2016-2017高三名校联考物理答案
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智慧上进•名校学术联盟•高三调研考试(二)
物理参考答案
1.【答案】B 【解析】建立质点概念是利用了理想模型法,选项A 错误。
在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法,选项B 正确。
比值定义法的特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小而改变,但加速度a =F
m 中,a 随F 或m 的变化
而变化,选项C 错误;伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法,选项D 错误。
2.【答案】C 【解析】在1 s~3 s 时间内,速度均为负值,所以第2 s 末速度方向不变,选项A 错误;v -t 图象只能描述直线运动,不能描述曲线运动,选项B 错误;在0~2 s 时间内,质点的位移为12
2
v v x t +=
=—2 m ,位移大小为2 m ,选项C 正确;v -t 图象的斜率表示加速度,在2 s~4 s 时间内,质点的加速度不断减小,但方向不变,选项D 错误。
3.【答案】A 【解析】设乙、丙球落地点到抛出点的竖直高度为h ,对于甲球:2122h gt '=,2
h
v t '=甲;
对于乙球:212h gt =,h v t =乙;对于丙球:212h gt =,3
2
h v t =丙。
联立解得2:3v v v 甲乙丙::,选项A 正确。
4.【答案】B 【解析】运动员从直升飞机上由静止跳下后,水平方向受到水平风力的影响,可以把运动员的运动分解为竖直方向和水平方向两个分运动,两个分运动各自独立,水平风力大小不影响运动员下落时间,选项A 、C 错误;风力越大,运动员水平加速度越大,导致落地时水平速度越大,着地时动能也越大,选项B 正确;运动员(及伞包等)在重力、空气阻力和水平风力的共同作用下,动能增加,重力势能减少,但机械能不守恒,选项D 错误。
5.【答案】A 错误;若半径r 减小后仍做匀速圆
能也会减小,选项C 错误;匀速圆周运动是曲线运动,所受合外力一定不为零,选项D 错误。
6.【答案】AD 【解析】由于伤员及转运设备受到重力、绳索的拉力、水平风力和浮力,共四个力的作用,选项A 正确;若水平风力F 增大,绳索与竖直方向的夹角θ也增大,由+cos F F G θ=浮拉,解得
B 错误;伤员及转运设备在四个力的作用下处于平衡状态,绳索的拉力与水平风力的合力,一定跟重力与浮力的合力等大反向,所以绳索的拉力与水平风力的合力一定竖直向上,选项
C 错误,选项
D 正确。
7.【答案】BD 【解析】史万成下滑过程速率不变,动能不变,但重力势能不断减少,则机械能不守恒,选项A 错误;史万成下滑的过程中受到重力、弹力和摩擦力三个力的作用,选项B 正确;史万成下滑过程中速率恒定不变,但速度与重力方向间的夹角由0逐渐增加到90°
,所以重力做功的功率不断减小,选项C 错误;下滑过程速率一直恒定不变,则摩擦力大小等于重力沿圆弧切线方向的分力,即
sin f mg θ=(θ为运动员和圆心的连线与竖直方向间的夹角),可见摩擦力不断减小,所以克服摩擦力
做功的功率逐渐减小,选项D 正确。
8.【答案】CD 【解析】墨子号卫星离地面只有500公里,是地球的一颗卫星,所以发射速度应介于
7.9 km/s 和11.2 km/s 之间,选项A 错误;根据2Mm G r =2mv r 可
得v =,所
以
12 2.5v v =≈,在相等时间内,墨子号卫星通过的弧长约为同步卫星通过弧长的2.5倍,选项B 错误;根据2Mm G ma r =可得2M a G r
=,所以2
21222164003600037.86400500a r a r +⎛⎫==≈ ⎪+⎝⎭,选项C 正确;
根据开普勒第三定律2
3
2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=r r T T 可得T 2=3132r r T 1
1T <T 1,所以同步卫星绕地球转动周期,大于墨子号卫星绕地球转动周期,选项D 正确。
9.【答案】AB 【解析】 力F 加上物块Q 后,由受力分析可得:Q Q F kx m g m a μ+-=,解得501a x =-(2m/s ),将x =3 cm=0.03 m 代入计算得:20.5m/s a =,方向向右,选项A 正确;随着形变量x 的减小,物块Q 先做加速度变小的加速运动,加速度减为零时速度最大,然后做加速度变大的减速运动,选项B 正确;当物块Q 速度最大时,根据501a x =-=0,解得弹簧的压缩量2cm x '=,选项C 错误;根据501a x =-(2m/s )可知,加速度随弹簧压缩量线性变化,且关于2cm x '==0.02m 两侧对称,当弹簧压缩量
=1cm x ''=0.01m 时,物块Q 的加速度应为20.5m/s a ''=,方向向左,此时速度刚好减为零,且以后保持
静止不动,对物块P 受力分析可知,一直处于静止状态,选项D 错误。
10.【答案】BC 【解析】由题意可知小球在最高点时,轨道对小球的压力N12F mg =,对小球有
2
1N1+v F mg m R
=
,解得最小速度为1v =A 错误;设小球运动到最低点时的速度大小为2v ,
根据机械能守恒定律得22
2111222
mv mv mgR =+,根据牛顿第二定律得22N2v F mg m R -=,解得N28F mg =,
所以圆轨道对地面的最大压力Nm N2210F F mg mg =+=,选项B 正确;设当小球离挡板N 最近时速度为
3v ,根据机械能守恒定律得22
311122
