段至 C 点，最后从 C 点沿平直
12、路段匀减速到 D 点停下。已知轿车在 A 点的速度 v072 km/h， AB 长 L1150 m； BC 为四分之一水平圆弧段，限速(允许通过的最大速度) v36 km/h，轮胎与 BC 段路面间的动摩擦因数 0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD 段为平直路段，长为 L250 m，重力加速度 g 取 10 m/s2。(1)若轿车到达 B 点速度刚好为 v36 km/h，求轿车在 AB 下坡段加速度的大小；(2)为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段 BC 半径 R 的最小值；(3)轿车从 A 点到 D 点全程的最短时间。16（16 分） 如图甲所示，长为 L=4.5 m 的木板
13、M 放在水平地而上，质量为 m=l kg 的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止现用一水平向左的力 F 作用在木板M 上，通过传感器测 m、M 两物体的加速度与外力 F 的变化关系如图乙所示已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g= 10ms 2求：7(l)m、M 之间的动摩擦因数；(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；(3)若开始时对 M 施加水平向左的恒力 F=29 N，且给 m 一水平向右的初速度 vo=4 ms，求t=2 s 时 m 到 M 右端的距离8物理检测答案1 答案：C 解析：由题中所给的 xt 和 vt 图象易知物体做直线
14、运动，选项 A 错误根据速度图象的斜率表示加速度，可知物体做匀减速直线运动，选项 B 错误根据题图乙可知，在 时刻，物体的速度为 ，而位移图象的斜率表示速度，由此可知，题图甲中 时刻，t12 v02 t12图线的斜率为 ，选项 C 正确根据题图甲可知物体是从坐标 x0位置出发沿 x 轴运动， t1v02时刻运动到 x1位置，位移为 x x1 x0，根据速度图象的面积表示位移，可知位移x ，即 x1 x0 ，选项 D 错误v0t12 v0t122 答案：C 解析：小铁球与光滑凹槽相对静止，系统有水平向右的加速度，小铁球受到的合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为 ，选项 A、B 错误；小铁球
15、所受的合mgcos 外力为 mgtan ，加速度为 a gtan ，推力 F( m M)gtan ，选项 C 正确，D 错误3 答案 D解析 由万有引力定律知 G m r，联立 M R3和 r R，解得 ，3Mmr2 4 2T2 43 3GT2为一常数，设为 k，故 D 正确。4【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度，故 05s 内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在 510s 过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；1020s 过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态
16、，D 正确【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态5 答案 C解析 设圆半径为 R，依平抛运动规律得： x1 v1t1， x2 v2t2。联立相比得： v1v2 x1t2x2t1 。又 y1 gt ， y2 gt 。由两式相比得： 。其中（ R 0.8R） t2Rt1 1.8t2t1 12 21 12 2 t1t2 y1y2y2 R， y10.6 R。则有： ，代入速度比例式子得： 。由此可知本题t1t2 y1y2 155 v1v2 31559应选 C。6【答案】D【解析】
17、因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸。当合速度的方向与相对水的速度的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最短，渡河航程最小；根据几何关系，则有： ，因此最短的航程是： ，故 AC 错误，D正确；当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间： ，故 B错误；故选 D。点睛：解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当静水速大于水流速，合速度与河岸垂直，渡河航程最短，当静水速小于水流速，合速度与静水速垂直，渡河航程最短7【答案】B【解析】当 F 等于 12N 时，加速度为： 对整体分析，由牛顿第二定律有，代入数据解得： ；当 F 大于
18、12N 时，m 和 M 发生相对滑动，根据牛顿第二定律得：长木板的加速度 ，则知 a-F 图线的斜率，解得 M=1kg，故 m=2kg，故 A 错误；由 A 项分析可知：F 大于 12N 时，若 F=8N，a=0，即得 ，故 B 正确。由 A 项分析可知：F 大于 12N 时 ，当 F=14N 时，长木板的加速度为： 故 C 错误。当 F 大于 12N 后，发生相对滑动，小滑块的加速度为 ，与 F 无关，F 增大时小滑块的加速度不变，故 D 错误。故选 B。8.BD 解析 A 受到重力、挡板的弹力和 B 的支持力三个力, B 受到重力、 A 的压力、桌面的支持力和外力 F 四个力,故 A 错误
