07屆南師附中江寧分校高三物理綜合測(cè)試三
一、 單項(xiàng)選擇題;本題共6小題,每小題3分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確。
1. 用火箭將質(zhì)量為m的衛(wèi)星送入距離地球表面高度為h的軌道,并使衛(wèi)星具有速度v,假
設(shè)衛(wèi)星的重力隨高度的變化可以忽略,以下判斷正確的是( 。
A.衛(wèi)星克服重力做功為 B.衛(wèi)星克服重力做功為
C.火箭的推力對(duì)衛(wèi)星做功為 D.合外力對(duì)衛(wèi)星做功為
2.假定輪船在行駛時(shí)受到的阻力跟船速成正比,欲使輪船的速度比原來(lái)提高一倍,則輪船在單位時(shí)間內(nèi)消耗的燃料為原來(lái)的多少倍( )
A.2 B. 4 C. 8 D. 以上答案都不對(duì)
3.起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度,其速度圖像如圖所示,則鋼索拉力的功
率隨時(shí)間變化的圖像可能是圖b中的哪一幅( 。
4.在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為m.現(xiàn)B球靜止,A球向B球運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰.已知碰撞過(guò)程中總機(jī)械能守恒,兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,則
碰前A球的速度等于( 。
A. B. C.2 D.2
5.一個(gè)電子(質(zhì)量為m、電荷量為-e)和一個(gè)正電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)經(jīng)電場(chǎng)加速后以相等的動(dòng)能Ek相向運(yùn)動(dòng),并撞到一起,發(fā)生“湮滅”,產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的光子.設(shè)產(chǎn)生光子的頻率為v,若這兩個(gè)光子的能量都是hv,動(dòng)量分別為p和p',則 ( )
A. hv=mc2,p=p' B. hv=mc2,p=p'
C. hv=mc2+Ek,p= -p' D. hv=(mc2+Ek),p= -p'
6. 質(zhì)量為m的物體,從靜止開(kāi)始以3g/4的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)了h米,則( )
A. 物體的重力可能做負(fù)功 B. 物體的重力勢(shì)能一定減少了3/4mgh
C. 物體的重力勢(shì)能增加了mgh D. 物體的機(jī)械能減少1/4mgh
二、本題共5小題,每小題4分,共20分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分.
7.(a)圖表示光滑平臺(tái)上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車(chē)上,車(chē)與水平面
間的動(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì),(b)圖為物體A與小車(chē)B的v-t圖像,由此可知( )
A.小車(chē)上表面長(zhǎng)度 B.物體A與小車(chē)B的質(zhì)量之比
C.A與小車(chē)B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù) D.小車(chē)B獲得的動(dòng)能
8.如圖所示,a、b、c三個(gè)相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始自由下滑,同時(shí)b、c從同一高度分別開(kāi)始自由下落和平拋.下列說(shuō)法正確的有 ( )
A.它們同時(shí)到達(dá)同一水平面
B.重力對(duì)它們的沖量相同
C.它們的末動(dòng)能相同
D.它們動(dòng)量變化的大小相同
9.如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度υ0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊。木塊長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為M,木塊對(duì)子彈的阻力恒定不變,子彈穿過(guò)木塊后木塊獲得動(dòng)能為Ek,若僅木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化,但子彈仍能穿過(guò)木塊,則 ( )
A.M不變,m變小,則木塊獲得的動(dòng)能一定變大?
B.M不變,m變小,則木塊獲得的動(dòng)能可能變大?
C.m不變,M變小,則木塊獲得的動(dòng)能一定變大?
D.m不變,M變小,則木塊獲得的動(dòng)能可能變大?
10.將物體P從置于光滑水平面上的斜面體Q的頂端以一定的初速度沿斜面往下滑,如圖所示.在下滑過(guò)程中,P的速度越來(lái)越小,最后相對(duì)斜面靜止,那么由P和Q組成的系統(tǒng)( )
A. 動(dòng)量守恒?
B. 水平方向動(dòng)量守恒?
C. 最后P和Q以一定的速度共同向左運(yùn)動(dòng)?
D. 最后P和Q以一定的速度共同向右運(yùn)動(dòng)?
11.將物體以一定的初速度豎直上拋.若不計(jì)空氣阻力,從拋出到落回原地的整個(gè)過(guò)程中,下列四個(gè)圖線中正確的是( )
三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題22分)
12.(10分)氣墊導(dǎo)軌是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;
c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo),同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束,記下A,B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.
