安徽省安庆一中高二下学期期中考试物理(理)试卷(实验班).pdf

2015-2016学度第二学期期中考试安庆一中理科实验班 物理试题 选择题 1．一质点沿直线运动，如图所示是从t=0时刻开始，质点的（式中x为位移）的图象，可以推知（ ） A．质点做匀减速运动 B．加速度的大小是1m/s2 C．t=2s时的速度是1m/s D．t=2s时的位移是3m 2．如图所示，质量为M的斜面体放在水平面上，斜面上放一质量为m的物块，当给物块一沿斜面向下的初速度v0时，物块可在斜面上匀速下滑；若在给物块沿斜面向下初速度v0的同时，在物块上施加一平行于斜面向下的拉力，物块可沿斜面加速运动．已知两种情况下斜面体都处于静止状态，则后一种情况和前一种情况相比（ ） A．物块对斜面体的压力变大 B．斜面体受地面的摩擦力不变 C．斜面体对地面的压力变大 D．斜面体受地面的摩擦力变小 3．将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°，则F达到最小值时Oa绳上的拉力为（ ） A．mgB．mg C．mgD．mg 4．在竖直墙壁间有半圆球A和圆球B，其中圆球B的表面光滑，半圆球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则半球圆A和圆球B的质量之比为（ ） A．B．C．D． ．发现未知星体是万有引力定律的重要成就之一，如“笔尖下发现的行星”海王星．1843年，英国剑桥大学的学生亚当斯和法国巴黎年轻天文爱好者勒维耶根据天王星的观测资料，发现天王星实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离、形成这种现象的原因是海王星对它的万有引力，已知天王星绕太阳运行的轨道半径为R0，周期为T0，假定两颗行星的运动可以认为是匀速圆周运动，请你利用所学知识确定海王星的轨道半径为（ ） A．R0B．R0 C．R0D．R0 ．如图所示，在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m（M≥m）的A、B两物体，支架放在水平地面上，开始各物体都静止，突然剪断A、B间的连线，此后A做简谐运动．当运动到最高点时，支架对地面的压力为（ ） A．MgB．（Mm）g C．（M+m）g D．（M+2m）g ．如图，一质点以速度v0从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度水平向右．现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的N点．下列说法正确的是（ ） A．落到M和N两点时间之比为1：2 B．落到M和N两点速度之比为1：1 C．M和N两点距离斜面底端的高度之比为1：2 D．落到N点时速度方向水平向右 ．如图所示，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动一段时间，某时刻两个振源在绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了显著的振动，则以下说法正确的是（ ） A．由P振源产生的波先到达弹簧处 B．由Q振源产生的波先到达弹簧处 ．由Q振源产生的波的波速接近4m/s ．绳上会出现振动位移大小为2A的点 9．如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则（ ） A．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道 B．若在则小球会在B、D间脱离圆轨道 C．只要，小球就能做完整的圆周运动 D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关 1．如图所示，光滑地面上有P、Q两个固定挡板，A、B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（ ） A．3：1B．1：3 C．1：5D．1：7 二实验题 11．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳套，如图甲所示，实验中先用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互为角度地拉橡皮条，把橡皮条的一端拉倒O点，用铅笔描下O点位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，然后只用一个弹簧测力计，通过细绳套再次把橡皮条的一端拉倒O点，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，作出三个力的图示，如图乙所示． （1）下列说法正确的是 ． A．实验中两细绳套应当适当长一些，可以减小实验误差； B．在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向； C．在作力F1，F2的图示时，必须选取同样的标度，而作F′的图示时，可以选取不同的标度； D．最后，连接F1，F2和F′三个力的末端，验证所得图形是不是平行四边形． （2）甲同学在做这个实验的时候，另个弹簧测力计的量程都是10N，他把弹簧测力计校准零点之后，先测量了一个质量为1kg物体的重力，发现示数还是8.2N，换用另外一个弹簧测力计测量这个物体的重力，发现示数还是8.2，测量重力的操作都是正确的，如果用这两个弹簧测力计进行实验，对实验结果有影响吗？ （“有”或“没有”） 乙同学试验后才发现忘记对两个弹簧测力计校准零点，他把两个弹簧测力计平放在实验台上，发现两个弹簧测力计的示数都是0.3N，乙同学的弹簧测力计对实验结果有影响吗？　（“有”或“没有”） ．