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高三物理 资阳一中理科综合练习5物理部分


资阳一中理科综合练习 5 物理部分

一、选择题(每题 6 分。每题给出的四个选项中,有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求,全部选对的
得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错和不选的得 0 分) 1.下列各图是反映汽车(额定功率 P 额)从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程 加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中不正确的是( )

中,其速度随时间以及

2.如图所示,三个物块重均为 100N,小球 P 重 20N,作用在物块 2 的水平力 F=20N, 整个系统平衡,则( ) A.1 和 2 之间的摩擦力是 20N B.物块 3 受 6 个力作用 C.2 和 3 之间的摩擦力是 20N D.3 与桌面间摩擦力为 20N 3.如图所示,人造地球卫星绕地球运行轨道为椭圆,其近地点 P 和远地点 Q 距地面的高 度分别为 R 和 3R,R 为地球半径,已知地球表面处的重力加速度为 g,以下说法正确的是 ( )

gR A.卫星在 P 点的速度大于 2
C.卫星在从 P 到 Q 过程中处于超重状态

g B.卫星在 Q 点的加速度等于 4
D.卫星在从 P 到 Q 过程中机械能不守恒

4.从同一地点先后开出 n 辆汽车组成车队在平直的公路上行驶,各车均由静止出发先做加速度为 a 的匀加速直线 运动,达到同一速度 v 后改做匀速直线运动,欲使 n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为 s,则各辆车依次启动的时间 间隔为(不计汽车的大小)(
2v A. a v 2 B. a

)
s 2 C. v

s v D.

5.某投掷游戏可简化为如题图所示的物理模型,投掷者从斜面底端 A 正上方的某处将一小球以速度 v0 水平抛出, 小球飞行一段时间后撞在斜面上的 P 点,该过程水平射程为 x,飞行时间为 t,有关该小球运动过程中两个物理量 之间的图像关系如 a、b、c 所示,不计空气阻力的影响,下面叙述正确的是( A.直线 a 是小球的竖直分速度随离地高度变化的关系 B.曲线 b 可能是小球的竖直分速度随下落高度变化的关系 C.直线 c 是飞行过程中小球速度随时间变化的关系 D.直线 c 也可以是水平射程 x 随初速度 v0 变化的关系 )

B P

v0

a x
b

c

?

A

6.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角 α=370 的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为 3.0m.选择地面 为参考平面,上升过程中,物体的机械能 Em 机随高度 h 的变化如图乙所示.(g=10m/s2,sin370=0. 60,cos370=0. 80). 下列说法中正确的是( )
50 30

A.物体的质量 m=0.67kg B.物体可能静止在斜面顶端 C.物体上升过程的加速度大小 a=10m/s D.物体回到斜面底端时的动能 EK=10J
2

Ek /J

v0

?
1.0 2.0 3.0





h/m

7.如图所示,倾角为 ? 的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M 点固定一个质量为 m、带电量为-q 的小球 Q。整个装 置处在场强大小为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q 的小球 P 从 N 点由静止释放,释放后 P 沿着斜面向下运动。N 点与弹簧的上端和 M 的距离均为 s0。P、Q 以及弹簧的轴线 ab 与斜面平行。两小球均可视 为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为 k0,静电力常量为 k。则( ) A.小球 P 返回时,不可能撞到小球 Q

qE ? m gsin ? ? k

q2 s0
2

m B.小球 P 在 N 点的加速度大小为 C.小球 P 沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少

