1、潍坊一中高三教学质量检测物理试题一、选择题1.如图所示,伽利略的斜面实验反映了一个重要事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略不计,小球一旦沿斜面 A 滚落,必将准确地终止于斜面 B 上同它开始点相同高度处,绝不会更高一点或更低一点,这说明,小球在运动过程中有一个“东西”是不变的,这个“东西”是( )A. 能量B. 速度C. 加速度D. 弹力【答案】A【解析】【详解】伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,则在物体运动的过程只有重力做功,则物体的机械能守恒。故这个不变量应该是能量。故 A 正确;在物体运动过程中物体的速度随时间发生变化,故速度不守恒,故 B 错误;因为在物体运动的过
2、程中改变斜面的倾角,物体加速度发生变化,但物体仍能达到相同的高度,故加速度不是守恒量,故 C 错误;因为在物体运动的过程中改变斜面的倾角不同物体受到的支持力不同但物体仍能达到相同的高度,故弹力不是守恒量,故 D 错误;故选 A。2.在一笔直公路上有 a、b 两辆汽车,它们同时经过同一路标开始计时,此后的 v-t 图象如图所示,下列判断正确的是( )A. 在 t1 时刻 a、b 相遇B. 0t1 时间内,a、b 间距离在减小C. 0t1 时间内,a 位于 b 前面D. t1 时刻以后,b 位于 a 前面【答案】C【解析】【详解】速度图象的“面积” 表示位移,则 0t 1 时间内,a 的位移最大,
3、所以在 t1 时刻 a 位于 b 前面,所以 t1 时刻没有相遇。故 A 错误,C 正确。0t 1 时间内,由于 a 的速度比 b 的大,所以两者距离不断增大,故 B 错误。t 1 时刻以后的一段时间内, a 位于 b 前面。故 D错误;故选 C。【点睛】利用速度-时间图象求从同一位置出发的解追及问题,主要是把握以下几点: 当两者速度相同时两者相距最远;当两者速度时间图象与时间轴围成的面积相同时两者位移相同,即再次相遇;当图象相交时两者速度相同3.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力 F 作用始终保持静止状态,当力F 逐渐减小后,下列说法正确的是( )A. 物体受到的摩擦力保持不变
4、B. 物体受到的摩擦力逐渐增大C. 物体受到的合力减小D. 物体对斜面的压力逐渐减小【答案】【解析】试题分析:对物体受力分析可知,物体受重力、摩擦力、拉力 F 及斜面对物体的支持力 N的作用,将这些力正交分解,根据力的平衡可知:F+N=Gcos,f=Gsin,当拉力 F 减小时,N 会增大,而 G 是不变的, 也是不变的,故摩擦力也是不变的,物体受到的合力为,所以选项 A 正确,BCD 错误。考点:力的平衡,正交分解。4.如图所示,固定斜面倾角为,整个斜面分为 AB、BC 两段,且 .小物块 P(可视为质点)与 AB、BC 两段斜面之间的动摩擦因数分别为 、 .已知 P 由静止开始从 A 点释
5、放,恰好能滑动到 C 点而停下,那么 、 、 间应满足的关系是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A 点释放,恰好能滑动到 C 点,物块受重力、支持力、滑动摩擦力。设斜面 AC长为 L,运用动能定理研究 A 点释放,恰好能滑动到 C 点而停下,列出等式:mgLsin-1mgcos L-2mgcos L=0;解得:tan= ,故选 A。【点睛】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题要注意运动过程中力的变化5.“神舟十号”与“天宫一号”多次成功实现交会对接.如图所示,交会对接前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道 1 上做圆周运动,
6、在适当位置经变轨后与圆轨道 2 上运动的“天宫一号”对接.M、Q 两点在轨道 1 上,P 点在轨道 2 上,三点连线过地心,把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速.下列关于“神船十号”变轨过程的描述,正确的是( )A. “神船十号”在 M 点加速,则一定会在 P 点与“天宫一号”相遇B. “神船十号”可以与“天宫一号”同轨加速追及C. “神船十号”在轨道 1 上 M 点的加速度小于在轨道 2 上 P 的加速度D. “神舟十号”变轨后的运行周期大于变轨前的运行周期【答案】D【解析】【详解】神舟十号与天宫一号实施对接,需要神舟十号抬升轨道,即神舟十号开动发动机加速做离心运动使轨道高度抬升与天宫一号
7、实现对接,故“神舟十号”在 M 点加速轨道抬高至天宫一号轨道处即可相遇,相遇点不一定在 P 点,故 A 错误;神舟十号加速后做离心运动,轨道半径增加,故不能追上同一轨道运行的天宫一号,故 B 错误;根据万有引力提供圆周运动向心力可知 G ma ,可知轨道半径大的加速度小,故 C 错误;根据万有引力提供圆周运动向心力有 ,可知轨道半径大的周期大,故 D 正确。故选 D。【点睛】解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力,会根据轨道半径比较线速度、周期、向心加速度等;知道卫星变轨的原理6.将质量为 m 的物体竖直上抛,抛出的初速度大小为 v1,由于受到空气阻力,阻力大小与速度大小成正比 ,所以落回拋出
