江苏省海门市高三物理第一次诊断考试试题新人教版

2014届高三第一次诊断考试
物 理
本试卷满分120分，考试用时100分钟
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意． 1．如图直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置-时间(x-t)图线．由
图可知
A ．在时刻t 1 ，a 车与b 车速度相等
B ．在时刻t 2 ，a 、b 两车运动方向相反
C ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先增加后减少
D ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车的大 2．某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛时某
同学将球置于球拍中心，当速度达到v 0时做匀速直线运动跑至终点，整个过程中球一直保持在球拍中心不动，如图所示．设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，f=kv 0，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m ，重力加速度为g ．则在比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角θ0满足 A ．sin θ0=kv 0/mg B ．cos θ0=kv 0/mg C ．tan θ0=kv 0/mg D ． tan θ0= mg / kv 0
3．两个完全相同的1、2小球在A 点以相同的速度v 0沿不同的方向斜向上抛出，轨迹如图
所示．忽略空气阻力，下列说法正确的是 A ．1和2小球在空中运动的时间相同 B ．1和2小球在最高点时速度相同 C ．两个小球落地时速度完全相同
D ．两个小球从抛出到落地过程中合外力做功相同
4．物体A 、B 都静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A 、m B ，与水
平面间的动摩擦因数分别为μA 、μB ，用水平拉力F 分别拉物体A 、
B ，所得加速度a 与拉力F 关系图线如图中A 、B 所示，则 A ．μA ＞μB ，m A ＞m B B ．μA ＞μB ，m A ＜m B
C ．μA ＜μB ，m A ＜m B
D ．μA ＜μB ，m A ＞m B
5．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v ．假设宇航员在该行星
表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N ．已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为
A ． mv 2GN
B ． mv 4GN
C ． Nv 2Gm
D ． Nv 4
Gm
6．将力传感器A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．现在不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t 图象如乙图所示．则
O a F A
B
A．2.5s前小车做变加速运动 B．2.5s后小车做匀加速运动
C．2.5 s前小车所受摩擦力不变 D．2.5s后小车所受摩擦力不变
7．如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m的均质软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐，用细线将质量也为m的物块与软绳连接．物块由静止释放后向下运动，当软绳全部离开斜面时，物块仍未到达地面．已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．下列说法正确的是
A．释放物块的瞬间，软绳的加速度为g(1－sinθ－
μcosθ)
B．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，物块的加速度先增加后减少
C．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，软绳克服摩擦力做功为μmgLcosθ
D．软绳刚好全部离开斜面时的速度为
二、多项选择题：本题共5小题．每小题4分．共计20分．每小题有多个选项符合题意．全
部选对的得4分．选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．
8．图甲是2012年我国运动员在
伦敦奥运会上蹦床比赛中
的一个情景．设这位蹦床运
动员仅在竖直方向上运动，
运动员的脚在接触蹦床过
程中，蹦床对运动员的弹力
F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g=10m/s2，不计空气阻力，根据F-t图象可以知道
A．运动员的质量为50kg
B．运动员在运动过程中的最大加速度为50m/s2
C．运动员重心离开蹦床上升的最大高度是3.2m
D．跳跃节奏稳定后，运动员与蹦床接触时间是1.6s
9．如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时
A．两球的速度大小相等
B．两球的机械能大小始终相等
C．两球对碗底的压力大小相等
D．小球下滑的过程中重力的功率先增大后减小
10．迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1-58lc”却很值得我们期待．该行星的温度在0o C到40o C之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质
量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则
A ．在该行星和地球上的第一宇宙速度之比是2：1
B ．如果人到了该行星，其体重是地球上的8/3倍
C ．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍
D ．该行星公转速率与地球公转速率之比
11．如图所示，劲度数为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x 0，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4 x 0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度取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，物体刚运动时的加速度大小为
kx g m
μ- C ．物体做匀减速运动的时间为0
2
x g
μ D ．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0()mg
mg x k
μμ-
12． 倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k ＝40 N/m 、原长l 0＝0. 6 m 的轻弹
簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l ＝0.3 m ，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小F f ＝12N ，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m ＝2 kg 的小车从距弹簧上端L ＝0.6 m 处由静止释放沿斜面向下运
动．已知弹簧的弹性势能表达式E p ＝12
kx 2
，式中x 为弹簧的
形变量．g 取10 m/s 2
，sin37°＝0.6．关于小车和杆运动情况，下列说法正确的是
A ． 小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
B ． 小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小变加速运动，最后做匀速直线运动
C ． 杆刚要滑动时小车已通过的位移为1.1 m
D ． 杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1 s
三、简答题：本题共计18分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 13．(8分)用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律．
①实验中有A ：200g 的铝块和B ：200g 的铁块．为了减少误差，应该选择 （填
字母）． ②实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带，但某同学在操作时做反了，那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒？ ．（填“能”或“否”） ③如图 (b)是某次实验的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 是连续的七个点，每2个点
之间的时间为T ．若重物质量为m ，对应B 到E 的下落过程中，重锤重力势能的减少量△Ep =___________________________________．B 到E 动能变化量为_______________________________________________________．
F
14．
(10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速
度与合外力的关系．小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m ，小车及车内沙子的总质量记为M ，在实验中保持m 与M 之和不变．将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统
所受合外力F ，先通电源，再释放纸带，系统加速度a 由纸带计算得到；该同学从车子中取出一些沙子，放入沙桶中，改变F 的大小，重复多次，测得多组(a ，F )．
次数
1 2 3 4 5 6 a/(m/s 2) 0.5 0.74 1.01 1.24 1.48 1.75 mg/(N)
0.1
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
①该同学在实验中缺了一个必要步骤是__________． ②通过表格中的数据画出a-F 图象，
利用图像求出M+m =_____________________kg ．
③该实验研究的对象是_________________________， 所受的合外力是_______________________________．
四、计算题：本题共4小题．共计61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． 15．（15分）如图所示倾角为37°的粗糙斜面AB 底端与半径R ＝0.4 m 的光滑半圆轨道BC
平滑相连，O 为轨道圆心，BC 为圆轨道直径且处于竖直方向，A 、C 两点等高．质量m
＝1 kg 的滑块从A 点由静止开始下滑，恰能滑到与O 等高的D 点．g 取10 m/s 2
，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．
(1) 求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
(2) 若使滑块能到达C 点，求滑块从A 点沿斜面滑下时的初速度v 0的最小值；
(3) 若滑块离开C 处的速度大小为4 m/s ，求滑块从C 点飞出至落到斜面上的时间t ．
（b ）
O
16．（15分）如图为俯视图，在一光滑水平面上建立x-y 平面直角坐标系．有一质量为m 的
小木块从A 点沿x 轴方向以某初速度射出，A 点离x 轴距离为L ，小木块沿y 轴负方向始终受到恒力F 1=F 0．小木块的运动轨迹与x 轴的交点B 到y 轴距离为S ；当同时施加沿x 轴负方向恒力F 2时，小木块仍以原来初速度射出，其运动轨迹与x 轴的交点C 到y 轴
距离为3
4
S ．不计空气阻力．
