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河北省衡水中学 2011—2012学年度高三上学期一调考试物理试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共110分。考试时间110分钟。第Ⅰ卷(选择题共60分)注意事项:1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷Ⅰ时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。一、选择题(每小题4分,部分得分2分,共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)1.如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆.转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内.∠AOB=120°,∠COD=60°.若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为() A.B. C. D.2.在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是()A.先变小后变大B.先变大后变小C.先变小后不变D.先变大后不变3.如图所示,一倾角为α的斜面体置于固定在光滑水平地面上的物体A、B之间,斜面体恰好与物体A、B接触.一质量为m的物体C恰能沿斜面匀速下滑,此时斜面体与A、B均无作用力.若用平行于斜面的力F沿斜面向下推物体C,使其加速下滑,则下列关于斜面体与物体A、B间的作用力的说法正确的是()A.对物体A有向左的压力,大小为mgcosαsinαB.对物体A有向左的压力,大小为FcosαC.对物体B有向右的压力,大小为mgcosαsinαD.以上说法均不正确4.质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x 方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为3m/sB.质点作匀变速运动C.质点所受的合外力为3ND.质点初速度的方向与合外力方向垂直5.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建一坐标轴ox,则小球的速度平方v2随坐标x的变化图象如图所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则A、B、C各点对应的位置坐标及加速度,以下说法正确的是()A.XA=h,aA=gB.XB=h+,aB=0C.XB=h,aB=gD.XC=h+,aC>g6.伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是 ()A.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程 B.斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量 C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律 D.根据斜面实验结论进行合理的外推,得到落体的运动规律7.如图,在地面上一盘子C的正上方A处有一金属小球a距C为20m,在B处有另一个金属小球b距C为15m,小球a比小球b提前1s由静止释放(g取10m/s2)。则()A.b先落入C盘中,不可能在下落过程中相遇。B.a先落入C盘中,a、b下落过程相遇点发生在BC之间某位置C. a、b两小球同时落入C盘 D.在a球下落过程中,a、b两小球相遇点恰好在B处 8.如图所示,物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m。开始以手托住物体A,两绳恰好伸直,弹簧处于原长状态,A距离地面高度为h。放手后A从静止开始下落,在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力,(不计滑轮处的摩擦)则下列说法正确的是()A.在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态B.在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态C.在A下落至地面前的过程中A物体的机械能减少了mghD.A落地前的瞬间加速度为g方向向上9.如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1 转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是()A.A受到的静摩擦力一直增大B.B受到的静摩擦力先增大,后保持不变C.A受到的静摩擦力是先增大后减小D.A受到的合外力一直在增大F0F-F0t1t2t3t4t5t6t10.作用于水平面上某物体的合力F与时间t的关系如图所示,设力的方向向右为正,则将物体从下列哪个时刻由静止释放,该物体会始终向左运动() A.t1时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻DCABmMF11.质量为m和M的两个物体用轻绳连接,用一大小不变的拉力F拉M,使两物体在图中所示的AB、BC、CD三段轨道上都做匀加速直线运动,物体在三段轨道上运动时力F都平行于轨道,且动摩擦因数均相同,设在AB、BC、CD上运动时m和M之间的绳上的拉力分别为T1、T2、T3,则它们的大小()A.T1=T2=T3B.T1>T2>T3C.T1<T2<T3D.T1<T2=T312、如图所示,离地面高h处有甲、乙两个物体,甲以初速度v0水平射出,同时乙以初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下。若甲、乙同时到达地面,则v0的大小是()A、B、C、D、13.质量为m的小球放在光滑水平面上,在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点),在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2作用,现设小球由A点静止开始运动如图a所示,小球运动的v-t图象如图b所示:由图可知下列说法正确的是()bmtvv1-v1t1t2t3t40bmA.小球在MN的右方加速度大小为B.F2的大小为C.小球在MN右方运动的时间为D.小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为v1t214.如图所示,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C 与转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.B对A的摩擦力一定为3μmgB.B对A的摩擦力一定为3C.转台的角速度一定满足关系D.转台的角速度一定满足关系15.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处,在杆的中点C处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物M,C点与o点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了90°角).