8、点的速度大小为 v2,那么以下结论正确的是( )A. 上升时间大于下落时间 B. 上升时间等于下落时间C. 抛出到落回的时间为 D. 无论上升还是下落,阻力均做负功【答案】【解析】【详解】由题意可知,物体上升平均速度大于下落的平均速度,上升时间小于下落时间,则 AB 错误;画出物体的运动图像如图;vt 图象所围“面积”代数之和为零,而 fkv,所以 ft 图象与 vt 图象一样,所围“面积”代数之和为零,ft 图象的“面积”则为 f 的冲量,则 f 的冲量为零所以有 mgtm( v1v 2),解得: ,可见 C 错误;无论上升还是下落,阻力均做负功,所以 D 正确故选 D.7.如图所示,倾角
9、的斜面上有一重为 G 的物体,在与斜面底边平行的水平推力 F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中 ,则( )A. 推力 F 一定是一个变力B. 物体可能沿虚线向上运动C. 物体与斜面间的动摩擦因数D. 物体与斜面间的动摩擦因数【答案】D【解析】【详解】对物块进行受力分析,如图所示:物块在重力 G、斜面的支持力 N、推力 F、沿虚线方向上的摩擦力 f 共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为 G,N,F 三力的合力方向向下,故摩擦力 f 方向沿斜面虚线向上,所以物块向下运动,由于 G、N 都是恒力,则摩擦力 f 也是恒力,则 F 也必然是恒力,故AB 错误;现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边(
10、也垂直于推力 F)的下滑力 G1、垂直与斜面的力 G2,如图所示:其中 G2 恰好把 N 平衡掉了,这样可视为物体在推力 F、下滑力 G1、摩擦力 f 三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,根据三力平衡特点,F 与 G1 的合力必沿斜面向下,同时摩擦力 f 只能沿斜面向上;根据几何关系,F 与 G1 的合力: ,即 f= G1,故物体与斜面间的动摩擦因数 ,故 C 错误,D 正确。故选 D。【点睛】本题意在考查动态平衡问题,考查学生利用平衡条件求力的能力及空间想象能力,解答的关键是把空间的受力关系能转化为平面内的受力关系8.一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边 100m 远的一浮标处,已
11、知快艇在静水中的速度 图象和水流的速度 图象如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是( )A. 快艇的运动轨迹为直线B. 快艇的运动轨迹为曲线C. 快艇最快到达浮标处的时间为 20sD. 快艇最快到达浮标处经过的位移大于 100m【答案】BCD【解析】【详解】两分运动一个做匀加速直线运动,一个做匀速直线运动,知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上,合运动为曲线运动。故 A 错误、B 正确。静水速度垂直于河岸时,时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度 a=0.5m/s2,由 d= at2 得,t=20s ,故 C正确。在沿河岸方向上的位移 x=v2t=320m=60m,所以最终位移,故 D 正
12、确。故选 BCD。【点睛】解决本题的关键会将快艇的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,知道在垂直于河岸方向上的速度越大,时间越短以及知道分运动与合运动具有等时性9.如图所示,一小球以速度 从倾角为 的斜面顶端 A 处水平抛出,垂直落到在斜面底端与斜面垂直的挡板上的 B 点,已知重力加速度为 g, , ,则下列说法正确的是( )A. 小球到达 B 点的速度大小为B. 斜面的长度为C. 小球到达 B 点时重力的瞬时功率为D. B 点到水平面的高度为【答案】AD【解析】【详解】将 B 点速度分解为水平和竖直方向,根据几何关系 B 点速度与水平方向的夹角为53, ,故 A 正确 ;B 点的竖直分速度
13、 vBy,由几何关系 tan53 ,得,所以小球到达 B 点时重力的瞬时功率 ,故 C 错误;小球离开桌面到 B 点的时间 ;初速度沿斜面方向的分量 vx=v0sin37,重力加速度沿斜面的分量 gcos37,由匀变速直线运动的公式得:斜面长为 故 B 错误:斜面的竖直高度 ,平抛的竖直位移 ,B 点到水平面的高度为 ,故 D 正确;故选 AD。10.如图所示,一足够长的木板静止在粗糙的水平面上,t=“0“ 时刻滑块从板的左端以速度 v0 水平向右滑行,木板与滑块间存在摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力、滑块的 v-t 图象可能是图乙中的【答案】BD【解析】试题分析:滑块滑上木板,受到木板对滑
14、块向左的滑动摩擦力,做匀减速运动,若木块对木板的摩擦力大于地面对木板的摩擦力,则木板做匀加速直线运动,当两者速度相等时,一起做匀减速运动、设木块与木板之间的动摩擦因数为 1,木板与地面间的动摩擦因数为2,木块的质量为 m,木板的质量为 M,知木板法唬瘁舅诓矫搭蝎但莽若滑动,则1mg 2(M+m)g,最后一起做匀减速运动,加速度 a=2g,开始木块做匀减速运动的加速度大小 a=1g 2g,知图线的斜率变小、B 正确,C 错误、若 1mg 2(M+m )g,则木板不动,滑块一直做匀减速运动、D 正确;由于地面有摩擦力,最终木块和木板不可能一起做匀速直线运动、A 错误,故选 BD。考点:牛顿第二定律
