【全国百强校】安徽师范大学附属中学2019届高三上学期期中考试物理试题

安徽师范大学附属中学2019届高三第一学期期中考查

物 理 试卷

一、选择题（1-6为单选题，7-10为多选题，共10题，40分）

1、从塔顶自由下落一石块，它在着地前的最后1s内的位移是30m，取g＝10m/s2，下列说法中正确的是()

A. 石块落地时速度是30m/sB. 石块落地时速度是35m/s

C.石块落地所用的时间是2.5sD. 石块下落全程平均速度是15 m/s

2、一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则下列说法正确的是()[来源:学科网]

A. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将不变

B. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将减小

C. 增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变

D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力

3、质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升高度为h。对该过程,下列说法中正确的是 (　　)

A. 物体的机械能增加B. 物体的机械能增加

C. 重力对物体做功D. 合外力对物体做功

4、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为,以恒定的速度顺时针转动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度、质量为m的小物块,如图甲所示。以此时为时刻,小物块的速度随时间的变化关系如图乙所示(图甲中取沿传送带向上的方向为正方向,图乙中)。下列说法中正确的是 (　　)

A. 0～t1内传送带对小物块做正功

B. 小物块与传送带间的动摩擦因数μ小于

C. 0～t2内传送带对小物块做功为

D. 0～t2内小物块与传送带间因摩擦产生的热量大于小物块动能的减少量

5、质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中不正确的是()

A. 质点的初速度大小为5m/s

B. 质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动

C.2s内质点的位移大小约为12m

D. 2s末质点速度大小为6m/s

6、一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图象如图所示。若已知汽车的质量m、牵引力F1 和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，则根据图象所给的信息,能求出的物理量是 (　　)

A. 汽车运动中的最大功率为F1v2

B. 速度为v2时的加速度大小为

C. 汽车行驶中所受的阻力为

D. 汽车以恒定加速度加速时,加速度为

7、(多选)地球赤道表面上的一物体质量为，它相对地心的速度为 ，地球同步卫星离地面的高度为h，它相对地心的速度为，其质量为。已知地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，万有引力常量为G。下列各式成立的是(　　)

A.小于v  B. C. D.

8、(多选)如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，沿斜面运动到底端B的时间是t1。若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是t2，落到斜面底端B点，经过的时间是t3，落到水平面上的C点，经过的时间是t4，则()

A.B.C. D.

9、(多选)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是(　　)

A．此时绳子张力为T＝

B．此时圆盘的角速度为ω＝

C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D．此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动

10、(多选)如图所示，一质量为m的小方块(可视为质点)，系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r。给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为。则以下说法正确的是(　　)

A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0

B．绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小

C．小方块运动一周的时间为

D．小方块运动一周克服摩擦力做的功为

二、实验题（12分）

11、（4分）在研究小车的匀变速直线运动的实验中，某同学在实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。如图为实验中得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=　　m/s,小车的加速度大小为　　　m/s2。(保留两位有效数字) 

12、（10分）(1) 如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：

A. 平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；

B. 在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M。[来源:学_科_网]

以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误点)______________________________。

 (2) 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．

图（a）                                      图（b）

①图线________(填“甲”或“乙”)是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。

②滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝kg，滑块和轨道间的动摩擦因数

μ＝________。(取g＝10m/s2)

三、计算题（本题共4小题，48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。）

13、（8分）在某次登月任务中,飞船上备有以下实验仪器:A. 计时表一只、B. 弹簧测力计一把、C. 已知质量为m的钩码一个、D. 天平一只(附砝码一盒)。飞船在接近月球表面时,先绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出绕行N圈所用的时间为,飞船的登月舱在月球上着陆后,宇航员利用弹簧测力计测出质量为m的钩码的重力为F,已知万有引力常量为G,把月球看做球体。请你利用上述两次测量所得的物理量推导出月球的密度和半径的表达式。(用题中所给的物理量表示)

14、（11分）如图所示，轻绳长L＝1m，能承受最大拉力为10N。静止在水平面上的A、B两个物体通过该轻绳相连， A的质量m1＝2kg，B的质量m2＝8kg。A、B与水平面间的动摩擦因数都为μ，μ＝0.2。现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(取g＝10m/s2)．