(1) 求小木块初速度v 0的大小； (2) 恒力F 2的大小；
(3) 若F 2=-kv ，v 为小木块的速度．仍以原来的初速度射出小木块，发现小木块垂直x 轴匀速通过．求此过程中F 2对小木块所做的功．
17．（15分）如图所示，质量为2kg 的木板B 静止在光滑水平面上，质量为1kg 可视为质点
的木块A 以水平速度v 0=2m/s 从右端向左滑上木板．木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5，此时有一水平向右的力F =10N 作用在长木板上． g 取10m/s 2． (1) 求开始时木块A 和木板B 各自的加速度大小；
(2) 若木板足够长，求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间； (3)要使木块不从木板上滑落，求木板的最小长度．
18．（16分）如图所示，均匀光滑直杆AB 长为L ，可绕光滑固定转轴O 转动，O 距B 点L /3处。

在水平杆的另一端A 下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A 端的瞬时速度v A ．光电门测量位置和转轴O 的高度差h 可以调节，有一质量为m 的小球套在光滑杆上．重力
加速度g 取10m/s 2
．
（1）若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA 的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测
量到的速度v A 与高度差h 的关系式．
（2）实际情况下杆的质量M 不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的v A 2
与h
关系图线．请写出杆绕O 点转动时的动能E K 与v A 的关系式．
（3）若杆的质量M =3kg ，小球m =2kg 固定在杆OA 的中点处，将杆由水平位置静止释放，
请根据计算分析在图丙中画出v A 2
与h 关系图线．
m
h
光电门
0.2 v A 2/m 2·s -2
9
A
O
B 图甲
图乙
图丙
O
2014届海门市高三第一次模拟考试试题
物理答案
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分． 1．B 2．C 3．D 4．B 5．B 6． D 7.D
二、多项选择题：本题共5小题．每小题4分．共计20分． 8．AC 9．BCD 10.AB 11.BD 12.BD
三、简答题：本题共计18分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
13．①．B ②．能 ③mg(Δx 3+Δx 4+Δx 5) 【m(Δx 5+Δx 6)2- m(Δx 2+Δx 3)2】/8T 2
14．平衡摩擦力 图略 0.2 M+m mg
四、计算题：本题共4小题．共计61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． 15． (15分)解：(1) A 到D 过程：根据动能定理有
mg×(2R－R)－μmgcos37°×2R
sin37°＝0－0 (3分)
μ＝1
2tan37°＝0.375 (2分)
(2) 若滑块能到达C 点，根据牛顿第二定律有 mg ＋F N ＝mv 2
C
R (1分)
v C ≥Rg ＝2 m/s (1分) A 到C 的过程：根据动能定理有
－μmgcos37°×2R sin37°＝12mv 2C －12mv 2
0 (2分)
v 0＝v 2
C ＋2gR ≥2 3 m/s (1分)
(3) 离开C 点做平抛运动
x ＝v C t ，y ＝12
gt 2
(2分)
tan37°＝2R －y
x (1分)
5t 2
＋3t －0.8＝0
解得t ＝0.2 s (2分) 16．(15分)解(1)分析A 到B 过程有：
2
012F L t m
=
（2分） 0s v t = （2分）
解方程 得 0v =（1分） (2)设小木块到x 轴时沿x 轴方向上的速度为v x 分析x 轴 2
0x F v v t m
=-
（1分） 03
42
x v v s t += （1分）
分析y 轴 2
012F L t m =
（1分） 解方程 得 024F s
F L
= （2分）
(3) 匀速时0t F kv = 0t F
v k = （2分）
分析A 到C 过程有：2
0312
t F L W mv += （2分）
2
030212F W m F L k
=- （1分）
17．(15分)
解(1)对木块和木板分别受力分析
对A 分析 1a g
μ= 2
15/a m s = （2分）
对B 分析
2
2F mg ma μ-= 2
2 2.5/a m s = （2分）
(2)A 物体向左减速到v =0时所用时间为t 1
01A v V gt μ=- 1t =0.4s （1分）
此时B 物体 21B v a t = 1/B v m s = （1分） A 、B 一起向右加速到共速时间为t 2
1222B a t v a t =+ t 2=0.4s （1分） t 总= t 1+ t 2=0.8s （2分）
(3)A 物体向左 2
02A v x g
μ= A x =0.4m （1分）
B 物体向右 2211
2
B x a t =
B x =0.2m （1分） A 、B 相反运动过程中的相对位移为1x ∆=0.6m （1分） A 、B 一起向右过程中A 、B 的位移差为 '
'
2222221211
22
B A B x x x V t a t a t ⎛⎫∆=-=+
- ⎪⎝⎭ （1分） 2x ∆=0.2m （1分） 要使木块不滑下，木板最小长度为x ∆总=1x ∆+2x ∆=0.8m （1分）
18．（16分）
（1）由动能定理2
A )2
(212v m h mg
= （2分）
gh v 2A =
（2分）
（2）由动能定理213234
K h h
E Mg Mg =
- （2分） 由图象得2
A 45
v h =
（2分）
得2K A 1
18
E Mv =
（2分）
（3）由动能定理2
22111
322342218
A A v h h h Mg mg Mg m Mv ⎛⎫+-=+ ⎪⎝⎭ （2分）
化简得 2
42A v h = （2分）
画图
（2分）
图丙
0.5。