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甘肃省天水一中2019届高三一轮第二次质测物理试卷(有答案)
所属科目:物理    文件类型:doc
类别:试题、练习
上传日期:2019/5/24  
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天水市第一中学2019届高三上学期一轮复习第二次质量检测
物理试题
一.选择题:(每小题4分,共48分.其中第1-9题,每题仅有一个选项正确,第10-12题,每题有多个选项正确)
1.东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动:“圆物投之于地,东西南北,无之不可;策杖叩动,才微辄停”。关于运动和力的关系,下列说法中正确的是
A. 力是维持物体运动的原因
B. 力是改变物体惯性大小的原因
C. 力是改变物体位置的原因
D. 力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】
这句话的意思是放置在地上运动的圆物,用棒拨动,才能使它停下来。说明力是改变物体运动状态的原因,A、B、C错误、D正确。
2.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间(x-t)图像.A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D坐标如图所示.下列说法正确的是

A. t1时刻B追上A,t2时刻A追上B
B. t1~t2时间段内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C. 质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D. 两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的某时刻
【答案】D
【解析】
图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇,t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
,故A错误;t1~t2时间段内,两质点通过的位移相等,则B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等,故B错误.两物体的速度均为正值,故两质点均做直线运动,选项C错误;因曲线的切线的斜率等于物体的速度,故由图像可知两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的某时刻,故D正确.故选D.
点睛:解决本题的关键要理解位移-时间图象点和斜率的物理意义:知道两图线相交表示相遇,斜率表示速度.
3.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止;现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。则施力F后,下列说法正确的是:

A. 弹簧弹力一定不变
B. B与墙面的弹力可能不变
C. B与墙之间可能没有摩擦力
D. A、B之间的摩擦力一定变大
【答案】A
【解析】
对整体分析,由于AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B与墙之间一定有摩擦力,故A正确C错误;以整体为研究对象,开始时B与墙面的弹力为零,后来加F后,弹力为,弹力变化,B错误;对A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,当施加F后,仍然处于静止,开始A所受的静摩擦力大小为,若,则A、B之间的摩擦力大小可能不变,D错误.
4.竖直正方形框内有三条光滑轨道OB、OC和OD,三轨道交于O点,且与水平方向的夹角分别为30o、45o和60o。现将甲、乙、丙三个可视为质点的小球同时从O点静止释放,分别沿OB、OC和OD运动到达斜面底端。则三小球到达斜面底端的先后次序是
A. 甲、乙、丙 B. 丙、乙、甲
C. 甲、丙同时到达,乙后到达 D. 不能确定三者到达的顺序
【答案】B
【解析】
对乙丙:设斜面的倾角为θ,则下滑的加速度a=gsinθ,下滑的位移 ,根据x=at2得, 故倾角越大的下落时间越短,故乙和丙,丙先到达底端;对甲乙:运动到底端的时间,则甲乙两物体中,乙时间短,先到达底端;三小球到达斜面底端的先后次序是丙、乙、甲;故选B.
5.实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统),观察超重和失重现象.他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个压力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图所示图线,根据图线分析可知下列说法正确的是

A. 从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
B. t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动
C. t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下
D. t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上
【答案】AC
【解析】
在t1-t2时间内F<mg,电梯具有向下的加速度,处于失重状态,t3-t4时间内F>mg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,A正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确.
6.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设船在静水中的速度为,当船头指向始终与河岸垂直,则有: ,当回程时行驶路线与河岸垂直,则有: ,而回头时的船的合速度为: ,由于去程与回程所用时间的比值为k,所以小船在静水中的速度大小为: ,故D正确,ABC错误;
故选:D
【点睛】根据船头指向始终与河岸垂直,结合运动学公式,可列出河宽与船速的关系式,当路线与河岸垂直时,可求出船过河的合速度,从而列出河宽与船速度的关系,进而即可求解。
7.如图所示,两轻质弹簧a、b悬挂一质量为m的小球,整体处于平衡状态,a弹簧与竖直方向成30°角,b弹簧与竖直方向成60°角,a、b两弹簧的形变量相等,重力加速度为g,则

A. 弹簧a、b的劲度系数之比为
B. 弹簧a、b的劲度系数之比为
C. 若弹簧a下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为
D. 若弹簧b下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为3g
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析,受到a弹簧的拉力、b弹簧的拉力和重力,三力平衡,故有,,故,故A错误,B正确;
CD.若弹簧a下端与小球松脱,松脱瞬间b弹簧的弹力不变,故小球所受重力和b弹簧弹力的合力与大小相等方向相反,故,若弹簧b下端与小球松脱,则松脱瞬间a弹簧的弹力不变,故小球所受重力和a弹簧弹力的合力与大小相等方向相反,故小球的加速度,故C错误,D错误;
故选:B
【点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时,一定要注意,哪些力不变,(弹簧的的形变量来不及变化,弹簧的弹力不变),哪些力变化(如绳子断了,则绳子的拉力变为零,或者撤去外力了,则外力变为零,)然后结合整体隔离法,应用牛顿第二定律分析解题
8.如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4.5m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=5m/s,到达B端的瞬时速度设为vB.下列说法中正确的是( )