mv mv mgR =+,根据牛顿第二定律得23N3=5v F m mg R =,圆轨道对挡
板N 的压力大小为5mg ,选项C 正确,选项D 错误。
11.【答案】(1)不需要(1分)(2)B (2分)(3)(μmg ,0)(2分)
【解析】(1)实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量,因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出。
(2)由2102Fs mgs mv μ-=
-可得22s
=2v F gs m
μ-,当m 、s 、μ一定时,2v 与F 为线性关系, 且v =0时,F >0,选项B 正确。
(3)由22s
=
2v F gs m
μ-可知,
将v =0代入解得=F mg μ,所以图象与横轴交点的坐标为(μmg ,0)。
12.【答案】(1)51.5mm (51.3mm~51.7mm 均正确)(1分)(2)0.41m/s 2(1分)
(3)
()mg M m a
Mg -+(2分) (4)12()mg M m a f f Mg
-+--(2分) 偏大(1分)
【解析】(1)毫米刻度尺最小刻度为毫米,精确到毫米,需要估读到毫米的下一位, 所以读数为51.5mm (51.3mm~51.7mm 均正确)。
(2)相邻计数点间的时间间隔T =0.02s×5=0.1s ,由逐差法得4561232
()()
9x x x x x x a T
++-++=
=0.41m/s 2。
(3)对砝码盘、砝码和木块整体受力分析,由牛顿第二定律得()mg Mg M m a μ-=+, 解得()mg M m a
Mg
μ-+=。
(4)若纸带和电磁打点计时器之间的摩擦阻力为f 1,木块运动时受到的空气阻力为f 2, 由牛顿第二定律得12()mg Mg f f M m a μ---=+,解得12
()mg M m a f f Mg
μ-+--=。
从系统误差的角度来考虑,第(3) 问中的实验测量值总是偏大。
13.解:(1)设滑块与木板间的动摩擦因数为μ,根据动能定理
不加恒力F 时:0mgh mgl μ-=(1分)
加恒力F 时:+)
02
l
mgh mg F μ-=((1分) 代入数据联立解得:μ=0.5,F =10 N 。
(1分) (2)将右侧木板转过θ角后,根据动能定理sin cos 022
l l
mgh mg mg θμθ--=(1分) 联立解得θ=370。
(1分)
(3)滑块在右侧斜面上滑过程中:
初速度0v =1分)
由牛顿第二定律知1sin +cos mg mg ma θμθ=(2分) 上滑时间0
11
=
v t a (1分) 滑块在右侧斜面下滑过程中:2sin cos mg mg ma θμθ-=(2分) 下滑位移
2
22122
l a t =(1分)
联立方程解得1210
t t t =+=。
(2分)
14.解:(1)设石头从A 处运动到坡底B 处的时间为t 1,到达坡底B 处速度为v 1, 则210111160m 2
x v t at =+=(1分)
解得116s t =(1分)
此时石头的速度为10118m/s v v at =+=(1分) 在此过程中,游客运动的位移为211-1s 45m 2
x a t =
=2游()。
(1分) (2)石头到坡底B 处时游客的速度为21-1s)6m/s v a t ==游((1分)
此后石头匀减速运动,游客开始以v m 匀速运动,设又经历时间t 2二者速度相等, 12=6m/s m v v a t v =-=石共(1分) 可得t 2=6 s (1分)
石块在这段时间内的位移1272m 2
v v x t +=
=共
石(1分)
游客此时的总位移为2281m x x v t =+=游共(1分) 由于72m x =石<81m x =游(1分)
说明石头此刻未能追上游客,游客能脱离危险。
(1分)
最小距离min x ∆=81m-72m=9m 。
(1分)
15.解:(1)小滑块始终受到重力mg 和外力F 作用,相当于在一等效重力场中运动,
等效重力与竖直方向夹角为370斜向左下方。
小滑块在圆管中运动时,等效最高点为D 点。
因为小滑块恰好能到达D 点,则小滑块在D 点的速度v D =0(3分)
从B 点到D 点的过程中,由动能定理2
1-sin (1cos )02
B FR mgR mv ββ-+=-(2分)
解得B v =
(1分) 在B 点由牛顿第二定律有2B
N v F mg m R
-=(2分)
可得=5.5N F mg (1分)
由牛顿第三定律可得小滑块对细圆管底壁的压力大小==5.5N
N F F mg '。
(1分) (2)从A 点到B 点的过程中,由功能关系有 21tan 2sin B h h
mgh F
mv f
αα
-=+(2分) 解得动摩擦因数79=-205mg mgR
f h。
(2分) 16.解:(1)物体A 、B 一起加速运动时,对A 、B 整体, 由牛顿第二定律知112212()F m g m g m m a μμ--=+(2分)
设A 、B 之间的作用力大小为F',对物体B ,由牛顿第二定律知222F m g m a μ'-=(2分) 联立解得F'=8N 。
(2分)
(2)物体B 冲出C 点后做平抛运动,竖直方向2
12
h gt =(2分) 水平方向C x v t =(2分)
联立解得=4m/s C v 。
(2分)
(3)设撤去F 前,两物体共同运动的位移为x',撤去力F 时两物体的速度大小为v ,
对A 、B 整体,由动能定理知
21122121
-()2F m g m g x m m v μμ'-=+()(2分) 撤去F 后,对物体B ,由动能定理知2
2222211)22
CD C m g
x x m v m v μ'--=-((2分) 联立解得 3.25m x '=。
(2分)。