江西师大附中高三物理10月月考试题及答案
一、选择题(本题共12小题在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.速度的变化量越大,加速度就越大
B.匀变速直线运动,速度方向与加速度方向相同
C.平抛运动是匀变速曲线运动, 自由落体运动是物体在只有重力作用下从静止开始下落的运动
D.匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变
2.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是5 mB.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意1 s内的速度增量都是2 m/sD.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
3.如右图所示, 粗糙斜面的倾角为30,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦。物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B后,当滑轮两边轻绳的夹角为90时,A、B恰能保持静止且A所受摩擦力沿斜面向下,则物块B的质量为( )
A. B. C.mD.2m
4.如图所示,当小车向右加速运动时,物块M 相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则( )
A.物块M对车厢壁的压力增大 B.M受摩擦力增大
C.M将与小车分离 D.物块M仍能相对于车静止
5.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变,将两木棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则()
A.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大
B.每根木棍对圆筒的支持力变小,摩擦力变小
C.圆筒将匀加速滑下
D.圆筒仍能匀速滑下
6.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定,有质量不相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动,如图所示,A的运动半径较大,则( )
A.A球的线速度必小于B球的线速度
B.A球的角速度必小于B球的角速度
C.A球需要的向心力等于B球需要的向心力
D.A球对筒壁的压力可能等于B球对筒壁的压力
7.如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦均为f,若木块不滑动,力F的最大值是( )
A. B.
C. D.
8.如右图所示,质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰为mg,则( )
A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于
C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于3mg
D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于3mg
9.如图(a)所示,用一水平外力F推着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10 m/s2,根据图(b)中所提供的信息不能计算出()
A.物体的质量B.斜面的倾角
C.加速度为6 m/s2时物体的速度D.物体能静止在斜面上所施加的最小外力
10.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动),以速度v接近行星赤道表面匀速飞行,测出运动的周期为T,已知引力常量为G,则可得()
A.该行星的半径为vT2B.可以计算出行星的平均密度
C.无法测出该行星的质量D.该行星表面的重力加速度为2vT
11.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是( )
A BCD
12.小船过河,河宽300 m,水流速度为5 m/s,船在静水中的速度为4 m/s,以下结论正确的是( )
A.船要以最短路程过河,船头必须指向正对岸
B.船不可能到达正对岸
C.船以最短路程过河所需时间为125s
D.船的最短过河时间为75s
二、填空题(每小题6分,共12分)
13.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=mgM求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图1和图2所示,其原因分别是:
图1 图2
图1: ____________________________________________________;
图2: _____________________________________________________.
14.在探究弹力与弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数的实验中,实验装置如图1,所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
图1
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图2中,请作出FL图线.
图2
(2)由此图线可得出的结论是_______________________________________________;
该弹簧的原长为L0=______cm,劲度系数k=________________________N/m.
(3)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较.
优点在于:___________________________________________________________;
缺点在于:____________________________________________________________.
三、计算题(本题共5小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
15.(6分)甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间。
16.(6分)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度 抛出一个小球,测得小球经时间 落到斜坡另一点 上,斜坡的倾角 ,已知该星球的半径为 ,引力常量为 ,求该星球的密度。
17.(8分)如下图所示,质量 kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量 kg的小球B相连。今用跟水平方向成=30角的力 N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数
(3)当 为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小。
18.(10分)如图所示,虚线 为足够大的光滑水平面上的一条界线,界线的右侧是力的作用区, 为力的作用区内一条直线, 与界线 夹角为 ,可视为质点的不同小球,沿光滑水平面从界线的 点不断地射入力的作用区内,小球一进入力的作用区就受到水平恒力作用,水平恒力方向平行于 ,且由 指向 ,恒力大小与小球的质量成正比,比例系数为 ,求:
(1)当小球速度为 时,射入方向与界线 的夹角为 时,小球在力的作用区内运动时的最小速度的大小;
(2)当小球以速度 垂直界线 射入时,小球从开始射入到(未越过 直线)距离 直线最远处所经历的时间;
(3)当小球以大小不同的速度垂直界线 射入且都经过 直线时,试证明:所有小球经过 直线时的速度方向都相同。
19.(10分)下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角=37,C、D两端相距3.05m,B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。求:
(1)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;
(2)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D端所用时间的取值范围(结果可用根号表示)。
江西师大附中高三物理10月月考参考答案
一、
题号123456789101112
答案CCBADBCBDBCABDDBCD
二、13.(1)mM (2)B
(3)图1:m过大(或M过小),造成m不是远小于M
图2:没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
14.(2)在弹性限度内,弹力和弹簧的伸长量成正比 10 25
(3)优点在于:避免弹簧自身所受重力对实验的影响
缺点在于:弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差
三、15. (1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程时间为t,则v乙=v甲-at 解得:t=12 s,
此时甲、乙间距离为x=v甲t-12at2-v乙t=1012 m-120.5122m-412 m=36 m.
(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:t1=v甲a=20 s. t1时间内,x甲=v甲2t1=10220 m=100 m,x乙=v乙t1=420 m=80 m.此后乙车运动时间t2=x甲-x乙v乙=204 s=5 s,
故乙车追上甲车所需时间t=t1+t2=25 s.
16. 由 得
又有 联立解得:
17.(1)对B进行受力分析,设细绳对B的拉力为T,由平衡条件可得
解得: ,即
(2)对A进行受力分析,由平衡条件有
解得
(3)对A进行受力分析,由平衡条件有 解得:
令 , ,即 则:
显然,当 时F有最小值,所以 时F的值最小。
18.(1)由题意分析可知
(2)由 得:
(3)设垂直界线射入的小球速度为
小球经过直线 时应有: ,得
为初速度方向与 的夹角)
19. (1)米袋在AB上加速时的加速度
米袋的速度达到v0=5m/s时,滑行的距离 ,
因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度
设米袋在CD上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:
代入数据得a=10m/s2 所以能滑上的最大距离
(2)设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v1之前的加速度为a1=-g(sincos)=-10m/s2
(3)米袋速度小于v1至减为零前的加速度为a2=-g(sincos)=-2m/s2
由
解得v1=3m/s,即要把米袋送到D点,CD部分的速度vCDv1=3m/s
米袋恰能运到D点所用时间最长为:
若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a2。由 得,
所以,所求的时间t的范围为
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