(1) 求绳刚被拉断时F的大小；

(2) 若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时F大小不变，当A的速度恰好减为0时，A、B间距离为多少？

15、(15分)如图，质量M＝1kg的木板静止在水平面上，质量m＝1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10m/s2，现给铁块施加一个水平向左的力F。

(1)若力F恒为7N，经1s铁块运动到木板的左端。求木板的长度；

(2)若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长。试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象。

16、（14分）如图所示，高为L的斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为。已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为μ1=0.5，重力加速度为g，求：

(1)滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力大小；

(2)滑块与CD面间的动摩擦因数；

(3)经过足够长时间，滑块在两斜面上滑动的

路程之和s.

高三物理答案

11、（4分）(1) 0.41  2分  0.76    2分

12、（8分）(1)A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘2分

 (2) ① 甲  2分    ② 0.5   2分       0.2  2分 

13、（8分）【解析】 对飞船靠近月球表面做圆周运动有

=m0R, 2分

月球的平均密度ρ=,1分

在月球上忽略月球的自转时F=G,2分

又T=,1分

由以上各式可得,月球的密度ρ=, 1分

月球的半径R=. 1分

14、（11分）【解析】 (1) 设物体A的最大加速度为am，则

FTm－μm1g＝m1am，   2分

A、B作为整体，有

F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)am，  2分

解得F＝50N.  1分

(2) 绳断后，物体A的加速度大小

a1＝μg＝2m/s2，  1分[来源:学科网ZXXK]

至停下所经历的时间t＝＝1s，  1分

x1＝t＝1m.  1分

对B有F－μm2g＝m2a2，  1分

解得a2＝4.25m/s2，

x2＝vt＋a2t2＝4.125m.  1分

A、B两物体间的距离Δx＝x2＋L－x1＝4.125m.  1分

15、（15分）

[解析]　(1)（7分）对铁块，由牛顿第二定律得F－μ2mg＝ma1  2分

对木板，由牛顿第二定律得μ2mg－μ1(M＋m)g＝Ma2     2分

设木板的长度为L，经时间t铁块运动到木板的左端，则[来源:Zxxk.Com]

a1t2－a2t2＝L     2分

联立解得L＝0.5m     1分

(2)(ⅰ)当F≤μ1(m＋M)g＝2N时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力平衡，即f＝F  （2+1分）（1分为作图）

(ⅱ)当F>μ1(m＋M)g＝2N时，如果M、m相对静止，铁块与木板有相同的加速度a，则F－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a，                                         

F－f＝ma        

解得F＝2f－2N此时f≤μ2mg＝4N，也即F≤6N        

所以，当2N<F≤6N时，f＝＋1N （2+1分）（1分为作图）

(ⅲ)当F>6N时，M、m相对滑动，此时铁块受

到的摩擦力为f＝μ2mg＝4N（1+1分）

f－F图象如图所示

16、（14分）【解析】 (1)对第一次滑动到最低点的过程中运用动能定理得

mg(L+L-Lsin 45°)-μ1mgcos 45°·L=mv2-0，2分

在最低点，根据牛顿第二定律得F-mg=m，2分

联立两式解得F=(4-)mg，

则第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力为(4-)mg. 1分

(2)滑块第一次经过D时的动能为

Ek1=mgL-f1·L=0.5mgL，1分

第二次经过D时的动能为

Ek2=mg+f1··=0.25mgL，1分

设滑块在CD上的摩擦力为f2，f2=μ2mgcos 45°，第一次在CD上静止时离BD面的高度为h，由功能关系得

Ek1=mgh+f2·h=mgh+μ2mgh，1分

Ek1-Ek2=2f2·h=2μ2mgh，

代入数据解得μ2=.   1分

(3)设滑块在AB、CD上滑动的总路程分别为s1、s2，由题设条件可知，滑块在AB上从静止滑下到再次滑上AB并静止，其高度变为开始时的，则

s1=， 2分

经过很长时间，滑块将保持在BD间滑动，损失的机械能为

mgL=μ1mgcos 45°·s1+μ2mgcos 45°·s2，

解得s2=， 2分所以s=s1+s2=L.   1分