江苏省泰州市泰兴市黄桥中学2018届高三上学期第一次段

2017-2018学年江苏省泰州市泰兴市黄桥中学高三（上）第一次段考物理试卷
一、单选题
1．关于力学单位制说法中正确的是（）
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、J是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma
2．物块A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比m A：m B=2：1．现用水平3N的拉力作用在物体A上，如图14所示，则A对B的拉力等于（）
A．1 N B．1.5 N C．2 N D．3 N
3．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）．两球的v﹣t图象如图所示．落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2．则下列判断正确的是（）
A．释放瞬间甲球加速度较大
B． =
C．甲球质量大于乙球质量
D．t0时间内两球下落的高度相等
4．如图所示，光滑水平面上，AB两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，AB共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（）
A．a1=0，a2=0
B．a1=a，a2= a
C．a1=a，a2= a
D．a1=a，a2= a
二、多选题
5．2016年里约奥运会上中国奥运队共获得26枚金牌、18枚银牌和26枚铜牌，排名奖牌榜第三位．如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2，则下列说法正确的是（）
A．T1和T2是一对作用力与反作用力
B．T1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力
C．T1和T2的合力大小等于重力的大小G
D．运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变大
6．关于速度、加速度、合外力间的关系，下列说法正确的是（）
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
7．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）
A．升降机停止前在向上运动
B．0﹣t l时间内小球处于失重状态，t1﹣t2时间内小球处于超重状态
C．t l﹣t3时间内小球向下运动，速度先增大后减小
D．t3﹣t4时间内小球向下运动，速度一直增大
8．如图是汽车运送圆柱形工件的示意图．图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零．当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零．已知sin15°=0.26，cos15°=0.97，tan15°=0.27，g=10m/s2．则汽车向左匀加速启动的加速度可能为（）
A．3 m/s2B．2.5 m/s2C．2 m/s2D．1.5 m/s2
三．计算题
9．有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数μ=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；
（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？
10．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．g取10m/s2．
（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落地面时的速度v；
（3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．
2017-2018学年江苏省泰州市泰兴市黄桥中学高三（上）第一次段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1．关于力学单位制说法中正确的是（）
A．kg、m/s、N是导出单位
B．kg、m、J是基本单位
C．在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g
D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma
【考点】3A：力学单位制．
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．其单位是基本单位．
【解答】解：A、kg是质量的单位它是基本单位，m/s、N是导出单位，故A错误．
B、三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位是基本单位，分别为m、kg、s，J是导出单位，故B错误．
C、g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，是常用单位，故C错误．
D、牛顿第二定律的表达式F=ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，故D 正确．
故选：D．
2．物块A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比m A：m B=2：1．现用水平3N的拉力作用在物体A上，如图14所示，则A对B的拉力等于（）
A．1 N B．1.5 N C．2 N D．3 N
【考点】37：牛顿第二定律；29：物体的弹性和弹力．
【分析】以A、B系统为研究对象，应用牛顿第二定律求出加速度，然后以B为研究对象，应用牛顿第二定律求出拉力．
【解答】解：由牛顿第二定律，对A、B系统有：
F=（m A +m B ）a ， 对B ：T=m B a 解得：T=1N
故A 正确，BCD 错误； 故选：A ．
3．甲、乙两球质量分别为m 1、m 2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即f=kv （k 为正的常量）．两球的v ﹣t 图象如图所示．落地前，经时间t 0两球的速度都已达到各自的稳定值v 1、v 2．则下列判断正确的是（ ）
A ．释放瞬间甲球加速度较大
B ．
=
C ．甲球质量大于乙球质量
D ．t 0时间内两球下落的高度相等
【考点】37：牛顿第二定律；1I ：匀变速直线运动的图像．
【分析】由图看出两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，重力与空气阻力平衡，根据平衡条件和牛顿第二定律列式分析．
【解答】解：A 、释放瞬间v=0，因此空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g ，故A 错误；
B 、两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg ，因此最大速度与其
质量成正比，即v m ∝m ，故
=
，故B 正确；
C 、由于=，而v 1＞v 2，故甲球质量大于乙球，故C 正确；
D、图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等；故D错误；
故选：BC．
4．如图所示，光滑水平面上，AB两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，AB共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则（）
A．a1=0，a2=0
B．a1=a，a2= a
C．a1=a，a2= a
D．a1=a，a2= a
【考点】37：牛顿第二定律；29：物体的弹性和弹力．
【分析】通过隔离法求出弹簧的弹力，撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律，隔离分析，求出A、B的瞬时加速度．
【解答】解：弹簧的弹力F弹=m1a，
撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则A的瞬时加速度，B的瞬时加速
度．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
二、多选题
5．2016年里约奥运会上中国奥运队共获得26枚金牌、18枚银牌和26枚铜牌，排名奖牌榜第三位．如图所示，吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度，重力大小为G的运动员静止时，左边绳子张力为T1，右边绳子张力为T2，则下列说法正确的是（）
A．T1和T2是一对作用力与反作用力
B．T1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力
C．T1和T2的合力大小等于重力的大小G
D．运动员两手缓慢撑开时，T1和T2都会变大
【考点】35：作用力和反作用力；29：物体的弹性和弹力．
【分析】明确作用力和反作用力的性质，从而判断两力是否为作用力和反作用力；
人处于平衡状态，合力为零，则两力的合力与重力等大反向，根据力的合成可明确两力与重力的关系，同时明确夹角变化时两力的变化情况．
【解答】解：A、作用力与反作用力必须作用在相互作用的两个物体上，T1和T2作用在同一个物体上，故A错误；
B、重力的反作用力是人对地球的吸引力，故B错误；
C、由于运动员静止，根据共点力平衡的条件可知，T1和T2的合力等于重力，故C正确；
D、因两绳作用力的合力等于人的重力，保持不变，故当运动员两手缓慢撑开时，吊绳与竖直方向的夹角增大，T1和T2夹角增大，T1和T2都会增大，故D正确．
故选：CD
6．关于速度、加速度、合外力间的关系，下列说法正确的是（）
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
【考点】37：牛顿第二定律；1B：加速度．
【分析】解答本题需掌握：
加速度是表示速度变化快慢的物理量；
加速度与合力成正比，方向相同；
速度大小和加速度大小无直接关系．
【解答】解：A、速度大，加速度不一定大，故合力也不一定大，故A错误；
B、物体的速度为零，加速度不一定为零，故合力不一定为零，故B错误；
C、物体的速度为零，但加速度可能很大，故所受的合外力也可能很大，如枪膛中点火瞬间的子弹速度为零，加速度很大，合力很大，故C正确；
D、物体做速度很大的匀速直线运动时，加速度为零，则合外力也为零，故D正确；
故选：CD
7．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）
A．升降机停止前在向上运动
B．0﹣t l时间内小球处于失重状态，t1﹣t2时间内小球处于超重状态
C．t l﹣t3时间内小球向下运动，速度先增大后减小
D．t3﹣t4时间内小球向下运动，速度一直增大
【考点】3E：牛顿运动定律的应用﹣超重和失重．
【分析】根据弹力的变化，结合惯性的知识判断升降机停止前向哪个方向运动，对小球受力，通过加速度的方向确定超重还是失重；根据加速度的方向与速度方向的关系确定小球的速度变化，从而得出小球动能的变化．
【解答】解：A、从0时刻开始，弹簧弹力减小，知小球向上运动，可知升降机停止前向上运动．故A正确．
B、O﹣t l时间内，重力大于弹力，加速度向下，处于失重状态，t1﹣t2时间内，重力大于弹力，
加速度向下，也处于失重状态．故B错误．
C、O﹣t l时间内，小球向上运动，t1﹣t3时间内，小球向下运动，加速度先向下后向上，则速度先增大后减小，所以动能先增大后减小．故C正确．
D、t3时刻处于最低点，t3﹣t4时间内，小球向上运动，动能增加内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量．故D错误．
故选：AC
8．如图是汽车运送圆柱形工件的示意图．图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零．当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零．已知sin15°=0.26，cos15°=0.97，tan15°=0.27，g=10m/s2．则汽车向左匀加速启动的加速度可能为（）
A．3 m/s2B．2.5 m/s2C．2 m/s2D．1.5 m/s2
【考点】37：牛顿第二定律．
【分析】对圆柱形工件受力分析，根据平衡条件和牛顿第二定律列式进行求解，明确加速度的表达式，再进行分析明确加速度的范围，从而选出正确答案．
【解答】解：当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零，受力分析如图．
根据牛顿第二定律得：
F Q+mg=F N cos15°…①
F合=F N sin15°=ma…②
由①②知：a=tan15°=×0.27+10×0.27=0.27+2.7＞2.7m/s2，故加速度大于2.7m/s2，故可能的为A选项．
故选：A
三．计算题
9．有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数μ=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；
（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？
【考点】37：牛顿第二定律；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到B点和C点时推力的作用时间，进而求出时间范围．
【解答】解：（1）力F作用时瓶的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：
（2）要想获得游戏成功，瓶滑到B点速度正好为0，力作用时间最短，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设力作用时间为t，时刻的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：
μmg=ma2
解得：
且v=a1t
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
要使木箱停止有效区域内，则需满足
L1﹣L2≤x1+x2≤L1
解得：1s≤t
答：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小为3m/s2；
（2）推力作用在木箱上的时间满足的条件为1s≤t．
10．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N．g取10m/s2．
（1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t=5s时离地面的高度h；（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落．求无人机坠落地面时的速度v；
（3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．
【考点】37：牛顿第二定律；1D：匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求出上升的加速度，结合位移时间公式求出上升的位移．（2）根据牛顿第二定律求出下降的加速度大小，结合速度位移公式求出坠落地面时的速度大小．
（3）根据牛顿第二定律求出恢复升力后向下减速的加速度，抓住匀加速和匀减速运动的位移之和等于H，求出最大速度，结合速度时间公式求出飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1．
【解答】解：（1）由牛顿第二定律 F﹣mg﹣f=ma
代入数据解得a=6m/s2
上升高度
代入数据解得 h=75m．
（2）下落过程中 mg﹣f=ma1
代入数据解得
落地时速度 v2=2a1H，
代入数据解得 v=40m/s
（3）恢复升力后向下减速运动过程 F﹣mg+f=ma2
代入数据解得
设恢复升力时的速度为v m，则有
由 v m=a1t1
代入数据解得．
答：（1）t=5s时离地面的高度h为75m．
（2）无人机坠落地面时的速度为40m/s．
（3）飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为．。