1、- 1 -20182019学年高三年级第四次双周考物理试题一、选择题（18 为单选，每题 3分；914 为多选，每题 4分，共 48分）1.下列说法正确的是( )A. 地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空B. 若加速度方向与速度方向相同,当物体加速度减小时,物体的速度可能减小C. 物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒D. 做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的2.在如图所示的某物体做直线运动的 a-t 图像中,引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢.下列说法正确的是( )A.t = 1s时,“加速度的变化率”为 1.5 m/s2B.2 s内物体的速度改变量为
2、3 m/sC.2 s内物体的速度越来越小D.2 s后“加速度的变化率”为 0,物体的速度也一定为 03.如图所示,在水平放置的半径为 的圆柱体轴线的正上方的 点,将一个小球以水平速度RP垂直圆柱体的轴线抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的 点沿切线飞过,测得 、0v QO连线与竖直方向的夹角为 ,那么小球完成这段飞行的时间是( )QA. B.C. D.4.重为 的两个完全相同的小球,与水平面间的动摩擦因数均为 .竖直向上的较小的力G作用在连接两球轻绳的中点,绳间的夹角 =60O,如图所示,缓慢增大 到两球刚要运动的FF过程中,下列说法正确的是( )A.地面对球的支持力变大B.球刚开始运动时,
3、地面对球没有支持力- 2 -C.地面对球的摩擦力变小D.球刚开始运动时,球受到的摩擦力最大5. 如图所示，一个质量为 m的滑块静止置于倾角为 30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P点，另一端系在滑块上，轻弹簧与竖直方向的夹角为 30，则( )A.滑块不可能受到 3个力的作用B.轻弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg126.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 的重物,当重物的速度为 时,起重机的m1v有用功率达到最大值 ,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度 匀速P 2上升为止,则整个过程中,下列说法
4、错误的是( )A.钢绳的最大拉力为 1vB.钢绳的最大拉力为 2PC.重物的最大速度为 2v=mgD.重物做匀加速直线运动的时间为21vP7.如图所示,光滑轨道由 、 两段细圆管平滑连接组成,其中 AB段水平,段为半径为 的四分之三圆弧,圆心 及 点与 等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为 ,初速度 的光滑小球水平进入圆管 ,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于 ,则(小球直径略小于管内径) ( )A.小球到达 点时的速度大小B.小球能通过 点且抛出后恰好落至 点- 3 -C.无论小球的初速度 为多少,小球到达 点时的速度都不能为零D.若将 轨道拆除,则小球能上升的最大高度与
5、 点相距 28.如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上,放着质量为 的物体 ,处于静止状态。若kgA将一个质量为 的物体 轻放在 上,在轻放瞬间( 取 )( )3kgBA210/msA. 的加速度为B0B. 对 的压力大小为ANC. 的加速度为 26/msD. 对 的压力大小为 18 N9.如图甲所示,足够长的木板 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块 .木板 受到随时BAB间 变化的水平拉力 作用时,用传感器测出木板 的加速度 ,得到如图乙所示的 图tFBaaF象,已知 取 10 ,则( )g2/msA.滑块 的质量为 4AkB.木板 的质量为 1BC.当 时木板 加速度为 40FN2/sD.