qE ? m g sin ? k0 D.当弹簧的压缩量为 时,小球 P 的速度最大

二、实验题(本题包括 2 个小题,共 17 分) 8.(8 分)某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”,实验前组员们提出了以下几种猜想: ① W ? v ;② W ? v 2 ;③ W ? v 。 为了验证猜想, 他们设计了如图甲所示的实验装置。 PQ 为一块倾斜 放置的木板, 在 Q 处固定一个速度传感器 (用来测量物体每次通过 Q 点 的速度) 。在刚开始实验时,小刚同学提出“不需要测出物体质量,只要 测出物体初始位置到速度传感器的距离 L 和读出速度传感器的读数 v 就 行了” ,大家经过讨论采纳了小刚的建议。 (1)请你说明小刚建议的理由:_________________________________________________; (2)让物体分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离 L1、L2、L3、L4……,读出物 体每次通过 Q 点的速度 v1、v2、v3、v4、……,并绘制了如图乙所示的 L-v 图象。若为了更直观地看出 L 和 v 的变 化关系,他们下一步应该作出_______; A. L ? v 2 图像 B. L ? v 图像
1 C. L ? 图像 v

D. L ?

1 v

图像

(3)实验中,木板与物体间摩擦力_________( “会”或“不会” )影响探究的结果。 (4)在用“图象法”处理实验数据时,为了减少误差 A.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些 B.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些 (填入选项前的字母)

C.为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线 D.应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线附近,对于个别离线较远的点可以舍去 9. (9 分)某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为 20Ω )材料的电阻率。他们首先把电阻丝拉直后 将其两端固定在刻度尺两端的接线柱 a 和 b 上,在电阻丝上夹上一个与接线柱 c 相连的小金属夹,沿电阻丝移动金 属夹,可改变其与电阻丝接触点 P 的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有: 电池组 E(电动势为 3.0V,内阻约 1Ω ) ; 电流表 A2(量程 0~0.6A,内阻约 0.2Ω ) ; 开关、导线若干。 电流表 A1(量程 0~100mA,内阻约 5 ) ; 电阻箱 R(0~999.9 ) ;

他们的实验操作步骤如下: A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径 d; B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路; C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关 S; D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值 R 和 接入电路的电阻丝长度 L; E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录 每一次电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电阻丝长度 L。 F.断开开关,拆除电路并整理好器材。 (1) 小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示, 则这次直径的测量值 d=______________mm; (2)实验中电流表应选择_________(选填“A1”或“A2” ) ; (3) 小明用记录的多组电阻箱的电阻值 R 和对应的接入电路中电阻丝长度 L 的数据, 绘出了如图丙所示的 R-L 关系图线,图线在 R 轴的截距为 R0,在 L 轴的截距为 L0,再结合测出的电阻丝直径 d,可求出这种电阻丝材料的电 阻率 =__________(用给定的物理量符号和已知常数表示) 。 三、计算题(本题共 45 分.解答时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能得 分,有数值运算的,答案中必须明确写出数值和单位. ) 10. (15 分)短道速滑的场地可近似成两段直道和两个半圆组成,直线段 AB 的 距离为 L,半圆的半径为 R。如果把运动员看成质点,与冰面的动摩擦因数为μ ,在 直线段加速时加速度为 a1、减速时加速度大小为 a2。空气阻力不计,最大静摩擦力等 于滑动摩擦力,重力加速度为 g,不计空气阻力。求: (1)如果弯道水平,运动员不摔倒的最大速度是多少? A B R

(2)如果让弯道外侧高于内侧,运动员在弯道不摔倒的最大速度为 v m ,且 vm ? 求运动员起步后第一次到达弯道前加速运动的最长时间、由于运动而多消耗的能量。

2a1 L ,运动员的质量为 m,

11、如图所示,质量 M=2kg, 长 l=4m 的绝缘长木板放在光滑的水平面上,在木板的左半部分空间存在水平向右的 匀强电场,场强 E1=6×106N/C;在木板的右半部分空间存在竖直向下 的匀强电场, 场强 E2=5×106N/C, 一质量 m=1kg, 带正电 q ? 1?10 ? 6C 的可看为质点的小金属块,从长木板的左端由静止开始释放,金属块 与长木板间的动摩擦因数 ? ? 0.2 ,取 g=10m/s2。 (1)金属块离开电场 E2 时的速度 v 多大? (2)金属块在木板上滑动过程中转化的内能 Q?