(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是 (2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是 ,上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是
13.(12分)一同學(xué)要研究輕彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖所示,讓鋼球每次向左壓縮彈簧一段相同的距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.
X (cm)
s(cm)
2.0
6.1
3.9
12.O
6.O
18.2
8.1
24.1
(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能EP與小鋼球m、桌面離地高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系.
(2)彈簧長(zhǎng)度的壓縮量X與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你可猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量X之間的關(guān)系?為什么?
四、計(jì)算題:本題共六小題,共90分。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.
14.(14分)如圖3-A-10所示,某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止.人與雪橇的總質(zhì)量為70kg.表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問(wèn)題:
(1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中,損失的機(jī)械能為多少?
(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大。╣=10m/s2)
15、(14分)有一個(gè)豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點(diǎn)A給一個(gè)質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度,使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B,小球在B點(diǎn)又能沿BFA軌道回到點(diǎn)A,到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg.在求小球在A點(diǎn)的速度V0時(shí),甲同學(xué)的解法是:由于小球恰好到達(dá)B點(diǎn),故在B點(diǎn)小球的速度為零, 所以:
在求小球由BFA回到A點(diǎn)的速度時(shí),乙同學(xué)的解法是:由于回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg
故: 所以:
你同意甲、乙兩位同學(xué)的解法嗎?如果同意請(qǐng)說(shuō)明理由;若不同意,請(qǐng)指出他們的錯(cuò)誤之處,并求出結(jié)果.根據(jù)題中所描繪的物理過(guò)程,求小球由B經(jīng)F回到A的過(guò)程中克服摩擦力所做的功.
16.一長(zhǎng)L的細(xì)繩固定在O點(diǎn),O點(diǎn)離地的高度大于L,另一端系質(zhì)量為m的小球。開(kāi)始時(shí),線與水平方向夾角為30°,如圖所示。求小球由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度。
17.(15分)如圖所示,用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的砂輪下,工作時(shí)砂輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的 壓力為100N,在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5rad/s,g取10m/s2。
⑴通過(guò)分析計(jì)算,說(shuō)明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)?
⑵加工一塊鐵板需要多少時(shí)間?
⑶加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能?(不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗)
18.(16分)質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,小車(chē)的上表面是一光滑的曲面,末端是水平的,如下圖3-A-12所示,小車(chē)被擋板P擋住,質(zhì)量為m的物體從距地面高H處自由下落,然后沿光滑的曲面繼續(xù)下滑,物體落地點(diǎn)與小車(chē)右端距離s0,若撤去擋板P,物體仍從原處自由落下,求物體落地時(shí)落地點(diǎn)與小車(chē)右端距離是多少?
19.(16分).如圖所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)L=8.3m,質(zhì)量M=1kg的木塊隨傳送帶一起以v1=2m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)(傳送帶的速度恒定不變),木塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ=0.5.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以 vo=300m/s水平向右的速度正對(duì)入射木塊并穿出,穿出速度為v2=50m/s,以后每隔1s就有一顆子彈射向木塊.設(shè)子彈與木塊的作用時(shí)間極短,且每次射入點(diǎn)不同,g=10m/s2.求:
(1)在木塊被第二顆子彈擊中前木塊向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離.
(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈子擊中.
(3)在被第二顆子彈擊中前,子彈、木塊、傳送帶這一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?
07屆南京師大附中江寧分校高三物理
第一輪復(fù)習(xí)綜合練習(xí)三答題紙
班級(jí)___________姓名________得分_____
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12:(1)
(2) ;
三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題22分)
13、(1)
(2)
四、計(jì)算題:本題共六小題,共90分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
14、
15、
16、
17、
18、
19、
07屆南京師大附中江寧分校高三物理
第一輪復(fù)習(xí)綜合練習(xí)三答案
1
2
3
4
5
6
A
B
A
C
C
D
7
8
9
10
11
BC
AC
AD
BC
BC
12:(10分)(1)B的右端至D板的距離L2 (2) ;測(cè)量質(zhì)量、時(shí)間、距離等存在誤差,由于阻力、氣墊導(dǎo)軌不水平等造成誤差.(只要答對(duì)其中兩點(diǎn)即可)
三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題22分)
13、(1)小球飛出后作平拋運(yùn)動(dòng): ①, ②可解得: ③所以:彈簧的彈性勢(shì)能:④
(2)可以猜想:彈性勢(shì)能EP與彈簧的壓縮量X的平方成正比關(guān)系,即:EP=KX2 ,K為比例系數(shù). 從表格中可以看出S正比于X,又由 可知EP∝S2,可知EP∝X2 ,即:EP=KX2 ,K為比例系數(shù).
