河南省豫南九校上学期高三年级第二次联考物理试卷

河南省豫南九校上学期高三年级第二次联考物理试卷

 

考试时间：90分钟   试卷满分：120分

一、选择题：（共10小题，共50分，全部选对得5分，选不全的得3分，选错或不选的得0分）

1.下列说法正确的是

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能

C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D.内能不同的物体，它们分子运动的平均动能可能相同

2.如右图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块.今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是

 

 

 

 

 

A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功

B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

D.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

3.如右图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v₀，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系F=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为

 

 

 

 

 

A.             B.0          

  C.     D. 

4.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m₁和m₂的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上.现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得

 

 

 

 

 

 

 

 

A.在t₁、t₃时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态

B.从t₃到t₄时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

C.两物体的质量之比为m₁：m₂=1：2

D.在t₂时刻A与B的动能之比为：E_k1：E_K2=8：1

5.如右图所示，A、B两物体质量分别为m_A=5kg和m_B=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μ_A=0.4和μ_B=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上.现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上.下列判断正确的是

 

 

 

 

A.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量守恒

B.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒

C.在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小

D.两物体一定同时停在地面上

6.在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是

A.若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开

B.若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行

C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开

D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行

7.如右图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度v_a和v_b沿水平方向抛出，经过时间t_a和t_b后落到与抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力，下列关系式正确的是

A.t_a＞t_b，v_a＞t_b            B.t_a＜t_b，v_a＜v_b   

C.t_a＞t_b，v_a＜v_b            D.t_a＞t_b，v_a=v_b

 

 

 

 

 

 

8.如右图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零.小球下降阶段下列说法中正确的是

A.在B位置小球动能最大         B.在C位置小球动能最大

C.从A到C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加

D.从A到D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加

 

 

 

9.一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v₀进入某电场中.由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度为零.下列判断正确的是

    A.电场力对液滴做的功为     B.液滴克服电场力做的功为

C.液滴的机械能减少mgh            D.电场力对液滴的冲量大小为mv₀

10.如右图所示，一列简谐波沿一直线向左传播，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是

A.0.6m        B.0.3m          C.0.2m          D.0.1m

二、实验题：（共计14分）

11.（6分）某同学将两块大小不同的木块用细线连接，两木块中间夹一根压缩了的轻弹簧，如右图所示，将这一系统置于光滑水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况并进行必要测量，以验证物体间相互作用时动量守恒.

 

 

 

 

（1）该同学还需要的实验器材是                                    .

（2）本实验中需要直接测量的物理量是                                

（先用方案说明并用字母表示）.

（3）用所得的数据验证动量守恒的关系式是                   ［用（2）中的字母表示］.

12.（8分）下图甲为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改造了的电火花计时器.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

下面是该实验的实验步骤：

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

②启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

③接通电火花计时器的电源，使它工作起来；

④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值.

（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是

        A.停表       B.毫米刻度尺         C.圆规          D.量角器

（2）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：

                                                                           .

（3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示.这对测量结果有影响吗？

                .（填“有影响”或“没有影响”）

三、计算题：（本题共4小题，共56分。解答时请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.（12分）图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑行，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为L，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止.现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板黏住，在极短的时间内速度减为0，小球继续向左摆动.求：（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为0的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做的功.

 

 

 

 

 

14.（14分）如图所示，半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧形轨道固定在光滑水平面上，轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块.小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点，但未反弹，在该瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度即刻减为0，而沿切线方向的分速度不变，此后小物块将沿着圆弧轨道滑下.已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R，且AO连线与水平方向的夹角为30?，C点为圆弧轨道的末端，紧靠C点有一质量为M=3kg的长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.3（g=10m/s²）.

（1）求小物块刚到达B点时的速度v_B.

（2）求小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的的压力F_C的大小.

（3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板？

 

 

 

15.（14分）如下图所示，小车的刚性支架上固定一条刚性的轨道MN，轨道的左边是水平的，右边倾斜与水平面夹角为53?，两边通过一小段圆弧相连，小车、支架和轨道的总质量为2m，轨道M、N两点间的高度差为h.在轨道的最左边套一个质量为m的物块B，开始小车和物块一起以速度v₀沿光滑的水平面向右匀速运动，当小车与墙壁碰撞后，小车立即以的速度弹回，物块B开始沿着轨道滑行，当物块从轨道的N点滑出时，小车的速度刚好为零.求：

（1）小车与墙壁碰撞时，墙壁对小车的冲量；

（2）物块B从N点滑出时的速度；

（3）物块滑动过程中，轨道对物块做的功；

（4）物块滑动过程中，系统减少的机械能.（cos53?=0.6）

 

16.（16分）如图.质量为m₁的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m₂的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，不计滑轮的摩擦.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.重力加速度为g.

