陕西省西安八十三中2015-2016学年高三（上）期中物理试卷（解析版）

2015-2016学年陕西省西安八十三中高三（上）期中物理试卷一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～16题有多选符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B．在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H﹣t2（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际制单位）规律变化．则在这段时间内关于物体B的受力情况和运动轨迹正确的是哪个图？（）A．B．C．D．2．一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为vt，则它运动时间为（）A．B．C．D．3．如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动（不打滑）．当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速减小．当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是（）A．=B．=C．=D．=4．在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球A和B，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球A的位置在小球B的上方，如图所示．下列判断正确的是（）A．A球的加速度大于B球的加速度B．A球的角速度大于B球的角速度C．A球的转动周期大于B球的转动周期D．A球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力5．“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道．观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ（弧度），如图所示．已知月球半径为R，由此可推导出月球表面的重力加速度g月为（）A．B．C．D．6．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S2的质量为（）A．B．C．D．7．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示．一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则选项图所示的四个F随x的变化关系图正确的是（）A．B．C．D．8．如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中（）A．重力势能增加了2mghB．机械能损失了2mghC．动能损失了2mghD．系统生热mgh9．如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的物体放在小车的一端．受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为S时，物体从小车一端运动到另一端，下列说法错误的是（）A．物体具有的动能为（F﹣f）（S+L）B．小车具有的动能为fSC．这一过程中物体与车之间产生的热量为f（S+L）D．物体克服摩擦力所做的功为f（S+L）10．如图所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点等高且高度为h，在A、B两点分别以速度vA和vB沿水平方向抛出两个小球a、b（可视为质点）．若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A．va=vbB．va=vbC．a、b两球同时抛出D．a球比b球提前抛出的时间为（﹣1）11．如图，质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动．已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．当h=2R时，小球恰好能到达最高点MB．当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mgC．当h≤R时，小球在运动过程中不会脱离轨道D．当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg12．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的周期小于在轨道2上的周期C．卫星在轨道1上的经过Q点时速率大于它在轨道2上经过Q点时的速率D．卫星在轨道2上的经过P点时加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度13．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在t0和2t0时刻合外力的瞬时功率分别是P1和P2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．P2=6P1B．P2=10P1C．W2=8W1D．W2=9W114．某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB'滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示．设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动．则下列说法中正确的是（）A．甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程B．甲在B点的速率一定大于乙在B′点的速率C．甲在B点的动能一定等于乙在B′点的动能D．甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移15．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的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（）A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去F后，物体刚开始运动时的加速度大小为﹣μgC．撤去F时，弹簧的弹性势能为4μmgx0D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmgx016．如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放．则（）A．在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等B．在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少C．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=2m2D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=3m2[来源:学科网ZXXK]二、实验题：本题共2小题，每空2分，共22分17．图甲中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系．倾角为θ的斜面体固定在实验台上，将光电门固定在斜面体的底端O点，将小球从斜面上的不同位置由静止释放．释放点到光电门的距离d依次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm．（1）用螺旋测微器测量钢球的直径，如图乙所示，钢球的直径D=cm（2）该实验（选填“需要”或者“不需要”）测量小球质量；小球通过光电门经历的时间为△t，小球通过光电门的速度为（填字母），不考虑误差的影响，从理论上来说，该结果（选填“＜”，“＞”或“=”）球心通过光电门的瞬时速度．（3）为了探究做功与速度变化的关系，依次记录的实验数据如表所示．实验次数123456d/×10﹣2m5.0010.0015.0020.0025.0030.00v/（m•s﹣1）0.690.981.201.391.551.70v2/（m•s﹣1）20.480.971.431.922.412.86/（m•s﹣1）0.830.991.101.181.241.30从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是：．18．某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图（a）中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）4.994.483.98（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=m/s；（2）从t2到t5时间内，重力势能增量为△Ep=J，动能减少量为△Ek=1.28J；（3）在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算可得EpEk（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是．第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（b）所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（c）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：（1）图（c）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是（按顺序填写相应图线所对应的文字）．（2）根据图（c）所示的实验图象，可以得出的结论是．三、计算题：本题共3小题，共30分．要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分．19．如图所示，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点．已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）运动员从B点飞出时的速度大小；（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功．20．据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放﹣个小球（引力视为恒力），经时间t落到地面．已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，求：（1）该行星的平均密度ρ（2）该行星的第一宇宙速度v；（3）如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面的高度h为多少．21．如图所示，AB为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道，下端B恰与平板小车右端平滑对接．小车质量M=3kg，车长L=2.06m．现有一质量m=1kg的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，当小车运动了1.5s时，小车被地面装置锁定．试求：（g=10m/s2）（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小FN；（2）小车被锁定时，小车右端距轨道B端的距离；（3）从小车开始运动到被锁定的过程中，滑块与平板小车之间产生的热．2015-2016学年陕西省西安八十三中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～16题有多选符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B．在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H﹣t2（式中H为直升飞机A离地面的高度，各物理量的单位均为国际制单位）规律变化．则在这段时间内关于物体B的受力情况和运动轨迹正确的是哪个图？（）A．B．C．D．【考点】运动的合成和分解．【分析