如图甲所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间．用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行（滑轮质量、摩擦不计）． （1）用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm （2）实验过程中 满足M远大于m（填“需要”或“不需要”）． （3）实验主要步骤如下： ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两遮光条间的距离L，按图甲正确连接器材． ②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B 经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为 （用字母M、F、L、d、tA、tB表示）． 13．如图所示，粗糙水平面上放置一个小物块，在力F作用下沿水平面向右加速运动．在保持力F大小不变的情况下，发现当F水平向右或与水平面成60°夹角斜向上时，物块的加速度相同．求： （1）物块与水平面间的动摩擦因数μ． （2）若保持力F与水平面成60°夹角斜向上的方向不变仅改变，从静止起拉动物块，使物块沿水平面向右移动s=5m的位移．问物块移动该位移所用时间t的最小值为多少？ 14．如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，质量为3m的小球A套在圆环上；长为2R的刚性（既不伸长也不缩短）轻杆一端通过铰链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；滑块B质量为m，套在水平固定的光滑杆上．水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上．现将A置于圆环的最高处并给A微小扰动（初速度视为0），使A沿圆环顺时针自由下滑，不计一切摩擦，A、B均视为质点，重力加速度大小为g．求： （1）A滑到与圆心O同高度时的速度大小； （2）A下滑至杆与圆环第一次相切的过程中，杆对B做的功． 15.（10分）如图所示，质量为M、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的水平桌面上，一质量为m（m＞M）的光滑小球以某一水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出．假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩擦，求圆环通过的总位移？ 1如图所示，足够长的木板质量M=10kg，放置于光滑水平地面上，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，在木板上方有一固定挡板，当木板运动到其最右端位于挡板正下方时，将一小铁块贴着挡板无初速度地放在木板上，小铁块与木板的上表面间的动摩擦因数μ=0.5，当木板运动了L=1m时，又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放上第2个小铁块．只要木板运动了L就按同样的方式再放置一个小铁块，直到木板停止运动．（取g=10m/s2）试问： （1）第1个铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？ （2）最终木板上放有多少个铁块？ （3）最后一个铁块放上后，木板再向右运动的距离是多少？ 高二理科实验班物理参考答案 三．计算题 13. （10分）（1）水平拉时，根据牛顿第二定律有：Fμmg=ma， 右上拉时，根据牛顿第二定律得，Fcos60°μ（mgFsin60°）=ma， 联立上述两式，代入数据解得μ=． （2）时间t最小，则要求加速度最大，即F最大 物块沿水平面运动则F的竖直分力不超过重力 F最大满足mg=F， 根据，s=得， 代入数据解得t=s （1）当A滑到与O同高度时，A的速度沿圆环切向向下，B的速度为0，由机械能守恒定律得： ， 解得：v=． （2）杆与圆环相切时，A的速度沿杆方向，设为vA，此时B的速度设为vB，根据杆不可伸长和缩短，得： vA=vBcosθ， 由几何关系得：， 球A下落的高度为：h=， 由机械能守恒定律得：， 由动能定理得：， 代入数据解得：．设小球的初速度为v0，第一次碰撞后，小球的速度为v1，圆环的速度为v2． 圆环和小球组成的系统动量守恒，以球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律：mv0=mv1+Mv2， 由能量守恒定律得：mv02=mv12+Mv22， 多次碰撞后小球和环最终静止，设圆环受到的摩擦力为f， 通过的总位移为x．系统的动能全部转化为摩擦生热：fx=mv02， 第一次碰撞后经时间t，小球恰好未从小孔中穿出，即二者共速，均为v1， 由运动学规律：tv1t=2R， 对圆环，由动量定理：ft=Mv1Mv2， 解得，圆环通过的总位移：x=R； （1）第1个铁块放上后，木板做匀减速运动， 即有：μmg=Ma1，2a1L=v02v12 代入数据解得：v1=2 m/s． （2）设最终有n个铁块能放在木板上，则木板运动的加速度大小为： an=第1个铁块放上后：2a1L=v02v12 第2个铁块放上后：2a2L=v12v22 … 第n个铁块放上后：2anL= 由上可得：（1+2+3+…+n）?2L=v02 木板停下时，vn=0，解得n=6.6． 即最终有7个铁块放在木板上． （3）从放上第1个铁块至刚放上第7个铁块的过程中，由（2）中表达式可得： ?2L=v02v62 从放上第7个铁块至木板停止运动的过程中，设木板发生的位移是d，则： 2?d=v620 解得：d=m． 。