12.(19 分)如图所示,一根不可伸长的轻细绳穿过光滑小环 D,绕过轻质光滑定滑轮 O,一端与放在光滑斜面上的物 块 m1 连接,另一端与穿在光滑水平细杆上的小球 m2 连接,m2 左端通过水平细线固定在竖直墙壁上,整个装置在 同一竖直平面内。 当 m2 静止在 A 点时, 轻细绳与水平面的夹角为 α=30°, D、 A 间的距离为 1.2m。 已知斜面倾角 θ=370, m1=2kg,m2=1kg,sin370=0.6,cos370=0.8,重力加速度 g 取 10m/s2,细杆、斜面足够长。试求: (1)水平细线对小球的拉力大小; (2)若将水平细线剪断,小球运动的最大速度; (3)将水平细线剪断后,物块 m1 从 B 点沿斜面运动 0.4m 到 C 时的速度。

D

O m1 B

m2 A

α

C θ

答 案 一、选择题,共 42 分 题号 答案 1 B 2 C 3 A 4 D 5 B 6 CD 7 AB

二、实验题(17 分)
8. (1)根据动能定理列出方程式: mg (sin ? ? ? cos ? ) L ? (2)A(2 分) ; (3)不会(2 分) 。 (4)BD(2 分)

1 2 (2 分) mv 可以简化约去质量 m; 2

9. (1)0.724~0.728(3 分) ; (2)A1(3 分) ; (3) 三、计算题

? d 2 R0
4 L0

(3 分)

10.(15分)审题突破:运动员起步阶段看成匀加速直线运动,然后匀减速,弯道的运动看成是匀速圆周运动,圆 周运动就要找向心力。 答案: (1)

?gR

2 vm ? 2a2 L 1 2 (2) t1 ? , E ? mvm ? ?mgL a1 (a1 ? a2 ) 2

考查点:圆周运动的向心力,匀变速直线运动的基本规律,能量转化 解析: (1)运动员在弯道,由静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律有:

?m g ? m

2 v0 R

(2分)

v0 ? ?gR
最大速度为

(1分)

?gR

(1分)

(2)运动员从 A 到 B,先加速后减速,有:

v1 ? a1t1

(2分) (2分) (1分)

x1 ?

1 2 a1t1 2

vm ? v1 ? a2 t 2

L?

v1t1 v1 ? v m ? t2 2 2
2 vm ? 2a2 L a1 (a1 ? a2 )

(2分)

解出: t1 ?

(1分)

由能量转化与守恒定律有: 11、 (17 分)

1 2 E ? mvm ? ?mgL 2

(3分)

12. (19 分)解:(1)分析 A、B 受力如图,由平衡条件可知: 对 m2 有: T2 ? T1 cos? (2 分) 对 m1 有: T1 ? m1 g sin ? (2 分) 联立以上各式并代入数据得: N2 T m2 1 α T2 m2g E f D T1 B β m1g m1 C θ

T2 ? 6 3 N (1 分)

(2)小球速度最大时,正好在 D 点正下方,m1 速度为零,对系统由机械能守恒得:

1 2 m2 v m ? m1 g ( AD ? AD sin ? ) sin ? (3 分) 2
代入数据得: v m ?

6 10 m/s (2 分) 5

(3)设物块运动到 C 时,小球运动到 E,此时绳与细杆间的夹角为 β,由数学知识可知

sin ? ?

AD sin ? 7 2 2 , sin ? ? cos ? ? 1 , cos ? ? 4 AD ? BC

(3 分)

m1 从 B 滑到 C 的速度为 v1。由系统由机械能守恒得:

1 1 2 m1v12 ? m2 v 2 ? m1 g BC sin ? 2 2
由速度分解知识可得: v1 ? v2 cos?

(2 分)

(2 分)

联立以上各式并代入数据得: v1 ?

2 14 m/s (2 分) 5


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