湖北省武汉市黄陂区盘龙开发区第一中学高三物理测试题含解析

湖北省武汉市黄陂区盘龙开发区第一中学高三物理测试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （多选题）如图甲所示，一可视为质点的物块静止在倾角θ=37°的粗糙固定斜面的顶端．现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，4s末物块恰好运动到斜面底端，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．下列说法正确的是（　　） A．斜面的长度为1.6m B．物块的质量为0.5kg C．物块与斜面间的动摩擦因数为0.8 D．0～4s时间内，力的最大功率为0.32W 参考答案： AC 【考点】功率、平均功率和瞬时功率；摩擦力的判断与计算；牛顿第二定律． 【分析】由F﹣t图象求出力的大小，由v﹣t图象判断物体的运动状态，应用牛顿第二定律、平衡条件与滑动摩擦力公式求出物块的质量与动摩擦因数； 由v﹣t图象的面积求出物块的位移，由功率公式P=Fv可以求出力F做功的最大功率． 【解答】解：A、斜面的长度等于v﹣t图象围成的图象的面积=1.6m，故A正确； BC、由速度图象知，在1～3s时间内，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma， 由v﹣t图象可知，加速度：a==0.4m/s2． 在3～4s时间内，物块做匀速直线运动，由平衡条件得：μmgcosθ﹣mgsinθ=0.4N，解得：m=1kg，μ=0.8，故B错误，C正确； D、0～4s内，力F的最大功率为P=Fv=0.8×0.8W=0.64W，故D错误； 故选：AC 2. 如图所示，为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，波速为10m/s，P和Q分别是离坐标原点O为2m和6m的质点，则以下说法正确的是      （填入选项前的字母，有填错的不得分） A．若原点O为波源，则在t=0.25s时刻质点P的 速度沿y轴正方向，加速度沿y轴负方向 B．若原点O为波源，则在t=0.25s时刻质点P的 速度沿y轴负方向，加速度沿y轴正方向 C．若质点Q为波源，则在t=0.35s时刻质点P的速度正在减小 D．若质点Q为波源，则在t=0.35s时刻质点P的位移为-2.5cm 参考答案： A  3. 如图所示圆区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电量都相同的带电粒子，以不相等的速率，沿着相同的方向，对准圆心Ｏ射入匀强磁场中，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是 (       ) Ａ．速率较大的粒子运动通过磁场后偏转角一定越大 Ｂ．速率较大的粒子运动半径一定大，周期也一定大 Ｃ．运动时间较长的，在磁场中通过的路程较长 Ｄ．运动时间较长的，在磁场中偏转的角度一定大     参考答案： D 4. 一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是(     ) A.提升过程中手对物体做功m(a+g)h B.提升过程中合外力对物体做功mah C.提升过程中物体的动能增加m(a+g)h D.提升过程中物体克服重力做功mgh 参考答案： ABD 5. （多选）如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后(  ) A．物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比 B．物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力 C．物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同 D．物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反 参考答案： 【知识点】物体的弹性和弹力；弹性形变和范性形变；胡克定律．B2 【答案解析】AC  解析： A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力，根据胡克定律得：FA=kAx，FB=kBx，根据题意可知，kA＜kB所以FA＜FB撤去拉力后整体保持相对静止，以加速度a向左运动，根据牛顿第二定律得：FA+FB=2ma；a=；故a与x成正比；故A正确；因：kA＜kB故FA＜ma所以撤去拉力后A的弹力不足以提供加速度，对A根据牛顿第二定律得：FA+f=ma，A所受静摩擦力方向水平向左，与拉力的方向相同；对B根据牛顿第二定律得：FB-f=ma所以A受到的合力小于弹簧对B的弹力，故BD错误，C正确；故选：AC． 【思路点拨】A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力大于弹簧A的弹力，根据胡克定律判断AB弹簧弹力的大小，对AB整体根据牛顿第二定律求出整体加速度，再分别对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可判断．本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的直接应用，关键是正确对AB进行受力分析，注意整体法和隔离法的应用；并注意分析判断静摩擦力的方向． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： (1)照片的闪光频率为________Hz. . (2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s 参考答案： (1)10    (2)0.75 7. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则　　，　　。 　　　(填“>”、“<”或“=”) 参考答案： 8. 如右图所示，质点A从某一时刻开始在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，出发点是与圆心O等高的点a，与此同时，位于圆心的质点B自由下落。已知圆的半径为R=19.6m，则质点A的角速度至少        ，才能使A、B相遇。 参考答案： 9. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：                    ．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为         ．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素） 参考答案：         10. 某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。 a.按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动； b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号； c.保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b； d.算出每条纸带对应的加速度的值; e.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F)，作出a-F图象。 ①在步骤d中，该同学是采用v--t图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s； ②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图5所示。T=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=_______m/s2； ③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是 A.本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比 B.小车的加速度可能大于重力加速度g C.可以确定小车的质量约为0.50kg D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M 参考答案： 11. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。 （1）该实验应用的研究方法是 _________________________法； （2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出关系图线（如图所示）。 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________。 ②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____。 （3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与质量m的关系，则应该绘制什么关系图线？答：___________。 参考答案： （1）控制变量法 （2）质量一定的情况下，加速度与合外力成正比 （3）没有使小车质量远大于钩码质量 （4）是 12. 将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为           N，方向           。 参考答案： （150；竖直向下） 13. 若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为　4　 km/s．若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度　2.5　 m/s2． 参考答案： 解：（1）人造地球卫星在圆形轨道上运行时，由万有引力提供向心力，则有：    G=m 解得，v== 对于地球的第一宇宙速度，即为：v1= 所以 v=v1=4km/s （2）对人造地球卫星，根据牛顿第二定律得：   ma=G， 得加速度为a== 又mg=G 联立是两式得 a===2.5m/s2 故答案为：4，2.5． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （6分）为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验： 第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离； 第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。        回答下列问题： ①你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。 ②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________ 参考答案： 答案：①弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s；弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；　②　　　　(有其他表示方法也可以算正确) 15. 如图所示是某次实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打的点，打点计时器所用的电阻屏率为50Hz，根据提示数据可知 （1）纸带做运动是　           　； （2）相邻两计数点的时间间隔为　     　； （3）打 B 点时纸带的瞬时速度为　      　． 参考答案： 解：（1）由纸带可知，BC=6.24﹣2.92=3.32cm；CD=9.95﹣6.24=3.71cm；DE=14.04﹣9.95=4.09，则可知，△x=0.