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1、天津一中 2019 2020 学年度高三年级二月考物理学科试卷 第 卷 本卷共 10 道题 单选题 4 分 多选题 4 分 共 40 分 一 单选题 每小题只有一个选项是正确的 每题 4 分 共 24 分 1 图甲为质点 A 沿直线运动的 x t 图像 图乙为质点 B 在 x 方向沿同一条直线运动的 v t 图象 已知质点 B 在 t 0 时刻位于 x 0 的位置 则关于这个两个质点在前 4 s 内的运动 情况 下列说法中正确的是 甲 乙 A 质点 A的位移为零B 质点 B 始终朝同一方向运动 C A的速度方向和 B 的加速度方向都改变了 D 质点 A 和质点 B 仅相遇一次 2 光滑水平面上
2、有一个上下表面平行的木板 A 其上方扣有一个半圆柱体 B B 的顶端用 一水平轻绳栓接一光滑匀质球体 C 如图所示 现对木板 A 施加一个由零不断增大的水平 力 F 使 ABC 三个物体一起在水平面上加速 下列说法错 误的是 A 若 F 水平向左 则 A 对 B 的静摩擦力 fs不断增加 B 若 F 水平向左 则水平轻绳中的张力 T不断增加 C 若 F 水平向右 则 B对 C 的弹力 N 不断增加 D 若 F 水平向右 则水平轻绳的张力 T 可能在某个时刻为零 3 如图所示 倾角为 的斜面 B 静止在粗糙水平地面上 其上表面 动摩擦因数为 某时刻 物块 A 正以速度 v 沿斜面 B 滑下 关于
3、斜 面此时受力情况的讨论 下列说法正确的是 A 若 tan 则斜面 B 受到水平面的静摩擦力向右 B 若 tan 则斜面 B 受到水平面的静摩擦力向右 C 若 tan 则斜面 B 受到水平面的支持力大于 A 和 B 的总重力 D 若 tan 则斜面 B 受到水平面的支持力大于 A和 B 的总重力 4 如图所示 一内壁光滑的圆锥形漏斗竖直放置 使漏斗底面与水平面平 行 若有两个质量不同的小球 A B 均视为质点 在圆锥的内壁上沿不同的 水平圆轨道做匀速圆周运动 并设圆锥形漏斗顶点 o 点为势能零点 则下列 说法正确的是 A A B 两小球匀速圆周运动的动能一定相同 B A B 两小球匀速圆周运动
4、的周期一定相同 C 漏斗壁对 A B 两小球的弹力一定相同 D A B 两小球各自动能与势能的比值一定相同 5 若 A B 两颗人造地球卫星质量相同 圆周运动的周期之比为 TA TB 2 1 则它们 的向心加速度之比 aA aB 卫星的动能之比 EkA EkB 卫星地球间的引力势能之比 EpA EpB分别为 A aA aB 1 2 3 2EkA EkB 1 3 4EpA EpB 1 3 4 B aA aB 1 2 3 2EkA EkB 1 4EpA EpB 1 3 4 C aA aB 1 3 4EkA EkB 1 3 4EpA EpB 3 4 1 D aA aB 1 3 4EkA EkB 1
5、4EpA EpB 3 4 1 6 轻质绳子通过光滑定滑轮牵引物块 沿着粗糙水平面 自很远的地方匀速靠近滑轮 若 物块与地面的动摩擦因数 1 则在物块匀速靠近的整个过程中 下列判断正确的是 A 绳子的拉力不断减小 B 地面对物块的作用力不断增大 C 拉力的功率不断减小 D 地面对物块的作用力的功率不断增大 二 多项选择题 每小题的四个选项中至少有两个选项正确 每题 4 分 共 16 分 7 一辆额定功率为 P0的汽车 在水平路面上运动的阻力恒为 f 其由静止开始匀加速启动 并达到最高速度 vm的过程中 速度 v随时间 t 加速度 a 随速度 v 牵引力 F 随速度 v 功 率 P 随速度 v 变
6、化的图像 其中错误的是 注 图中 v1为匀加速阶段的最大速度 ABCD 8 上表面光滑的斜面 B 位于粗糙水平地面上 圆柱体 A置于斜面与光滑 墙面之间 如图所示 解除对系统的约束 A 随即竖直下行 而 B 水平向 左移动 自解除约束到 A 触地前 下列说法正确的是 A 重力对 A 做功等于 A 重力势能减少量 B A对 做功等于 动能增加量 C 摩擦力对 做功等于 机械能的变化量与 动能增量之和 D 对 做功等于 动能增加与克服 重力做功之和 9 如图所示 为水平抛出的小球与地面碰撞后的频闪照片 先后经过位 置 1 8 每个方格边长为 a 小球质量为 m 运动中不计空气阻力和球地 的碰撞时间