（1）求弹簧的压缩量；

（2）现用一恒力大小为F沿竖直方向向下拉挂钩，求物块B刚要离开地面时物块A的加速度α；

（3）在第（2）问中，若物块B刚要离开地面时，物块A的速度为v，求从开始施加拉力到物块B刚要离开地面过程中，弹簧弹力对物块A所做的功；

（4）若在挂钩上挂一质量为m₃的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功.（注意此问与第三问是彼此独立的，即此问已知量为m₁，m₂，m₃，k，g）

说明：此题不要求使用弹性势能公式，如果用弹性势能公式求解，不能得分.

 

 

 

九校联考物理试题参考答案

一、选择题：每题5分，选错0分，对而不全3分。

1.D  2.C  3.ABD   4.BD    5.ACD   6.AD    7.C  8.BCD  9.B   10.BD

11.（1）刻度尺、天平  （2）两木块的质量m₁、m₂和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离s₁、s₂  （3）m₁s₁=m₂s₂                                                              （各小题2分，共6分）

12.（1）D  （2），是n个点对应的圆心角，

t是电火花计时器的打点时间间隔.  （3）无影响

（1）（2）各3分，（3）2分

13.解（1）如图所示，设小球到最低点时的速度为v₁，滑块将要碰到挡板时的速度为v₂，小球和滑块系统水平分动量守恒mv₁-mv₂=0，

系统机械能守恒有 

联立两式得，

挡板阻力对滑块的冲量，方向向左.

 

 

 

 

（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，应用动能定理

则。                    （12分，每式2分）

14.（1）由几何关系可知，A，B间的距离为R，小物块从A到B做自由落体运动，根据运动学公式有

代入数据解得方向竖直向下.

（2）设小物块沿轨道切线方向的分速度为，因OB连线与竖直方向的夹角为60?，故，从B到C，只有重力做功，根据机械能守恒定律有

代入数据解得

在C点，根据牛顿第二定律有，代入数据解得

再根据牛顿第三定律可知，小物块到达C点时对轨道的压力F_C=35N.

（3）小物块滑到长木板上后，它们组成的系统在相互作用过程中总动量守恒，减少的机械能转化为内能.当物块相对木板静止于木板最右端时，对应着物块不滑出的木板最小长度.根据动量守恒定律和能量守恒定律有

联立上式，得

代入数据解得L=2.5m.

（1）2分，每式1分；（2）6分，每式1分；（3）6分，前两式每式2分，后两式每式1分.

15.解析：（1）对小车：由动量定理： 方向向左

（2）整个系统碰撞后水平方向动量守恒：，速度方向与水平方向成53?，斜向右下.

（3）对物块B由动能定理：得W=-mgh.

（4）由能量守恒得：E_损=

（14分，（1）（2）各3分，（3）（4）各4分）

16.解析：（1）A处于平衡状态，弹簧的弹力等于A物体的重力F=G，弹簧压缩量为x₁，根据胡克定律F₁=kx₁.得

（2）B刚要离开地面时，B受弹簧弹力F₂和重力作用处于静止状态，则F₂=m₂g

A受重力、绳的拉力和弹簧弹力F作用，根据牛顿第二定律

F-F₂-m₁g=m₁α       

          方向竖直向上。

（3）B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x₂，kx₂=m₂g                       

此过程中以A为研究对象，根据动能定理W_F+W_G+W_弹=               

重力和拉力做功分别为W_G=-m₁g（x₁+x₂）

W_F=F（x₁+x₂）得W_弹=                         

（4）分析题意可知，B不再上升，表明此时A和C的速度为零，C已降到最低点.

以A、C和弹簧为研究对象，根据机械能守恒定律，弹簧弹性势能增加量为

                                       

得

弹力对A所做的功W=-                        

（共16分，第1问3分，第2、3问各4分，第4问5分）