北师大附中2014年高三物理10月月考试卷及答案
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1.下列关于摩擦力的说法中正确的是
A.两物体间的摩擦力大小一定跟这两物体间正压力的大小成正比
B.摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反
C.静摩擦力只可能对物体做正功,不可能对物体做负功
D.滑动摩擦力既可能对物体做负功,也可能对物体做正功
2.如图所示,将质量为m的小球P用细线悬挂于O点,用拉力F拉住小球P使其处于静止状态,要求悬线与竖直方向成=30角。拉力F的最小值为
A. B.
C. D.mg
3.如图所示,在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子。在水平向左的恒力F作用下从静止开始做匀加速运动。绳子中某点到绳子左端的距离为x,设该处绳的张力大小为T,则能正确描述T与x之间的关系的图象是
A. B. C. D.
4.将甲、乙两球从足够高处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量)。两球的v-t图象如图所示。落地前两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是
A.甲球质量大于乙球
B.甲球质量小于乙球
C.释放瞬间甲球加速度较大
D.释放瞬间乙球加速度较大
5.将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动。已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周期的8倍。那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为
A.2∶1 B.4∶1
C.8∶1 D.16∶1
6.如图所示,原长为L1的橡皮绳与长为L2的细棉绳的一端都固定在O点,另一端分别系两个相同的小球P和Q,L1
A.两小球第一次通过O点正下方时的机械能相同
B.P球通过M点时的速度较大
C.Q球通过M点时的动能较大
D.上述过程橡皮绳和细棉绳对小球都不做功
7.如图所示,两根细线p、q的一端固定在同一根竖直杆上,另一端拴住同一个小球。当小球随杆以角速度匀速转动时,p、q均被拉直,其中q绳处于水平方向。此时它们对小球的拉力大小分别为F1、F2。若将杆转动的角速度增大,下列判断正确的是
A.F1、F2都将增大 B.F1增大,F2不变
C.F1不变,F2增大 D.F1、F2的合力不变
8.把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧。运动员在比赛过程中,从某一次位于床面压缩到最大深度处开始,到运动员离开蹦床上升到最高点为止的过程中,下列说法中正确的是(把运动员看成质点,忽略空气阻力的影响。)
A.离开蹦床瞬间运动员的速度最大
B.从开始到离开蹦床过程,运动员的加速度先减小后增大
C.开始时刻和刚离开蹦床时刻运动员的加速度大小相同
D.运动员的动能和重力势能之和保持恒定
9. 如图所示,一张薄纸板放在光滑水平面上,其右端放有小木块,小木块与薄纸板的接触面粗糙,原来系统静止。现用水平恒力F向右拉薄纸板,小木块在薄纸板上发生相对滑动,直到从薄纸板上掉下来。上述过程中有关功和能的下列说法正确的是
A.拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加
B.摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热
C.离开薄纸板前小木块可能先做加速运动,后做匀速运动
D.小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热
10.如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球,以下哪个图象能正确表示平抛飞行时间t随v变化的函数关系
