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河南省許昌市第四中學高三物理上學期摸底試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示,長為L的細繩一端固定在O點,另一端拴住一個小球。在O點的正下方與O點相距2L/3的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A;把球拉起使細繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當細線碰到釘子后的瞬間(細繩沒有斷),下列說法中正確的是
(
)
A.小球的向心加速度突然增大到原來的3倍
B.小球的線速度突然增大到原來的3倍
C.小球的角速度突然增大到原來的1.5倍
D.細繩對小球的拉力突然增大到原來的1.5倍參考答案:2.(單選)一質(zhì)點自x軸原點O出發(fā),沿正方向以加速度a運動,經(jīng)過t0時間速度變?yōu)関0,接著以﹣a加速度運動,當速度變?yōu)椹仌r,加速度又變?yōu)閍,直至速度變?yōu)闀r,加速度再變?yōu)椹乤,直至速度變?yōu)椹仭鋠﹣t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是()A.質(zhì)點一直沿x軸正方向運動B.質(zhì)點將在x軸上一直運動,永遠不會停止C.質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為2v0t0D.質(zhì)點最終靜止時離開原點的距離一定小于v0t0參考答案:考點:勻變速直線運動的圖像;勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系.專題:運動學中的圖像專題.分析:v﹣t圖象是反映物體的速度隨時間變化情況的,其中點表示某一個時刻對應的速度,線表示任意時刻的速度,線的斜率表示加速度,面積表示位移;本題中物體做往復運動,但幅度逐漸變小.解答:解:A、速度為矢量,圖中物體的速度只有兩個相反的方向,故物體時而沿x軸正方向運動,時而沿x軸負方向運動,故A錯誤;B、由圖象,質(zhì)點將在x軸上運動,每次由x負方向變?yōu)閤正方向速度都會減小為原來的一半,而加速度大?。▓D象的斜率)不變,每個運動周期(一個往返過程)的時間均為原來的一半,故運動總時間為確定的值,故B錯誤;C、由圖象,2t0時刻位移最大,故質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為v0t0,故C錯誤;D、由圖象,質(zhì)點每次返回的位移均小于前一運動周期的位移.故最終靜止時離開原點的距離一定小于第一個運動周期的位移v0t0,故D正確;故選:D.點評:在速度時間圖象中,最常見的問題.一、速度的大小及方向變化;二、速度線與時間軸圍成的面積即為該段時間內(nèi)的位移;三、斜率表示加速度.斜率不變,加速度不變;斜率變化,加速度變化.斜率即可以表示加速度的大小,也可表示方向.3.下列有關(guān)物質(zhì)屬性及特征的說法中,正確的是________(填入正確選項前的字母。選對一個給3分,選對兩個給4分,選對3個給6分,每選錯一個扣3分,最低得分為0分)A.
液體的分子勢能與液體的體積有關(guān)B.
晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C.
溫度升高,每個分子的動能都增大D.
分子間的引力和斥力同時存在E.
露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用參考答案:ADE4.物理學中引入“質(zhì)點”概念,從科學方法來說,是屬于A.控制變量的方法
B.觀察、實驗的方法
C.建立物理模型的方法
D.等效替代的方法參考答案:C5.(多選)如圖所示,一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,振幅為2cm,波速為2m/s,a、b兩質(zhì)點的平衡位置相距0.4m,且大于半個波長小于一個波長.當質(zhì)點a處于波峰位置時,質(zhì)點b相距x軸1cm.則(A)此波的周期可能為0.3s(B)此波的波長可能為0.48m(C)從此時刻起經(jīng)過0.5s,b點可能在波谷位置(D)從此時刻起經(jīng)過0.5s,b點可能在波峰位置參考答案:ABD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點,已知P離振源較近,P、Q兩點的平衡位置相距15m(小于一個波長),各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為
m/s。參考答案:2.5m/s7.在如圖所示的四張圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈相連接。圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有__________;圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有__________。參考答案:
答案:A、C、D,C
8.質(zhì)點做直線運動,其s-t關(guān)系如圖所示,質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s,質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。
參考答案:0.8,
10s或14s
9.兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播,波速均為υ=0.4m/s,波源的振幅均為A=2cm。如圖所示為t=0時刻兩列波的圖像,此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點恰好開始振動。質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.5m處。則兩列波相遇的時刻為t=______s,當t=2.0s時質(zhì)點M運動的路程為_______cm。參考答案:0.75,20 10.(1)一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則:_____彈簧的原長更長,_____彈簧的勁度系數(shù)更大。(填“a”或“b”)參考答案:b;a根據(jù)胡克定律有:F=k(l-l0),由此可知在F與l圖象中,斜率大小等于勁度系數(shù),橫軸截距等于彈簧原長,因此有:b的原長比a的長,勁度系數(shù)比a的小.11.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù),實驗裝置如圖3所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖8所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=________m/s2.(保留三位有效數(shù)字).圖4(2)回答下列兩個問題:①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應測量的有______.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l
B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______.
