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2015-2016学年北京市中央民族大学附中高三(上)月考物理试卷(9月份)一、本题共10小题,每小题3分,共30分,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分1.在不计空气阻力作用的条件下,下列说法中正确的是()A.自由落体的小球在空中运动的任意一段时间内,其增加的动能一定等于其减小的重力势能B.做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内,其速度的变化量一定相同C.做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零D.单摆在一个周期内,合外力对摆球做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零2.在水平桌面上有一个倾角为α的斜面体.一个质量为m的物块,在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面向上做匀速运动.斜面体始终处于静止状态.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列结论正确的是()A.斜面对物块的摩擦力大小是FB.斜面对物块的摩擦力大小是μmgC.桌面对斜面体的摩擦力大小是0D.桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcosα3.在游乐园中,游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉,关于游客在随升降机一起运动的过程中所处的状态,下列说法中正确的是()A.游客处在失重状态时,升降机一定在加速下降B.游客处在失重状态时,升降机可能向上运动C.游客处在失重状态时,升降机一定向下运动D.游客处在失重状态时,升降机的加速度方向一定向下4.如图所示,长为L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离l,物块刚好滑到小车的左端,物块与小车间的摩擦力为Ff,在此过程中()A.系统产生的内能为FfLB.系统增加的机械能为FlC.物块增加的动能为FfLD.小车增加的动能为Fl﹣FfL5.使物体脱离星球的引力束缚,不再绕星球运行,从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的.不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为()A.B.C.D.6.如图甲所示,静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时的动能为()A.0B.Fmx0C.Fmx0D.x027.某载人飞船运行的轨道示意图如图所示,飞船先沿椭圆轨道1运动,近地点为Q,远地点为P,当飞船经过点P时点火加速,使飞船由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行,在圆轨道2上飞船运行周期约为90min.关于飞船的运行过程,下列说法中正确的是()A.飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等B.飞船在轨道1上运行经过P点的速度小于经过Q点的速度C.飞船在轨道2上运行的角速度是地球同步卫星运行的角速度的16倍D.飞船在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度8.在同一高度处有五个完全相同的小球,第一个小球由静止释放,另外四个小球以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上45°方向和斜向下45°方向抛出,最后五个小球都落到同一水平地面上,五个小球落地时重力的瞬时功率分别为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A.P1>P2>P3>P4>P5B.P1<P2<P3<P4<P5C.P1=P2=P3=P4=P5D.P1=P2<P4=P5<P39.完全相同的甲、乙两个物体放在相同的水平面上,分别在水平拉力F1、F2作用下,由静止开始做匀加速直线运动,分别经过t0和4t0,速度分别达到2v0和v0,然后撤去F1、F2,甲、乙两物体继续做匀减速直线运动直到静止,其速度随时间变化情况如图所示,则()A.若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1,s2,则s1>s2B.若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2,则有s1>s2C.若F1、F2所做的功分别为W1,W2,则W1>W2D.若F1、F2的冲量分别为I1,I2,则I1>I210.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触,但未与物体A连接,弹簧水平且无形变.现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体A向右运动的最大距离为x0,之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处.已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.物体A整个运动过程,弹簧对物体A的冲量为零B.物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定等于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间C.物体A向左运动的最大动能Ekm=﹣2μmgx0D.物体A与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能Ep=﹣μmgx0二、本题共2小题,共15分11.(9分)某同学利用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图1中所示的实验装置及下列辅助器材:A.交流电源、导线B.天平(含配套砝码)C.秒表D.刻度尺E.细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是(填代号).(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=m/s2.(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图3所示的a﹣F图象,其中图线不过原点的原因是,图线在末端弯曲的原因是.(4)该实验中,若砂桶和砂的质量为m,小车质量为M,细线对小车的拉力为F,则拉力F与mg的关系式为,若要使||<10%,则m与M的关系应满足.12.在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中.(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某小组的同学利用实验得到的纸带,共设计了以下四种测量方案,其中正确的是A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度vB.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算瞬时速度vC.根据做匀变速直线运动时纸袋上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=计算出高度hD.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸袋上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点的平均速度,测算出瞬时速度v(2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为f.在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E,如图所示.测出A点距离起始点O的距离为s0,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的.而在实际的实验结果中,往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量,出现这样结果的主要原因是.三、本题包括6小题,共55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能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13.(8分)如图所示,一个质量m=2.5kg的物体放在水平地面上,对物体施加一个F=50N的推力,使物体做初速度为零的匀加速直线运动,已知推力与水平方向的夹角θ=37°,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50,sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2(1)求物体运动的加速度大小;(2)求推力F在2s内所做的功;(3)若经过2.0s后撤去推力F,求物体全程运动的最大距离.14.(8分)在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.45m.一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道,落地点C距轨道最低点的水平距离x=0.6m.空气阻力不计,g取10m/s2,求:(1)小滑块离开轨道时的速度大小;(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功.15.(9分)如图所示,一物体从固定斜面顶端由静止开始经过1s下滑到底端,已知斜面的倾角θ=37°,斜面长度L=2.5m,sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值;(3)下滑的过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值.16.(10分)如图所示,质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一个水平向右的恒力F=8.0N.当向右运动的速度达到v1=1.5m/s时,有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端.小物块的质量m=2.0kg,物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20.设小车足够长,重力加速度g=10m/s2.求:(1)物块从滑上小车开始,经过多长的速度减小为零;(2)物块在小车上相对小车滑动的过程中,相对地面的位移;(3)物块在小车上相对小车滑动的过程中,小车和物块组成的系统机械能变化了多少?17.(10分)传送带被广泛应用于各行各业,由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同,如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行.M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m.N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住.在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离L=3m.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.(1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1.(2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞.已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5.求:a.与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;b.经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率.2015-2016学年北京市中央民族大学附中高三(上)月考物理试卷(9月份)参考答案与试题解析一、本题共10小题,每小题3分,共30分,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分1.在不计空气阻力作用的条件下,下列说法中正确的是()A.自由落体的小球在空中运动的任意一段时间内,其增加的动能一定等于其减小的重力势能B.做平抛运动的小球在空中运动的任意相同的时间内,其速度的变化量一定相同C.做匀速圆周运动的小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零D.单摆在一个周期内,合外力对摆球做的功一定为零,合外力的冲量也一定为零【考点】动量定理.【分析】对物体进行受力分析,然后根据小球的运动情况分析答题:自由下落的小球,其所受合外力为重力,则小球在运动的过程中机械能守恒;平抛运动的小球竖直方向做自由落体运动;圆周运动的速度方向不断变化;单摆运动具有周期性.【解答】解:不计空气阻力,A、自由下落的小球,其所受合外力为重力,则小球在运动的过程中机械能守恒,其增加的动能一定等于其减小的重力势能,故A正确;B、做平抛运动的小球所受合外力为重力,加速度的关系与方向都不变,所以小球在空中运动的任意相同的时间内,其速度的变化量一定相同,故B正确;C、做匀速圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心,小球在任意一段时间内其合外力做的功一定为零;但由于速度的方向不断变化,所以速度的变化量不一定等于0,所以合外力的冲量也不一定为零.故C错误;D、经过一个周期,单摆的小球又回到初位置,所有的物理量
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