A. 若传送带不动,vB=4m/s
B. 若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于4m/s
C. 若传送带顺时针匀速转动,vB一定等于4m/s
D. 若传送带顺时针匀速转动,vB有可能等于4m/s
【答案】ABD
【解析】
试题分析:物块滑上传送带,若传送到不动,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度.若传送带逆时针转动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.若传送带顺时针匀速转动,根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况.
若传送带不动,物体做匀减速直线运动,加速度,初速度,位移x=4.5m,故末速度,解得,A正确;若传送带逆时针做匀速转动,物体受到的摩擦力方向向左,仍与不动时方向相同,所以物体仍做匀减速直线运动,与不动时的运动情况相同,到达B点的速度仍为,B正确;若传送带做顺时针匀速转动,如果传送带的速度小于4m/s,则物块相对于传送带一直相对于传送带向右运动,受到的摩擦力方向一直向左,所以此种情况下物体一直做匀减速直线运动,到达B点的速度为4m/s,若传送带的速度大于5m/s,此种情况下物块相对于传送带的向后运动,受到的摩擦力方向向右,物体一直做加速运动,到达B点的速度大于4m/s,故C错误D正确.
9.如图所示,两个挨得很近的小球,从斜面上的同一位置O以不同的初速度vA、vB做平抛运动,斜面足够长,在斜面上的落点分别为A、B,空中运动的时间分别为tA、tB,碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为α、β,已知OB=2OA,则有

A. vA:vB=1:2 B. tA:tB = 1:2
C. α> β D. B球离斜面最远的位置处速度平行于斜面
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据,结合几何关系可知,AB两球运动的竖直方向位移之比,水平位移,两球都做平抛运动,根据,得: ,则,
水平位移为: ,则,故A错误,B错误;
C、两球都落在斜面上,位移与水平方向的夹角为定值,故有:
,位移与水平面的夹角相同,所以,故C错误;
D.将B球速度沿平行斜面方向和垂直斜面方向分解,当垂直斜面方向的速度为零时,B球离斜面最远,所以B球离斜面最远的位置处速度平行于斜面,故D正确。
故选:D
10.如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是

A. 半圆柱体对小物块的支持力变大
B. 地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小
C. 外力F变大
D. 地面对半圆柱体的支持力变大
【答案】BC
【解析】
物块缓慢下滑处于平衡状态,F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向,受力分析如图所示:

因此总有,下滑过程中θ增大,因此F增大,F1?减小,故A错误,C正确;对半圆柱体分析,地面对半圆柱体的摩擦力:,地面对半圆柱体的支持力,θ从接近0°到90°变化的过程中,摩擦力先增大后减小,支持力一直减小,故B正确,D错误。所以BC正确,AD错误。
11.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中(   )

A. 物体A做匀加速直线运动
B. 绳的拉力始终大于物体A的重力
C. 绳子对A的拉力逐渐增大
D. 地面对物体B的支持力逐渐增大
【答案】BD
【解析】
将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大,说明A物体在竖直向上做加速运动,但不是匀加速运动,由牛顿第二定律T-mg=ma,可知绳子对A的拉力T>mg,故A错误,B正确.
B在竖直方向上平衡,有:Tsinα+N=mg,运用外推法:若绳子无限长,B物体距滑轮足够远,即当α→0时,有vA→vB,这表明,物体A在上升的过程中,加速度必定逐渐减小,绳子对A物体的拉力逐渐减小,sinα减小,则支持力增大.故C错误,D正确.故选BD.
点睛:解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点.
12.如图所示,小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是 (   )

A. 小球通过最高点的最小速度为v=
B. 小球通过最高点的最小速度可以为0
C. 小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
【答案】BC
【解析】
在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故A错误,B正确。小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,内侧没有力的作用。故C正确。小球在水平线ab以上管道中运动时,到达最高点时,当速度v>时,内侧管壁没有作用力,此时外侧管壁有作用力。当速度v<时,内侧管壁有作用力,在其他位移也一样。故D正确;故选BCD。
点睛:解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动,在最高点的最小速度为0,以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供.
二.实验题:(每小题4分,共16分)
13.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计对应读数F,不计绳与滑轮的摩擦.电火花打点计时器工作电压为(______)

A.交流 ,220V B.直流,220V C.交流,6V D.直流,6V
【答案】A
【解析】
【详解】电火花计时器的工作电压是220V的交流电,故A正确,BCD错误
故选:A
14.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计对应读数F,不计绳与滑轮的摩擦。

(1)电火花打点计时器工作电压为________流(选填“交”或“直”)________V。(2)下列说法正确的是_______________。
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中m2应远小于m1
D.测力计的读数始终为m2g/2
【答案】 (1). 交; (2). 220; (3). B;
【解析】
(1)电火花打点计时器工作电压为交变电源;
(2)A、一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜,以平衡摩擦力,选项A错误;
B、实验时应先接通电源后释放小车,选项B正确;
C、实验中不必远小于,选项C错误;
D、由于P向下加速运动,测力计的读数始终小于,选项D错误。
点睛:该实验必须要平衡摩擦,由于该实验的连接方式,小车是在绳的拉力下加速运动,故不要求重物质量远小于小车质量,由牛顿第二定律可求解测力计的读数。
15.某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置, 如右图所示:在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,滚过桌面后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方,水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画)木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点,桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。要完成本实验,还需要的实验器材是(_________)