6、滑块 与木板 间动摩擦因数为 0.1A10.按照我国整个月球探测活动的计划,在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后,将开展第二步“落月”工程,预计在 2013年以前完成.假设月球半径为 R,月球表面的重力加速度为 g0,飞船沿距月球表面高度为 3R的圆形轨道 I运动,到达轨道的 A点.点火变轨进入椭圆轨道 II,到达轨道的近月点 B再次点火进入月球近月轨道绕月球作圆周运动.下列判断正确的是( )A.飞船在轨道 I上的运行速率 0vgRB.飞船在 A点处点火时,动能增大C.飞船从 A到 B运行的过程中处于完全失重状态D.飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间 02Tg- 4 -11.如
7、图所示, 为半径为 的竖直光滑圆弧的左端点, 点和圆心 连线与竖直方向的BRBC夹角为 ,个质量为 的小球在圆弧轨道左侧的 点以水平速度 抛出,恰好沿圆弧在mA0v点的切线方向进入圆弧轨道,已知重力加速度为 ,下列说法正确的是( )gA.小球从 运动到 的时间AB0tanvgB. , 之间的距离20tt1LC.小球运动到 点时,重力的瞬时功率B0tanPmgvD.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时,圆弧轨道对它的支持力一定大于 mg 12.如图所示,半径为 R的竖直光滑 圆轨道与光滑水平面相切,质量均为 m的小球 A、 B与轻14杆连接,置于圆轨道上, A位于圆心 O的正下方, B与 O等高。让
8、它们由静止释放,最终在水平面上运动。下列说法正确的是( )A.当 B球滑到圆轨道最低点时,轨道对 B球的支持力大小为 3mgB.下滑过程中重力对 B球做功的功率先增大后减小C.下滑过程中 B球的机械能增加D.整个过程中轻杆对 A球做的功为 12mgR13.如图所示,甲、乙两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率 向上运动。现将一质量为 的小物体(视为质点)轻轻放在 处,小物体在图v A甲传送带达 处时恰好达到传送带的速率 。在乙传送带上到达离 处竖直高度为 的 处BvBhC时达到传送带的速率 ,已知 处离地面的高度均为 ,则在小物体从 到 的过程中( H)A.小物体与图甲中传送带间的动摩擦因数
9、较小B.两传送带对小物体做的功相等C.两传送带消耗的电能相等D.两种情况下因摩擦产生的热量相等14.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于 点(图中未标出).物块的质量为 , ,物块与桌面间的动摩擦因数为 .现OmABa- 5 -用水平向右的力将物块从 点拉至 点,拉力做的功为 .撤去拉力后物块由静止向左运动,OAW经 点到达 点时速度为零.重力加速度为 .则上述过程中( )OBgA.物块在 点时,弹簧的弹性势能等于A12maB.物块在 点时,弹簧的弹性势能小于 3C.经 点时,物块的动能小于OWgD.物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在 点
10、时弹簧的弹性势能B二实验题（共 12分）15.(6分)如图甲所示是某同学验证动能定理的实验装置,其步骤如下：a.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。b.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量 m及小车质量 M。c.取下细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为 f,重力加速度为 g。(1)步骤 c中小车所受的合外力为 。(2)为验证从 OC 过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出 BD间的距离为 x0,OC间距离为 x1,则 C点的速
11、度为 。需要验证的关系式为(用所测物理量的符号表示)。16(6 分)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- 6 -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(相邻两计数点间还有两个点没有画出)已知打点计时器采
12、用的是频率为 50 Hz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_A2tan B C k D1tan 2k三计算题（共 40分）17.(8分)质量为 3106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止出发,在运动过程中受到的阻力恒定,经 1103s后达到最大行驶速度 72 km/h。此时司机关闭发动机,列车继续滑行 4 km停下来。求：(1)列车在行驶过程中所受阻力的大小。 (2)列车在加速过程中通过的距离。18.