7、 下列判断正确的是 A 1 位置不是小球平抛运动的起始点 B 2 位置的速度与水平方向夹角的正切值为 tan 1 5 C 小球触地反弹后竖直向上的分速度为触地前瞬间竖直分速度的 0 5 倍 D 地面对小球做功 10mga 10 如图所示 内壁光滑半径大小为 R 的圆轨道竖直固定在桌面上 一个 质量为 m 的小球静止在轨道底部 A 点 现用小锤沿水平方向快速击打小 球 击打后迅速移开 使小球沿轨道在竖直面内运动 当小球回到 A 点 时 再次用小锤沿运动方向击打小球 通过两次击打 小球才能运动到圆 轨道的最高点 已知小球在运动过程中始终未脱离轨道 在第一次击打过程中小锤对小球 做功 W1 第二次击
8、打过程中小锤对小球做功 W2 设先后两次击打过程中小锤对小球做功全 部用来增加小球的动能 则W1 W2的值可能是 A 1B 3 4 C 2 3 D 1 2 第 卷 本卷共 7 道题 共 60 分 三 填空 每题 6 分 共 12 分 11 地面上物体在变力 F 作用下由静止开始竖直向上运动 力 F 随 高度 x 的变化关系如图所示 物体能上升的最大高度为 h 若 F0 15N H 1 5m h 1m g 10m s2 则物体运动过程中的最大速度 大小 为m s 最大加速度大小为m s2 12 如图所示 汽车在平直路面上以恒定功率 P 向左运动 用跨过 光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上
9、加速运动 汽车与 滑轮间的绳保持水平 某时刻当牵引物块的绳与水平方向成 角 时 物块的速度大小为 v 则此时汽车的速度为若除去绳子拉 力外汽车还受到恒定阻力 f 则此时系统机械能随时间的变化率为 三 实验题 每题 8 分 共 16 分 13 如甲图所示的装置叫做阿特伍德机 是英国数学家和物 理学家阿特伍德 G Atwood1746 1807 创制的一种著名力学 实验装置 用来研究匀变速直线运动的规律 某同学对该装 置加以改进后用来验证机械能守恒定律 如图乙所示 实验 时 该同学进行了如下步骤 将质量均为 M A 的含挡光片 B 的含挂钩 的重物用绳连接后 跨放在定滑轮上 处 于静止状态 测量出
10、 A 上挡光片中心到光电门中心的竖直距离 h 在 B 的下端挂上质量为 m 的物块 C 让系统 重物 A B 以及物块 C 中的物体由静止 开始运动 光电门记录挡光片挡光的时间为 t 测出挡光片的宽度 d 计算物块速度 v 利用实验数据验证机械能守恒定律 1 步骤 中 计算物块速度 v 用实验中字母表示 利用这种方法测量的 速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度 选填 大 或 小 为使 v 的测量值更加接近真实值 减小测量系统误差 可采用的最合理的方法是 A 减小挡光片宽度 d B 增大挡光片中心到光电门中心的竖直距离 h C 将光电门记录挡光时间 t的精度设置得更高 D 将实验装置更换
11、为纸带和打点计时器 2 步骤 中 如果系统 重物 A B 以及物块 C 的机械能守恒 应满足的关系为 已知重力加速度为 g 用实验中字母表示 3 某次实验分析数据发现 系统重力势能减小量小于系统动能增加量 造成这个结果的 原因可能是 A 绳子 滑轮并非轻质而有一定质量B 滑轮与绳子之间产生滑动摩擦 C 计算重力势能错误地将 g 的数值取做 10m s2D 挂物块 C时不慎使 B 具有向上的初 速度 14 某同学用如图甲的实验装置研究小车在斜面上的匀变速运动 实验时 该同学进行了 如下步骤 用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接 调节斜面的倾角 使小车沿斜面向下做匀速直 线运动 用天平测出沙和沙桶的
