2019届青海省西宁市第四高级中学高三上学期模拟考试物理试题(解析版)
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青海省西宁市第四高级中学2019届高三上学期第二次(10月)模拟理综-物理试题
一、选择题
1.质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此下列选项中不可求的是( )
A. 前25 s内汽车的平均速度
B. 前10 s内汽车的加速度
C. 前10 s内汽车所受的阻力
D. 15~25 s内合力对汽车所做的功
【答案】C
【解析】
【详解】A、25s内经过的位移的大小等于0−25s所围成图形的面积大小,根据图形求得位移,根据可求前25 s内汽车的平均速度,故A不符合题中要求;
BC、根据斜率等于加速度,可以求出前10s内汽车的加速度a,根据牛顿第二定律得:F−f=ma,由于汽车所受的所受的牵引力未知,所以不能求出汽车所受的阻力,故C符合题中要求,B不符合题中要求;
D、15s末和25s末物体的速度的大小是知道的,根据动能定理可以求合外力对汽车所做的功,故D不符合题中要求;
故选C。
【点睛】在v-t图象中,直线的斜率表示物体的加速度的大小,图象与横坐标围成的图形的面积表示物体经过的位移,由动能定理研究功。
2.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t图象如图所示。t=0时,两车间距为;时刻,甲、乙两车相遇。时间内甲车发生的位移为s,下列说法正确的是( )
A. 时间内甲车在前,时间内乙车在前
B. 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍
C. 时刻甲、乙两车相距
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、时间内甲的位移大于乙的位移,而甲乙在时刻相遇,所以时刻前,甲在后,乙在前,故A错
时间内,
B、 时间内甲车平均速度是 ,而乙的平均速度为 ,故B错;
CD、时间内甲的位移为
乙的位移为
时刻甲乙两车相遇,则由
可解得:
同理在
甲的位移为
乙的位移为
所以时刻甲、乙两车相距 ,故C错;D对;
综上所述本题答案是:D
【点睛】由图象可以知道甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,根据图象与坐标轴围成的面积表示运动的位移,分析两车各个时刻的位置关系.根据公式分析平均速度关系.由位移关系和原来相距的距离求s.
3.一个物体静止在斜面上时,正确表示斜面对物体作用力F方向的是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
物体静止在斜面上所以受力应该平衡,物体受到重力和斜面对物体的作用力,两者大小相等方向相反,故B正确;
故选B
4.如图所示,放在水平面上的物体受到一个与水平方向成α角的斜向下的力F的作用,在水平面上做直线运动。如果保持力F的大小不变,使力F与水平面的夹角α 变小,则水平面受到的压力的大小N和摩擦力的大小f的变化情况是( )
A. N变小,f变大
B. N变大,f变小
C. N变小,f变小
D. N变大,f变大
【答案】C
【解析】
【详解】物体受到重力mg、推力F、支持力N、摩擦力f、并在水平面上做直线运动,
物体竖直方向上 受力平衡,故由平衡得:
随着变小,则支持力N变小,摩擦力f也随着变小,故C对;ABD错;
综上所述本题答案是:C
5.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹篱上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A. t1时刻小球动能最大
B. t2时刻小球动能最大
C. t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D. t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
【答案】C
【解析】
【详解】A、t1时刻小球刚接触弹簧,此时受重力作用,合外力不为零,所以动能不是最大,故A错;
B、t2时刻小球动能最大弹簧的力最大,即弹簧压缩到最紧,此时速度等于零,动能不是最大,故B错;
C、t2~t3这段时间内,弹簧从压缩量最大到恢复原长,在此过程中小球受到的合力先向上,后向下,即先做加速后做减速,所以小球的动能先增加后减少,故C对;
D、t2~t3这段时间内,弹簧的弹性势能转化为小球增加的动能和增加的重力势能,故D错;
综上所述本题答案是:C
【点睛】本题的易错项为D项。t2~t3这段时间内物体在弹簧弹力和重力的作用下向上运动,弹簧的弹性势能一部分转化为小球的动能,还有一部分转化为小球的重力势能。
6.质量均为m =lkg的甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动,二者的动能随位移的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲的加速度大小为2m/s2
B. 乙的加速度大小为1.5m/s2
C. 甲、乙在x=6m处的速度大小为2m/s
D. 甲、乙在x=8m处相遇
【答案】AD
【解析】
A项:对甲由动能定理可知:,即即为图象斜率,所以,由牛顿第二定律得:,故A正确;
B项:对乙由动能定理可知:,即即为图象斜率,所以,
由牛顿第二定律得:,故B错误;
C项:由图可知:对甲:,即,解得:,对乙:
,即,解得:,故C错误;