下列有关此过程的说法中正确的是()A.重物M做匀速直线运动B.重物M做变速直线运动C.重物M的最大速度是D.重物M的速度先减小后增大卷Ⅱ(非选择题共50分)注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。二、实验题(每空3分,共12分)16.在“探究力的等效和替代的平行四边形定则”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,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长。B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。D.同一次实验中,O点位置允许变动。E.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤的拉力的大小和方向,把橡皮条的节点拉到O点。F.实验中,把橡皮条的节点拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取900不变,以便于算出合力的大小其中正确的是________。(填入相应的字母)17.(1)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是()A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B.选用装置2要获得稳定的细水柱显示平抛轨迹,竖直管上端A一定要高于水面C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹00.5tanθx/mxθθv00.1图a图b(2)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,g=10m/s2。则:由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=。实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为。三、计算题:(写出与题目有关的方程及文字说明,只有结果不得分)18.(8分)如图所示,小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时,光电装置被触动,控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来.转筒的底面半径为R,已知轨道末端与转筒上部相平,与转筒的转轴距离为L,且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h;开始时转筒静止,且小孔正对着轨道方向.现让一小球从圆弧轨道上的某处无初速滑下,若正好能钻入转筒的小孔(小孔比小球略大,小球视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g),求:(1)小球从圆弧轨道上释放时的高度为H;(2)转筒转动的角速度ω.19.(8分)质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,m1 悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为。求m1与m2之比。20.(10分)如图所示,V形细杆AOB能绕其对称轴OO’转动,OO’沿竖直方向,V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°.两质量均为m=0.1kg的小环,分别套在V形杆的两臂上,并用长为L=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的轻质细线连结,环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍.当杆以角速度ω转动时,细线始终处于水平状态,取g=10m/s2.(1)求杆转动角速度ω的最小值;(2)将杆的角速度缓慢增大,从细线中拉力不为零开始,直到细线断裂,求此过程中角速度取值范围;21.(12分)如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6 ,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m.设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;(2)当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;(3)试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系,并画出S—ω图象.(设皮带轮顺时方针方向转动时,角速度ω取正值,水平距离向右取正值).ABCHhLω/rad·s-1-1S/m参考答案 1.D2.D3.D4.BC5.AB6.BD7.D8.ACD9.BD10.B11.A12.A13.A14.BC15、B16C17.(1)CD(2)18.解析:(1)设小球离开轨道进入小孔的时间为t,则由平抛运动规律得h=gt2,L-R=v0t小球在轨道上运动过程中机械能守恒,故有mgH=mv联立解得:t=,H=.(2)在小球做平抛运动的时间内,圆筒必须恰好转整数转,小球才能钻进小孔,即ωt=2nπ(n=1,2,3…).所以ω=nπ(n=1,2,3…)答案:(1) (2)nπ(n=1,2,3…)19.解:第一次,小物块受力情况如图所示,设T1为绳中张力,a1为两物块加速度的大小,l为斜面长,则有(1)(2)(3)第二次,m1与m2交换位置.设绳中张力为T2,两物块加速度的大小为a2,则有(4)(5)(6)由(1)、(2)式注意到a=30°得(7)由(4)、(5)式注意到a=30°得(8)由(3)、(6)式得(9)由(7)、(8)、(9)式可解得(10) 20、解:(1)∵角速度最小时,fmax沿杆向上,则,,且,,∴ω1=10/3≈3.33rad/s(2)当fmax沿杆向下时,有,,,∴ω2=5rad/s当细线拉力刚达到最大时,有,∴ω3=10rad/s取值范围5rad/s《ω〈10rad/s21.解析:由机械能守恒定律可得:,所以货物在B点的速度为V0=10m/s(1)货物从B到C做匀减速运动,加速度设到达C点速度为VC,则:,所以:VC=2m/s落地点到C点的水平距离:(2)皮带速度V皮=ω·R=4m/s,同(1)的论证可知:货物先减速后匀速,从C点抛出的速度为VC=4m/s,落地点到C点的水平距离:(3)①皮带轮逆时针方向转动:无论角速度为多大,货物从B到C均做匀减速运动:在C点的速度为VC=2m/s,落地点到C点的水平距离S=0.6m②皮带轮顺时针方向转动时:Ⅰ、0≤ω≤10rad/s时,S=0.6mⅡ、10<ω<50rad/s时,S=ω·R=0.06ωⅢ、50<ω<70rad/s时,S=ω·R=0.06ωⅣ、ω≥70rad/s时,S==4.2mS—ω图象如图 ω/rads-1s/m5.06.0102030405067080
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