15、、匀变速直线运动的速度与时间的关系、匀变速直线运动的图象。【名师点睛】滑块滑上木板,木板可能运动,可能不动,所以滑块可能先做匀减速运动,然后和木板一起做匀减速运动,也可能一直做匀减速运动。二、非选择题11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点, OB 与 OC 为细绳.根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确.(1)乙图中 、 、 、 四个力,其中力_(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的.实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_(填正确选项前字母).A.两个弹簧测力计拉力 和 的大小之和等于
16、一个弹簧测力计拉力的大小B.橡皮条沿同一方向伸长C.橡皮条伸长到同一长度D.橡皮条沿同一方向伸长同一长度(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为_N.【答案】 (1). (1)F; (2). D; (3). (2)9.0【解析】【详解】 (1)F 在以 F1 与 F2 为邻边的平行四边形的对角线上,不是由弹簧测力计直接测出的该实验采用了“等效替代”法,即合力与分力的关系是等效的,前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度,故 ABC 错误,D 正确,故选 D(2)由图丙所示弹簧测力计可知,其分度值为 1N,所示为:9.0N 【点睛】本题考查了实验数据处理与弹簧测力计读数,知道实验原
17、理与实验数据处理方法是解题的前提与关键;对弹簧测力计读数时要先确定其分度值,然后再根据指针位置读数12.为了探究质量一定时加速度与力的关系.一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.(滑轮质量不计)(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是_.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,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.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(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相
18、邻两计数点间还有两个点没有画出).已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字) .(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标,加速度 a 为纵坐标,画出的 a-F 图象是一条直线,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为 k,则小车的质量为 _.A. B. C. D.【答案】 (1). (1)BCD (2). (2)1.3 (3). (3)D【解析】【详解】 (1)本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故 AE 错误。该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的
19、合外力,应拿走砂桶,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故 B 正确;打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故 C 正确;改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随 F 变化关系,选项 D 正确;故选 BCD。(2)由于两计数点间还有两个点没有画出,故 T=0.06s,由x=aT 2 可得:(3)由牛顿第二定律得:2F=ma,则 a= F,a-F 图象的斜率:k= ,小车质量为:m= ,故选 D;【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,小车质量不变时
20、,加速度与拉力成正比,对 a-F 图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数。三、计算题13.一个质量为 ,带电量为 的小球从某高处 A 点自由下落,不考虑一切阻力,测得该小球着地前最后 2s 内的下落高度为 60m,试求:(g 取 10m/s2)(1)A 点距地面的高度 h 为多少?总的下落时间是多少?(2)如果当小球下落的高度为总高度的 时,加一个竖直向上的匀强电场,小球落地的速度恰好为零,那么小球从开始到落地的时间是多少?电场强度多大?【答案】【解析】【详解】(1)设总时间为 t,最后两秒的平均速度为 v,则为( t1) 时的瞬时速度,vg(t 1) 30 m/s所以 t4 sA 点距地面的高度为 h gt280 m(2)下落 60 m 时的速度为 v1 20 m/s经历 20 m 速度减为零,所以有: v122ah 2a 30 m/s 2所以经历的时间为: E (ga)410 7 N/C【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动,首先要分析小球的运动过程,抓住两个过程之间的联系,运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究