12、总质量 m 保持斜面倾角 不变 取下沙和沙桶 接通电源 在靠近打点计时器处重新释放小车并打 出纸带 改变沙桶中沙的质量 进行多次实验 甲 乙 1 乙图是该同学打出的一条纸带的一部分 有计数点若干 已知交流电源频率为 f 相 邻两个计数点间还有 4 个计时点没有画出 图中自左到右的六组数据依次表示为 x1 x2 x3 x4 x5 x6 利用这些数据可以计算小车做匀加速运动的加速度为 2 关于上述实验 以下说法正确的是 A 小车的质量应远大于沙和沙桶的总质量 B 连接小车 沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行 C 用电火花式计时器替代电磁式计时器可以大幅提升精度 D 调节斜面倾角 是为了平衡小车所受斜面
13、 纸带的阻力 3 利用该实验装置 步骤和采集的数据 还可以实现以下实验目标 A 可以计算出小车的质量 B 探究小车的加速度与所受合外力的关系 C 探究小车速度与外力做功的关系 D 验证小车 沙和沙桶组成的系统运动过程中机械能守恒 四 解答题 共 32 分 15 如图所示 设 A B 为地球赤道圆的一条直径的两端点 利用两颗 同步地球卫星作为中继就可以将一电磁波信号由 A 点传到 B 点 已知 地球半径为 R 地球表面处的重力加速度为 g 地球自转周期为 T 不 考虑大气对电磁波的折射 设电磁波在空气中沿直线传播且传播速度 为 c 求 1 这两颗同步卫星间的最小距离 s 是多少 2 同步卫星的轨
14、道半径 r 是多少 3 用这两颗卫星把电磁波信号由 A 点传到 B 点需要经历的时间 t 是多少 16 如图 半径 R 0 5m的光滑圆弧轨道 ABC 与足够长的粗糙轨道 CD 在 C 处平滑连接 O为圆弧轨道 ABC 的圆心 B点为圆弧轨道的最低点 半径 OA OC 与 OB 的夹角分别为 53 和 37 将一个质量 m 0 5kg 的物体 视为质点 从 A 点左侧高为 h 0 8m 处的 P 点水 平抛出 恰从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道 已知物体与轨道 CD 间的动摩擦因数 0 8 重力加速度 g l0m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 物体水平抛出时的初速度大小
15、 v0 2 物体经过 B点时 对圆弧轨道压力大小 FN 3 试求物体在轨道 CD 上运动的距离 x 17 质量为 M 4kg 的木板长 L 1 4m 静止放在光滑的水平地面上 其右端静置一质量为 m 1kg 的小滑块 可视为质点 小滑块与板间的动摩擦因数 0 4 不计空气阻力 g 10m s2 1 若对木板施加一个水平向右的恒力 使木板和木块一起向右运动 F 的最大值是多 少 2 今用 F 28N 的水平恒力向右拉木板 若使滑块能从木板上掉下来 力 F 做功的最小 值是多少 参考答案 1 6D C C D A C 7 9BCD AC CD 10 5 25 11 Vsin P fvcos 12
16、d t小Amgh 2 1 m 2M 2 t d D 13 2321654 f 225 x x x xxx BABC 14 1 2R 2 与联立 得 3 由勾股定理得 15 解 1 物体在抛出后竖直方向做自由落体运动 竖直方向 m s 物体恰从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道 则 得 m s 2 物体到达 A 点的速度 m s A 到 B 的过程中机械能守恒 得 代入数据得 m s 物体在 B 点受到的支持力与重力的合力提供向心力 则 得 FN 34N 3 B 到 C 的过程中机械能守恒 得 得 m s 物体在斜面 CD 上受到的摩擦力 f mgcos37 0 8 0 5 10 0 8N 3 2N 设物体在轨道 CD 上运动的距离 x 则 解得 x 1 09m 16 1 2 1 4smga F m M a1 20N 2 恰好滑下时 滑块与木板速度相同 在 t1时间内 2 1 4smga 2 2 6sm M mgF a 111 tav 122 tav 在 t2时间内 2 2 1 sm M mg a 211 tavv共 222 tavv共 2 2111 2 1 ttas 2 2222 2 12