D项:甲、乙两个物体同时从同地沿同一方向做直线运动,所以甲、乙在x=8m处相遇。
7.如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是: ( )
A. B与水平面间的摩擦力增大
B. 绳子对B的拉力增大
C. 悬于墙上的绳所受拉力不变
D. A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
【答案】AD
【解析】
【详解】B:对物体A受力分析,据平衡条件可得,绳中拉力始终等于物体A的重力,则把物块B移至C点后,绳子对B的拉力不变。故B项错误。
A:物块B移至C点,与物块相连绳子与水平方向的夹角变小,对物块受力分析如图:
由平衡条件可得,B与水平面间的摩擦力;由于不变、变小,则B与水平面间的摩擦力变大。故A项正确。
CD:对不计质量的光滑小滑轮受力分析,滑轮受竖直绳对其向下的拉力、与物块相连绳对其斜向右下方的拉力、悬于墙上的绳对滑轮的拉力,由于竖直绳对其向下的拉力、与物块相连绳对其斜向右下方的拉力大小不变且夹角变大,则这两力的合力变小,悬于墙上的绳对滑轮的拉力变小。由于竖直绳对其向下的拉力、与物块相连绳对其斜向右下方的拉力大小相等,这两力的合力在其角平分线上,则;又由于三力平衡,则悬于墙上的绳的拉力也沿角平分线,即。故C项错误,D项正确。
【点睛】本题关键是分别对物体A、物体B、滑轮受力分析,然后根据共点力平衡条件结合正交分解法和合成法进行分析讨论。
8.如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即 (图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是( )
A. 小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,最后做匀速运动
B. 小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动
C. 小球的最大速度为
D. 小球的最大加速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB、刚开始运动,加速度为 ,当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合 后,加速度为 :,当速度v增大,加速度减小,当加速度减小到0,做匀速运动,故A错;B对;
C、当加速度为零时,小球的速度达到了最大,即 ,解得: ,故C对;
D、结合加速度公式,知小球的最大加速度 ,故D错;
综上所述本题答案是:BC
【点睛】对小球受力分析,根据牛顿第二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,进而分析运动情况
二、实验题
9.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)图中实验用的弹簧测力计A的示数为________N.
(2)下列能减小实验误差的措施是________
A.让重物M的质量适当大一些;
B.弹簧测力计应在使用前校零;
C.弹簧测力计B所拉的细绳套应尽可能保持水平方向;
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置.
【答案】 (1). 3.8; (2). AB;
【解析】
(1)由图示可知,弹簧测力计分度值为0.2 N,其示数为3.8 N.
(2)重物质量越大,平衡时两弹簧测力计示数越大,读数误差越小,故应让重物的质量适当大一些,故A正确;弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,故B正确;弹簧测力计B所拉的细绳套只要与重物、弹簧测力计A在同一竖直面内即可,不必要保持水平方向,故C错误;改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置是为了保证力的作用效果相同,并不能减小实验误差,故D错误。所以AB正确,CD错误。
10.如图所示为某同学测定木块A与木板之间动摩擦因数的实验装置,A上固定一个容器B,B和C中可放置钩码,不计B、C的重力。A的左端与打点计时器的纸带(未画出)相连,通过打点计时器打出的纸带可以计算出木块A的加速度。实验中该同学在保持钩码总数量不变[即图中B、C中钩码总重力不变]的条件下,将B中钩码陆续移到C中,重复测量。不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。
(1)实验中除电磁打点计时器、纸带、若干个质量均为50克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线外,为了完成本实验,还应有__________。
A.秒表
B.天平
C.毫米刻度尺
D.低压交流电源
(2)实验中某次获取的一条纸带的一-部分,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算加速度a=______(保留两位有效数字)。
(3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,由此可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______(g取,保留两位有效数字)。
【答案】 (1). CD; (2). ; (3). 0.40;
【解析】
【详解】(1)A、打点计时器通过打点即可以知道道时间,故不需要秒表,故A错误.