13、(10分)如图所示,AB 为斜轨道,与水平方向成 45角,BC 为水平轨道,两轨道在 B处通过一段小圆弧相连接,一质量为 m的小物块,自轨道 AB的 A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的 C点,已知 A点高 h,物块与轨道间的动摩擦因数为 ,求：(1)物块沿轨道 AB段滑动时间 t1与沿轨道 BC段滑动时间 t2之比 。(2)使物块匀速地、缓慢地沿原路回到 A点所需做的功。19(10 分)如图甲所示，一倾角为 37的传送带以恒定速度运行现将一质量 m1 kg的- 7 -小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向， g10 m/s 2，sin 3
14、70.6，cos 370.8：求：(1)物体与传送带间的动摩擦因数；(2) 08 s 内物体机械能的增加量;(3)物体与传送带摩擦产生的热量 Q.20.(12分)如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AD和光滑圆轨道 DCE组成,AD 与 DCE相切于 D点,C 为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道 AD上离地面高为 H处由静止下滑,用力传感器测出其经过 C点时对轨道的压力 N,改变 H的大小,可测出相应的 N的大小,N 随 H的变化关系如图乙折线 PQI所示(PQ 与 QI两直线相连接于 Q点),QI 反向延长交纵轴于 F点(0,5.8N),重力加速度 g取 10m/s2,求：(1)小物
15、块的质量 m。(2)圆轨道的半径及轨道 DC所对应的圆心角 (可用角度的三角函数值表示)。(3)小物块与斜面 AD间的动摩擦因数 。- 8 -物理答案1. D 2.答案：B 3. 答案：C 4. 答案：D解析：把两小球看成一个整体,根据受力图可列得: ,由于 不断增大,故2NFGF不断减小.故 A错误;对结点受力分析如图: 有 即,对小球进行受力分析NF 60 Tsin如图有:小球静止时,在滑动之前 为静摩擦,故 增大, 增大, 增大,故 C错误.在滑f f动后, 为滑动摩擦, 增加, 减小,故刚要开始滑动时, f 3NfFGcos最大.D 正确 B错误.考点:整体法及隔离法;共点力的平衡。5
16、. 答案：D 解析：解本题的关键是分析轻弹簧弹力的有无。假设没有轻弹簧并且斜面足够粗糙，滑块也可能静止在题图所示位置，所以轻弹簧可能处于原长状态，此时滑块受到 3个力的作用，A，B 错误。如果斜面对滑块的支持力大小为零，那么斜面与滑块之间肯定没有摩擦力，滑块只受到竖直向下的重力和沿轻弹簧方向的拉力，二力不可能平衡，所以斜面对滑块的支持力大小不可能为零，C 错误。根据滑块在斜面上静止可知，斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg，选项 D正确。126. 答案：B 7. 答案： B8.答案：C 解析：本题的疑难在于想当然地认为初始状态是平衡状态,压力等于重力,突破点是通过对轻放 前后的 及整体做受力分
17、析进而确定其状态。A在 轻放在 上的瞬间,虽然速度为 ,但因 、 整体的合外力不为 ,故加速度不为 ,0AB00所以选项 A错误。在物体 轻放在 上之前,轻弹簧处于压缩状态,设其压缩量为 ,对 有xA; 轻放在 上之后,对整体有 ,对 有kxmgB()()ABmgkxma,解得 ,根据牛顿第三定律可知 , 对 的压力大小BNa26/,1sN为 ,选项 BD错误,选项 C 正确。129. 答案：BC 解析：由图知,当 时,加速度为: ,对整体分析,由牛顿第二8F2/as定律有: ,代入数据计算得出: ,当 时, 、 发ABFm4ABmkg8FNAB生相对滑动,根据牛顿第二定律,对 有 ,由图示可
18、知,图线1ABBa的斜率: ,计算得出: ,滑块 的质量为: 。12186BakmFkg3Amkg当 , ,代入计算得出 ,故 A、D 错误,B 正确。C 项根据 时,0a6N0.108FN滑块与木块相对滑动, 的加速度为: ,所以 C正确,选 BC。211.2304/aABBBggFmsm- 9 -10. 答案：CD 11. 答案：ACD12.答案：BD 解析： AB小球组成的系统,在运动过程中机械能守恒,设 B到达轨道最低点时速度为 v,根据机械能守恒定律得: ,解得 : 。在最低点,根据牛顿21()mgRvgR第二定律得: ,解得 N=2mg,故 A错。2vNg因为初位置速度为零,则重力