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=__________(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________.參考答案:(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力.12.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球,小球在與地面相碰后豎直向上彈起,上升到拋出點上方2m高處被接住,這段時間內(nèi)小球的位移是
m,路程是
m.(初速度方向為正方向)參考答案:-312
13.如圖所示實驗裝置可實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變,當裝置的容器內(nèi)通入氣體B時,熒光屏上觀察到閃光。圖中氣體B是__________,使熒光屏出現(xiàn)閃光的粒子是___________。參考答案:氮氣,質(zhì)子三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m,若該波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案:
(1).365
(2).試題分析:可以假設橋的長度,分別算出運動時間,結(jié)合題中的1s求橋長,在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛:本題考查了波的傳播的問題,知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同,當傳播是的頻率不會發(fā)生變化。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B,質(zhì)量分別為mA=l.0kg,mB=4.0kg;兩者之間有一被壓縮的微型彈簧,A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m,如圖所示。某時刻,將壓縮的微型彈簧釋放,使A、B瞬間分離,兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后,A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。(1)求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??;(2)物塊A、B中的哪一個先停止?該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少?(3)A和B都停止后,A與B之間的距離是多少?參考答案:(1)vA=4.0m/s,vB=1.0m/s;(2)A先停止;0.50m;(3)0.91m;分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小;很容易判定A、B都會做勻減速直線運動,并且易知是B先停下,至于A是否已經(jīng)到達墻處,則需要根據(jù)計算確定,結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果;再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞,也需要通過計算確定,結(jié)合空間關(guān)系,列式求解即可?!驹斀狻浚?)設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB,以向右為正,由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s,vB=1.0m/s(2)A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等,因而兩者滑動時加速度大小相等,設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前,已經(jīng)有一個物塊停止,此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t,B向左運動的路程為sB。,則有④⑤⑥在時間t內(nèi),A可能與墻發(fā)生彈性碰撞,碰撞后A將向左運動,碰撞并不改變A的速度大小,所以無論此碰撞是否發(fā)生,A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m,sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞,但沒有與B發(fā)生碰撞,此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處,兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨(3)t時刻后A將繼續(xù)向左運動,假設它能與靜止的B碰撞,碰撞時速度的大小為vA′,由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得
故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′,由動量守恒定律與機械能守恒定律有
聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得
這表明碰撞后A將向右運動,B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止,B向左運動距離為sB′時停止,由運動學公式
由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題:本題共3小題,共計47分16.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,當球某次運動到最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示,已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為,重力加速度為g,忽略手的運動半徑、繩重和空氣阻力。(1)求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小。(4分)(2)問繩能承受的最大拉力多大?(4分)(3)改變繩長,使球重復上述運動,若繩仍在球運動到最低點時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應為多少?最大水平距離為多少?(4分)參考答案:(1),(2)(3) 解析:(1)設繩斷后球飛行時間為t,由平拋運動規(guī)律有豎直方向:,水平方向:聯(lián)立解得,由機械能守恒定律有解得(2)設繩能承受的最大拉力大小為F,這也是球受到繩的最大拉力大小。球做圓周運動的半徑為由圓周運動向心力公式有 聯(lián)立解得(3)設繩長為l,繩斷時球的速度大小為,繩承受的最大拉力不變,有,得繩斷后球做平拋運動,豎直位移為,水平位移為x,時間為,有解得,當時,x有極大值17.如圖所示,一個半徑為R的透明圓柱體放置在水平面上,一束藍光從A點沿水平方向射入圓柱體后經(jīng)B點射出,最后射到水平面上的C點。已知OA=,該圓柱體對藍光的折射率為,則:①它從圓柱面射出時的出射角β為多大?②若換用一束紅光同樣從A點射向該圓柱體,則它從圓柱體射出后在水平面上形成的光點在C點的哪側(cè)?參考答案:18.彈簧振子以O點為平衡位置,在B、C兩點間做簡諧運動.在t=0時刻,振子從O、B間的P點以速度V向B點運動;在t=0.2s時,振子速度第一次變?yōu)椹乿;在t=0.5s時,振子速度第二次變?yōu)椹乿.(1)若B、C之間的距離為25cm,求振子在
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