B、本实验中可以不测滑块的质量,而且砝码的质量已知,故天平可以不选,故B错
C、实验需要测量两点之间的距离,故需要毫米刻度尺,故C对;
D、打点计时器要用到低压交流电源,故D对;
综上所述本题答案是:CD
(2)每隔4个点取一计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,
则利用 可求得加速度为:
(3)设C中的砝码质量为m ,B中砝码的质量为,且不变, 对ABC系统应用牛顿第二定律可得:
所以图像中纵坐标的交点表示
解得:
综上所述本题答案是:(1)CD (2) (3)
三、计算题
11.质量为30Kg的小孩坐在8Kg的雪橇上,大人用与水平方向成370斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动(),求:
(1)地面对雪橇的摩擦力;
(2)地面对雪橇的支持力大小;
(3)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小
【答案】(1)80N(2)320N(3)0.25
【解析】
【详解】对小孩和雪橇整体受力分析,
由共点力平衡条件得
Fcos θ-Ff=0
Fsin θ+FN-mg=0
Ff=μFN
代入数据解得: ; ;
综上所述本题答案是: ; ;
【点睛】本题比较简单,正确受力分析,利用正交分解即可求得地面对雪橇的摩擦力及支持力。
12.如图甲所示,倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行。现将一质量m=2 kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2 s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g=10 m/s2,求:
(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ。
【答案】(1) (2)0.5
【解析】
【详解】(1)由v-t图象的面积规律可知传送带A、B间的距离L即为v-t图线与t轴所围的面积,
所以:
由平均速度的定义得:
(2)由v-t图象可知传送带运行速度为v1=10m/s,
0~1s内物体的加速度为:
1~2 s内的加速度为:a2=2m/s2
根据牛顿第二定律得:
联立两式解得:μ = 0.5。
【点睛】该题考查传送带问题,解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律、功能关系和运动学公式综合求解.
13.一列沿r轴传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图所示,已知该波的传播速度为6.0m/s,求:
a.该列波的周期;
b.平衡位置在x=4cm处的质点在0~0.045s时间内的位移和路程。
【答案】(1)0.02s(2)若波沿x轴正方向传播,位移为+4cm ,路程为36cm ;若波沿x轴负方向传播,位移为-4cm ,路程为36cm 。
【解析】
(1)由题图可知波长λ=12cm,则周期
(2) ;
若波沿x轴正向传播,平衡位置在x=4cm处的质点从平衡位置开始沿y轴正向运动,∆t内的位移就是内的位移,即位移为+4cm,路程为9A=36cm;
若波沿x轴负向传播,平衡位置在x=4cm处的质点从平衡位置开始沿y轴负向运动,∆t内的位移就是内的位移,即位移为-4cm,路程为9A=36cm;
14.如图所示,一棱镜的截面为直角三角形ABC,,斜边,棱镜材料的折射率为,在此截面所在的平面内,一条光线以的入射角从AC边的中点M射入棱镜(不考虑光线沿原路返回的情况)
a.请画出光线从射入到射出棱镜的光路图;
b.求光线从棱镜射出的点的位置
【答案】(1)(2)射点在BC边上离B点
【解析】
试题分析:(1)入射光线在法线的左侧,光路图如图所示:
(2)设折射光线与AB的交点为D,由几何关系可知,在D点的入射角,
设全反射的临界角为C,则,根据已知条件得,因此,光在D点全反射.
设此光线的出射点为E,由几何关系得
⑦,联立得:,即出射点在BC边上离B点。
考点:光的折射定律
【名师点睛】本题中入射光线的位置未知,要分析两种情况进行研究,不能漏解.要将折射定律与几何知识结合起来分析光路。