四、計(jì)算題:本題共六小題,共90分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
14、(1)從A到B的過(guò)程中,人與雪橇損失的機(jī)械能為: ①
△E=(70×10×20+1/2×70×12.02-1/2×70×12.02)J=9100J ②
(2)人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動(dòng)的加速度: ③
根據(jù)牛頓第二定律 :f=ma=70×(-2)N=-140N ④
15、不同意;甲同學(xué)在求V0時(shí),認(rèn)為小球在B點(diǎn)的速度為零,這是錯(cuò)誤的,在B點(diǎn)VB有最小值。正確的解法是: ① ②聯(lián)立①、②求解得: 乙同學(xué)在計(jì)算中漏掉了重力,應(yīng)為: ③ 將代入解得:
設(shè)摩擦力做得功為,小球從B→F→A的過(guò)程中由動(dòng)能定理可得: ④解得: 故小球從B→F→A的過(guò)程中克服摩擦力做得功為。
16.從A→B,小球作自由落體運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒mvB2=mgL,在B點(diǎn)細(xì)線繃緊由于細(xì)線沖量的作用(作用時(shí)間極短)使小球作圓周運(yùn)動(dòng)的初速度為vB′=vB cos 30°,從C→B小球在豎直面作圓周運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理 mvB′2+mg=mvC2,解得:vC=
17.⑴開(kāi)始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N 。 工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N。 鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng):a=m/s2=1m/s2
加速過(guò)程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s。 這一過(guò)程鐵板的位移s1=m=2m<2.8m,
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力,F1′=F2,鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)。即整個(gè)過(guò)程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng),然后做vm=2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)(只要上面已求出,不說(shuō)數(shù)據(jù)也得分)
⑵在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由vm=at1得 t1=s 勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移為s2=L-s1=2.8m-2m =0.8m
由s2=vt2,得t2=0.4s 所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T=t1+t2=2s+0.4s=2.4 s
⑶解法一:E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+F1s相對(duì)+F2L=(×10×22+30×2+20×2.8)J=136J
[解法二:E=f1s作用點(diǎn)+f1′s2= F12s1+F2s2=(30×2×2+20×0.8)=136J
18.(1)擋住小車(chē)時(shí),求物體滑落時(shí)的速度v1,物體從最高點(diǎn)下落至滑離小車(chē)時(shí)機(jī)械能守恒,設(shè)車(chē)尾部(右端)離地面高為h,則有, ① 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律s0=v1t ② . ③
(2)設(shè)去掉擋板時(shí)物體離開(kāi)小車(chē)時(shí)速度為v2,小車(chē)速度為,物體從最高點(diǎn)至離開(kāi)小車(chē)之時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能守恒 ④ 物體與小車(chē)相互作用過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒 ⑤
此式不僅給出了v2與大小的關(guān)系,同時(shí)也說(shuō)明了v2是向右的.物體離開(kāi)車(chē)后對(duì)地平拋 ⑥
⑦ 車(chē)在時(shí)間內(nèi)向前的位移 ⑧由解式①、④、⑤,得.此種情況下落地點(diǎn)距車(chē)右端的距離.
19.解析: (1)第一顆子彈射入并穿出木塊過(guò)程中,由動(dòng)量守恒:mv0-Mv1=mv2+Mv1′ 解得:v1′=3m/s 木塊向右做減速運(yùn)動(dòng),其加速度大。m/s2
木塊速度減小為零所用時(shí)間為:s<1s 所以木塊在被第二顆子彈擊中前向右運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)離A點(diǎn)最遠(yuǎn),移動(dòng)的距離為:m
(2)在第二顆子彈射中木塊前,木塊再向左做加速運(yùn)動(dòng),時(shí)間:t2=1s-0.6s=0.4s
速度增大為:v'2=at2=2m/s(恰與傳遞帶同速)向左移動(dòng)的位移為:m
所以兩顆子彈擊中木塊的時(shí)間間隔內(nèi),木塊總位移:s0=s1-s2=0.5m,方向向右
設(shè)木塊在傳送帶上最多能被n顆子彈擊中,則:
解得:n=16
(3)第一顆子彈擊穿木塊過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為:
木塊向右減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶的位移為: 產(chǎn)生的熱量為:木塊向左加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶的位移為, 產(chǎn)生的熱量為: 所以,在第二顆子彈擊中前,系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱能為:
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