19、;当 B 向左移动时, B 对 A 的支持力和挡板对 A 的弹力方10向均不变,根据平衡条件得,这两个力大小保持不变,则 A 对 B 的压力也保持不变,对整体受力分析如图所示,由平衡条件得, F=N1,挡板对 A 的弹力 N1不变,则外力 F 不变,桌面对整体的支持力 N=G 总 保持不变,则 B 对桌面的压力不变,故 C 错误,B、D 均正确 .9 答案 AC解析 小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以 a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知 a 绳的张力不可能为零，故 A 正确；根据竖直方向上平衡得， Fasin mg，解得 Fa ，可知 a 绳的拉
20、力不变，故 B 错误；mgsin 当 b 绳拉力为零时，有： ml 2，解得 2 ，当角速度 2 ， bmgtan gltan gltan 绳将出现弹力，故 C 正确；由于 b 绳可能没有弹力，故 b 绳突然被剪断， a 绳的弹力可能不变，故 D 错误。10 答案 BC解析 在天体表面附近，重力与万有引力近似相等， G mg， M R3，解两式得：MmR2 43g G R ，所以 g g514，A 项错，B 项正确；探测器在天体表面飞行时，万有引43力充当向心力，即： G m ， M R3，解两式得： v2 R ，所以MmR2 v2R 43 G 3v v ，C 项正确，D 项错。52811 答
21、案 AC解析 根据平抛运动的规律，小球在 C 点的竖直分速度 vy gt3 m/s，水平分速度vx vytan 453 m/s，则 B 点与 C 点的水平距离为 x vxt0.9 m，选项 A 正确，B 错误；在 B 点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有11FNB mg m ， vB vx3 m/s，解得 FNB1 N，负号表示管道对小球的作用力方向向上，选项 C 正确，D 错误。12【答案】BC【解析】ABC、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由可知,因为 C 的半径最大,质量最大,故 C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时 ,计算
22、得出: ,当 C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当 A 与 B 的摩擦力也达到最大时,且 BC 的拉力大于 AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时 A 与 B 还受到绳的拉力,对 C 可得: ,对 AB 整体可得: ,计算得出: ,当时整体会发生滑动,故 A 错误,BC 正确;D、当 时，在 增大的过程中 B、C 间的拉力逐渐增大，故 D 错误； 13【答案】(1)交流电（2）BC（3）0.611 200（4）C（5）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够14
23、 解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得G m (R h)Mm R h 2 4 2T2BG mgMmR2联立式得 TB2 . R h 3gR2(2)由题意得( B 0)t2由得 BgR2 R h 312代入得 t .2gR2 R h 3 0答案：(1)2 (2) R h 3gR2 2gR2 R h 3 015 解析 (1) v072 km/h20 m/s， AB 长 L1150 m， v36 km/h10 m/s，对 AB 段匀减速直线运动有 v2 v 2 aL1，代入数据解得 a1 m/s 2。20(2)汽车在 BC 段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有 Ff m ，为了确保安全，则须满v
24、2R足 Ff mg ，解得 R20 m，即 Rmin20 m。(3)设 AB 段时间为 t1， BC 段时间为 t2， CD 段时间为 t3，全程所用最短时间为 t。L1 t1 ，而 R vt2，v0 v2 12L2 t3， t t1 t2 t3，解得 t23.14 s。v2答案 (1)1 m/s 2 (2)20 m (3)23.14 s16【答案】(1) =0.4 (2)M=4kg， =0.1 (3)8.125m【解析】 （1）由乙图知， m、 M 一起运动的最大外力 Fm=25N，当 F25N 时， m 与 M 相对滑动，对 m 由牛顿第二定律有： ，由乙图知 ，解得： ；（2）对 M 由牛顿第二定律有： ，即 ，乙图知： ， ，解得： M = 4 kg， 2=0. 1；（3）给 m 一水平向右的初速度 时， m 运动的加速度大小为 a1 = 4 m/s2,方向水平向左，13设 m 运动 t1时间速度减为零，则 ，位移 ，M 的加速度大小 ，方向向左，M 的位移大小 ，此时 M 的速度 ，由于 ，即此时 m 运动到 M 的右端，当 M 继续运动时， m 从 M 的右端竖直掉落，设 m 从 M 上掉下来后 M 的加速度天小为 ，对 M 由生顿第二定律 ，可得 ，在 t=2s 时 m 与 M 右端的距离： 。