A. B. C. D.
二、不定项选择题(每小题4分,共20分)
11.把物块P放在固定的斜面上后,发现P沿斜面的粗糙表面匀加速下滑。这时若对物块施加一个竖直向下的恒定压力F(如图中虚线所示),下列判断正确的是
A.物块对斜面的压力不变 B.斜面对物块的摩擦力增大
C.物块下滑的加速度增大 D.物块下滑的加速度不变
12.如图所示,弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上,下端用小钩勾住质量为m的小球C,弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静止时p、q与竖直方向的夹角均为60。下列判断正确的有
A.若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg
B.若p和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为
C.若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为
D.若q和球突然脱钩,则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
13.如图所示,P、Q两物块质量均为m,用轻弹簧相连,竖直放置在水平面上,处于静止状态。现对P施加竖直向上的拉力F,P缓慢上升h时Q对水平面的压力恰好为零。下列说法正确的有
A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为
C.上述过程拉力做的功为Fh D.上述过程拉力做的功为mgh
14.某质点在xOy平面内运动,从t=0时刻起,它在x轴方向和y轴方向的v-t图象分别如图所示,则下列判断正确的是
A.该质点可能做匀变速曲线运动
B.该质点一定做匀加速直线运动
C.该质点的初速度大小为5m/s
D.该质点的加速度大小为2m/s2
15.如图所示,一固定斜面倾角为30,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H,则此过程中,下列判断正确的有
A.物块的动能损失了2mgH
B.物块的动能损失了mgH
C.物块的机械能损失了mgH
D.物块的机械能损失了mgH/2
三、计算题(50分)
16.(8分)公交车在平直公路上匀速行驶,前方黄灯亮起后,司机立即采取制动措施,使汽车开始做匀减速运动直到停下。开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为x1=8m和x2=4m。求:⑴汽车做匀减速运动的加速度大小a;⑵开始制动时汽车的速度大小v;⑶开始制动后的3s内汽车的位移大小s。
17.(8分)如图所示,一质量为m的小物块从半径为R的四分之一圆弧轨道上与圆心等高的A处由静止释放,经过轨道最低点B时对轨道压力大小为2mg,此后小物块水平飞出,恰好垂直于斜面击中倾角为=30的斜面。不计空气阻力。求:⑴小物块到达B点瞬间的速度大小v;⑵小物块在圆弧轨道上运动过程中克服摩擦阻力做功Wf;⑶小物块从B点飞出到击中斜面过程经历的时间t。
18.(10分)卡文迪许在实验室中测得引力常量为G=6.710-11Nm2/kg2。他把这个实验说成是称量地球的质量。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2。根据万有引力定律和以上给出数据,求:⑴地球的质量M(此问计算结果保留一位有效数字);⑵推算地球的第一宇宙速度v1;⑶已知太阳系的某颗小行星半径为32km,将该小行星和地球都看做质量均匀分布的球体,且两星球的密度相同,试计算该小行星的第一宇宙速度v2。
19.(12分)小型试验火箭的质量为m=100kg,点火后燃料能为火箭提供竖直向上的恒定推力。某次试验中,火箭从地面点火升空后,恒定推力持续了t1=10s,之后又经过t2=20s火箭落回地面。不计空气阻力,不考虑火箭质量的变化,取g=10m/s2。求:⑴火箭加速上升阶段的加速度大小a;⑵火箭飞行过程达到的最大高度h;⑶燃料提供的恒定推力对火箭做的功W。
20.(12分)如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部是倾角为=37,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽QSR,RQ是其竖直直径。两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高。质量为m=0.2kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为=0.375。将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过Q点时没有机械能损失。求:⑴小滑块从P到Q克服摩擦力做的功Wf;⑵为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度v0的大小;⑶现将半圆槽上半部圆心角为=60的RS部分去掉,用上一问得到的初速度v0将小滑块从P点释放,它从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度h。(取g=10m/s2,sin37=0.60,cos37=0.80。)
北京师大附中2014-2015学年度高三月考物理答题纸
姓名 班级 学号 成绩_______________
16.
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19.
20.