19、的功率为零,最低点速度方向与重力方向垂直,重力功率也为零,所以重力功率先增大后减小,故 B正确。 A的重力势能没变,动能增加,所以 A的机械能增加,又因 AB系统机械能守恒,所以 B的机械能减少,故 C错。整个过程对 A,根据动能定理得: ,代入 ,得 ,故 D正确。21WmvgR12Wmg13. 答案：AB 解析：根据公式 ,可知物体加速度关系 ,vax再由牛顿第二定律 ,得知 ,故 A正确;cosing传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量,动能增加量相等,重力势能的增加量也相同,故两种传送带对小物体做功相等,故 B正确;由摩擦力热 知,甲图中 , ,12sinvtH112sinvt
20、HfSf,11sinsifmga乙图中: , ,2inHhfS222sinsinvfmgaHh解得 , ,21mgv21hv,根据能量守恒定律,电动机消耗的电能 等于摩擦产生的热量 与物块增加机械能之和,因物块两次从 到 增加的机械能相同, ,所以将QAB小物体传送到 处,两种传送带消耗的电能甲更多,故 CD错误;B14. 答案：BC解析：由于物块与桌面间有摩擦, 大于 ,故 .设物块在 点时,弹簧的弹O12aA性势能等于 ,用水平向右的力将物块从 点拉至 点,拉力做的功为pAEA,物块在 点时,弹簧的弹性势能 小于 ,选项 A错误.Wmg pEWmga- 10 -物块从 到 再由 到 的过程
21、克服摩擦力做的功为 ,大于 .OABmgOAa32mga由功能关系,物块在 点时,弹簧的弹性势能小于 ,选项 B正确.32W物块从 到 再由 到 的过程,克服摩擦力做的功为 ,大于 ,所以经点时,物块的动能小于 ,选项 C正确.OWmga物块从 向 运动,弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大,此时弹簧处于拉伸状态,运动到AB点时弹簧处于压缩状态,根据题述不能判断这两个位置弹簧的弹性势能的大小,选项 D错误.15.mg x0f/2 mgx1=M x02 f2/816. (1)BCD (2) a 102 m/s21.3 m/s 2.3.8 3.3 2.8 1.4 1.9 2.39t2(3)对小车受力
22、分析，由牛顿第二定律可得：2 F Ma，可得： a F，即 k tan 2M 2M ，选项 D正确，选项 A、B、C 错误17.答案：(1) 1.510 5N (2)1.610 4m18.【解析】(1)设物块沿轨道 AB滑动的加速度为 a1,由牛顿第二定律有mgsin45-mgcos45=ma 1 (2分)设物块到达 B点时的速率为 vB,则有vB=a1t1 (1分)设物块沿轨道 BC滑动的加速度为 a2,由牛顿第二定律有mg=ma 2 (1分)物块从 B点开始做匀减速直线运动,到达 C点时,速度为零,故有：0=v B-a2t2 (1分)由上面各式得： = = (2分)(2)由动能定理：由 A
23、到 C：W f-mgh=0 (2分)由 C到 A：W F-mgh-Wf=0 (2分)所以,W F=2mgh (1分)19解析： (1)由图象知，物体相对传送带滑动时的加速度a1 m/s 2对此过程中物体受力分析得 mg cos mgsin ma解得 0.875.- 11 -(2) 从图乙中求出物体的位移x6 m42 m14 m. 4 22物体被送上的高度 h xsin 8.4 m重力势能增加量 Ep mgh84 J动能增加量 Ek mv mv 6 J12 2 12 21机械能增加量 E Ep Ek90 J（3）08 s 内只有前 6 s发生相对滑动06 s 内传送带运动距离 x 带 46 m2
24、4 m06 s 内物体的位移 x 物 6 m产生的热量 Q mg cos x 相对 126 J.20.【解析】(1)如果物块只在圆轨道上运动,则由动能定理得 mgH= mv2解得 v= (1分)由向心力公式 N-mg=m (1分)得 N=m +mg= H+mg (1分)结合 PQ曲线可知 mg=5N得 m=0.5kg (1分)(2)由图像可知 =10N/m得 R=1m (1分)cos= =0.8,=37 (1分)(3)如果物块由斜面上滑下,由动能定理得mgH-mgcos = mv2 (2分)解得 mv2=2mgH- mg(H-0.2m) (1分)由向心力公式 N-mg=m得 N=m +mg= H+ mg+mg (2分)结合 QI曲线知 mg+mg=5.8N(2 分)解得 =0.3 (1 分)- 12 -