A.刻度尺 B.停表 C.天平 D.打点计时器
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,实验中小球离开桌子后做平抛运动,根据平抛运动的规律可知,应测出竖直高度和水平位移,故应用到刻度尺;故A正确,BCD错误;
故选:A
16.某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置, 如右图所示:在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,滚过桌面后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方,水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画)木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在白纸上的落点,桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。利用本实验装置进行的探究,下列说法正确的是(_________)

A.每次实验过程中,钢球必须从同一位置由静止滚下
B.实验装置中的斜面必须是光滑的
C.若已知钢球在竖直方向做自由落体运动,可以探究钢球在水平方向上的运动规律
D.若已知钢球在水平方向上做匀速直线运动,可以探究钢球在竖直方向上的运动规律
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.本实验在确定落点位置时需要多次实验,所以每次实验过程中,钢球必须从同一位置由静止滚下,故A正确;
B. 只要每次实验过程中,钢球从同一位置由静止滚下,平抛时的速度相等就可以了,不需要实验装置中的斜面是光滑的,故B错误;
CD.根据平抛运动的规律可知,平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,故根据竖直方向上的运动可探究水平方向的运动规律;由水平方向的匀速直线运动可探究竖直方向的自由落体运动,故C正确,D正确;
故选:ACD;
三.计算题:(共36分)
17.如图所示,质量为M=0.5kg的框架B放在水平地面上。劲度系数为k=100N/m的轻弹簧竖直放在框架B中,轻弹簧的上端和质量为m=0.2kg的物体C连在一起。轻弹簧的下端连在框架B的底部。物体C在轻弹簧的上方静止不动。现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03m后释放,物体C就在框架B中上下做简谐运动。在运动过程中,框架B始终不离开地面,物体C始终不碰撞框架B的顶部。已知重力加速度大小为g=10m/s2。当物体C运动到最低点时,试求:

(1)物体C的加速度大小
(2)此时框架B对地面的压力大小。
【答案】(1)a=15m/s2;(2)10N
【解析】
【详解】(1)物体C放上之后静止时:设弹簧的压缩量为x0,
对物体C,有:mg=kx0
解得:x0=0.02m
当物体C从静止向下压缩x后释放,物体C就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动,振幅A=x=0.03m
当物体C运动到最低点时,
对物体C,有:k(x+x0)-mg=ma
解得:a=15m/s2
(2)当物体C运动到最低点时,设地面对框架B的支持力大小为F,
对框架B,有:F = Mg +k(x+x0)
解得:F=10N
根据牛顿第三定律,框架B对地面的压力大小为10N
18.如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.
(1)此时绳的张力是多少?
(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

【答案】(1)(2)
【解析】
(1)小球此时受到竖直向下的重力mg,绳子的拉力T,锥面对小球的支持力N,三个力作用,合力充当向心力,即合力
在水平方向上有,,
在竖直方向上:
联立四个式子可得
(2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,
故有向心力,,联立可得,即小球的角速度至少为;
19.如图所示,从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角α=37°经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2.求:

(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小;
(2)小物块滑动至C点时,圆弧轨道对小球的支持力大小;
(3)试判断木板是否相对地面滑动,并求出木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
【答案】(1)4m/s(2)47.3 N(3)2.8 m
【解析】
【详解】(1)设小物块做平抛运动的时间为t,则有:H?h=gt2
设小物块到达B点时竖直分速度为vy,有:vy=gt,
由以上两式代入数据解得:vy=3?m/s ?
由题意,速度方向与水平面的夹角为37°,有:tan?37°=vy/v0,
解得:v0=4?m/s?
(2)设小物块到达C点时速度为v2,从B至C点,由动能定理得:
mgh=
设C点受到的支持力为FN,则有:
FN?mg=
由几何关系得:cosθ=
由上式解得:R=0.75m,v2=2m/s,FN=47.3?N ?
(3)由题意可知小物块对长木板的摩擦力为:Ff1=μ1mg=5?N
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力为:
Ff′2=μ2(M+m)g=10?N
因Ff1<Ff′2,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动
设小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板最右端时速度刚好为0,则长木板长度为:
l==2.8?m
所以长木板至少为2.8?m,才能保证小物块不滑出长木板。
答:(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小4m/s;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力大小47.3N;
(3)长木板至少为2.8m,才能保证小物块不滑出长木板。
【点睛】(1)已知平抛的抛出高度和落地速度方向,求落地的速度大小和方向,用运动的合成与分解求解;
(2)小物块在BC间做圆周运动,在C点时轨道支持力和重力的合力提供圆周运动的向心力,据此求解即可;
(3)根据物块在长木板上滑动时,物块的位移-长木板的位移应该小于等于长木板的长度这一临界条件展开讨论即可.

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