1、信丰中学2017届高三年级上学期周考五物理试题(A卷)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1-8题为单选,9-12为多选)。1.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度2.有A、B两小球,B的质量为A的两倍现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力图中为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是( )(A)(
2、B)(C)(D)3.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1N2的值为( )A3mg B4mg C5mg D6mg4. 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律5. 如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2
3、做匀速圆周运动下列说法正确的是( ) A.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量6.我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是( )A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C、飞船先在比空间实
4、验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接7.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大
5、小关系为( )Aa2a1a3 Ba3a2a1Ca3a1a2 Da1a2a38.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0-5s,5-10s,10-15s内F的大小分别为F1、F2和F3,则( )AF1F3CF1F3 DF1=F39如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使
6、赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2,=3.14)。( )A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D通过小圆弧弯道的时间为5.85 s10.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积下列关系式正确的有( )A.TATB B.EkAEKB C.SA=SB D.11.通过观察冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量
7、。这两个物理量可以是( )A卫星的速度和角速度 B卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度 D卫星的运行周期和轨道半径12.如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则( )A. B. C. D. 二、实验题。(每空3分,共12分)13. 某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑
8、车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg。实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。n123450.2
9、00.580.781.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。(5)利用an图像求得小车(空载)的质量为_kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 ms2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_(填入正确选项钱的标号)Aan图线不再是直线Ban图线仍是直线,但该直线不过原点Can图线仍是直线,但该直线的斜率变大三、计算题(共40分)14.(8分)我国将于2022年举办奥运会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道末端AB的A
10、处由静止开始以加速度匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度,A与B的竖直高度差H=48m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J,取(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。15. (12分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离
11、为L,上端A与P点的高度差也为h。(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。16. (8分)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球,质量,电荷量,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)取,求(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。17.
12、 (12分)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍。货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos=1,sin=0.1,g=10 m/s2。求:(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小
13、和方向;(2)制动坡床的长度。周考五物理参考答案1C 2A3D4B5B6C7D8A9AB10AD11AD12AC13【答案】(3)0.39(4)如图所示(5)0.45(6)BC【解析】(3)因为小车做初速度为0的匀加速直线运动,故将(2,0.78)代入可得根据描点法可得如图所示图线(4)根据描点法可得如图所示图线(5)根据牛顿第二定律可得,代入m=0.010kg,n=1、2、3、4、5,以及相应的加速度求可得(6)若不平衡摩擦力,则满足F-f=ma的形式,所以直线不过原点,但仍是直线,A错B对;随着n的增大,小车的总质量在增大,斜率变大,C正确;14【答案】(1)144 N(2)12.5 m
14、【解析】(1)在AB段匀加速运动:;代入数据可得(2)BC段: C处: 则R=12.5m15【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)打在中点的微粒,可知(2)打在B点的粒子,则,同理,打在A点的微粒初速度 微粒初速度范围;(3)由能量关系,则16【答案】(1)20m/s;速度v的方向与电场E的方向之间的夹角600(2)3.5s【解析】(1)小球匀速运动时受力如图,其合力为零,有代入数据得v=20m/s.代入数据得,(2)撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,设其加速度为a,有 设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x,有 设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y,有 a与m
15、g的夹角和v与E的夹角相同,均为,又 联立各式,代入数据解得=3.5 s 17【解析】(1)解:设货物质量为,受到货车支持力大小为,车对货物摩擦力大小为,受力分析如图货物与货车间滑动摩擦因数为,货物减速时加速度大小为,根据牛顿第二定律得 联立方程,代入数据得 方向沿坡面向下(2)解:设货物对车压力大小为,对车摩擦力大小为,根据牛顿第三定律车质量为,受到坡面支持力大小为,坡面对车阻力大小为,受力分析如图车减速时加速度大小为,根据牛顿第二定律得由题意得联立代入数据得方向沿坡面向下设货车和货物共同的初速度大小为,货物相对货车滑动4m用时,货物相对地面位移大小为,货车相对地面位移大小为,根据运动学公式有 联立,代入数据得 车长为,货物相对车滑动4m时车头距顶端,坡长为代入数据,解之得答:(1) 货物在车厢内滑动时加速度的大小为,方向沿斜面向下(2) 制动坡床的长度为