北京师大附中2014-2015学年高三月考物理参考答案
1.D(只有动摩擦力大小才和正压力成正比,A错;摩擦力方向一定和相对运动或相对运动方向相反,B错;静摩擦力、动摩擦力都可能对物体做正功,也都可能对物体做负功,C错,D对。)
2.B(用三角形定则做出小球受力分析图如右,表示重力mg、拉力F和细线的拉力T的矢量首尾相连组成封闭的三角形,图中红色箭头对应的拉力最小。)
3.B(分别以整根绳和右段绳为对象用牛顿第二定律,设整段绳的质量为m,则右段绳的质量为 ,可解得 。)
4.A(稳定时kv=mg,因此vmm,由图象知v1v2,因此m甲释放瞬间v=0,因此f=0,两球均只受重力,加速度均为重力加速度g。)
5.B(行星绕太阳做匀速圆周运动的周期公式为 ,因此 。)
6.C(两个系统初状态的总机械能相同,到达O点正下方时橡皮条具有弹性势能,因此P球的机械能较小,而此时两球重力势能相同,因此Q球动能较大,速度也较大,A、B错,C正确;小球P的轨迹不是圆,上述过程橡皮绳的拉力方向与P的速度方向成钝角,该拉力对小球做负功。)
7.C(设p线与竖直方向成角,设q线的长为r。则竖直方向F1cos=mg,可见F1大小恒定;水平方向F1sin+F2=m2r,增大时,只有F2增大。)
8.B(该过程中,当蹦床对运动员的弹力大小与重力相等时加速度为零,速度最大,A错,B正确;由简谐运动的对称性,开始时刻速度最小为零,对应的加速度最大,离开蹦床时有速度,对应的加速度较小;运动员和蹦床系统机械能守恒,离开蹦床前的上升过程蹦床对运动员的弹力一直做正功,运动员的机械能一直在增大。)
9.D(对系统而言,拉力做功增加了薄纸板的动能、小木块的动能和系统的内能;拉力对小木块做的功W1=fx,其中x是小木块对地的位移,如右图中三角形面积S1所示,系统摩擦生热Q=fd,其中d是小木块与薄纸板间的相对移动路程,如右图中三角形面积S2所示,根据本题给出的条件,S1和S2的大小关系无法确定。)
10.C(设斜面倾角为,若v
11.BC(物块对斜面的压力由mgcos变为(F+mg)cos,增大了;斜面对物块的摩擦力由mgcos变为(F+mg)cos,增大了;根据题意
12.BD(原来p、q对球的拉力大小均为mg。p和球脱钩后,球将开始沿圆弧运动,将q受的力沿法向和切线正交分解(见图1),得F-mgcos60= ,即 ,合力为mgsin60=ma,A错,B正确;q和球突然脱钩后瞬间,p的拉力未来得及改变,仍为mg,因此合力为mg(见图2),球的加速度为大小为g。)
13.BD(原来弹簧被压缩,kx1=mg,Q对水平面的压力为零时弹簧被拉伸,kx2=mg,x1+x2=h,A错,B正确;缓慢上升过程拉力F逐渐增大,不是恒力,C错;全过程始末状态弹性势能相同,动能均为零,因此拉力做功仅增加了系统的重力势能,D正确。)
14.BC(由图象知初速度vx=3m/s2,vy=4m/s2,因此v=5m/s;ax=1.5m/s2,ay=2m/s2,因此a=2.5m/s2;初速度大小 ,加速度大小 ,即初速度与加速度同向,质点做匀加速直线运动。)
15.AC(沿斜面方向mgsin30+f=mg,得f=mg/2。物体位移大小x=2H。动能损失等于克服合力做的功,合力为F=mg,A正确,B错;机械能损失等于克服摩擦力做的功,C正确,D错。)
16.解:⑴匀变速直线运动x=aT2
得a=4m/s2
⑵匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度
第1s末的瞬时速度 m/s
v1=v0-at
得v0=10m/s
⑶设匀减速持续的时间为t0
v0=at0
得t0=2.5s3s
因此制动后的3s内汽车实际运动时间仅为2.5s
由v02=2as
得s=12.5m
17.解:⑴小物块在B点受到的合力充当向心力
其中N=2mg
得
⑵A到B过程对物块用动能定理
得
⑶物块垂直于斜面击中斜面,说明末速度与竖直成30
因此
而竖直方向为自由落体运动
得
18.解:⑴由万有引力定律
因此
代入数字计算得M=61024kg
⑵万有引力充当向心力
得v1=8km/s
⑶行星的第一宇宙速度对应的r=R
由万有引力定律
和
得v2=40m/s
19.解:⑴按题意,这30s内总位移为零
得a=8m/s2
⑵火箭加速上升的高度 =400m
最大速度 v=at1=80m/s
继续做竖直上抛运动 v2=2gh2
得h2=320m
因此h=h1+h2=720m
⑶火箭推力做的功等于火箭机械能的增加,加速上升阶段
得W=7.2105J
20.⑴Wf =mgcosl=0.6J
⑵从P到R全过程对滑块用动能定理
在R点重力充当向心力
半径r=lsin/2=0.3m
解得v0=3m/s
⑶从P到S全过程对滑块用动能定理
离开半圆槽时vs= m/s
其竖直分速度
vy2=2gh
得h=0.225m
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