湖北省武汉市新洲第一中学2019届高三物理第二次测试题(理科实验班,含解析).doc
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1、- 1 -湖北省武汉市新洲第一中学 2019 届高三物理第二次测试题(理科实验班,含解析)1.如图所示,从倾角为 的足够长的斜面顶端 P 以速度 v0抛出一个小球,落在斜面上处 Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角 ,若把初速度变为 2v0,则( )A. PQ 间距一定为原来间距的 2 倍B. 空中的运动时间变为原来的 2 倍C. 夹角 将变大D. 夹角 将变小【答案】B【解析】【分析】小球落在斜面上,结合竖直位移和水平位移的关系求出运动时间的表达式,结合表达式判断运动时间的变化结合水平位移的变化得出 PQ 间距的变化抓住速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍得出
2、 角的变化【详解】根据 得,小球在空中的运动时间 ,当初速度变为原来的 2倍,则运动的时间变为原来的 2 倍。PQ 的间距 ,则初速度变为原来的 2 倍,则 PQ 间距变为原来的 4 倍。故 A 错误,B 正确。因为平抛运动在某时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍,因为位移与水平方向夹角不变,则速度与水平方向夹角不变,所以 不变。故 CD 错误。故选 B。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动某时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍2.如图所示,小球由细线 AB、AC 拉住静止,AB 保持水平,
3、AC 与竖直方向成 角,此时 AC对球的拉力为 T1.现将 AB 线烧断,小球开始摆动,当小球返回原处时,AC 对小球拉力为 T2,- 2 -则 T1与 T2之比为( )A. 1:1 B. 1:cos 2 C. cos 2:1 D. sin 2:cos 2【答案】B【解析】当 AB 没有剪断时,以小球为研究对象进行受力分析,绳子 AC 的弹力为 ,当绳子剪断回到原来位置时,圆周运动中沿半径方向的合力提供向心力,此时速度为零,绳子的拉力等于重力沿绳子方向的分力 ,所以两次绳子的拉力之比为 1cos 2,B 对;3.如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为 12m 的竖立在地面上的钢管下滑
4、.已知这名消防队员的质量为 60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的 2 倍,下滑的总时间为 3s,g 取10m/s2,那么该消防队员( )A. 下滑过程中的最大速度为 4m/sB. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为 1:7C. 加速与减速过程的位移之比为 1:4D. 加速与减速过程的时间之比为 2:1【答案】B【解析】【分析】由平均速度公式求解最大速度根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比根据牛顿第二定律研究摩擦力之比.【详解】设下滑过程中的最大速度为 v,则消防队员下滑的总位移 ,得到- 3 -,故 A 错误。设
5、加速与减速过程的时间分别为 t1、t 2,加速度大小分别为 a1、a 2则 v=a1t1,v=a 2t2,得到 t1:t 2=a2:a 1=1:2故 D 错误。由 t1:t 2=1:2,又t1+t2=3s,得到 t1=1s,t 2=2s,a 1= =8m/s2,a 2=4m/s2,根据牛顿第二定律得,加速过程:mg-f1=ma1,f 1=mg-ma1=2m; 减速过程:f 2-mg=ma2,f 2=mg+ma2=14m 所以 f1:f 2=1:7故B 正确;匀加速运动位移为:x 1= t1;匀减速位移为:x 2= t2,所以加速与减速过程的位移之比为为 x1:x 2=1:2,故 C 错误。故选
6、 B。【点睛】本题运用牛顿第二定律运动学公式结合分析多过程问题,也可以采用图象法分析最大速度,根据动能定理研究摩擦力关系4.地球和月球连线上有一个拉格朗日点 L1,任意位于该点的小物体在地球和月球引力的共同作用下,都可以刚好保持与地球和月球的相对位置不变,从而和月球一起以相同的周期绕地球运动,如图所示。有人想利用拉格朗日点 L1的特性,在该点设一探月中转站,若以a1、 a2、 a3分别表示该中转站、月球和地球同步卫星绕地运转的向心加速度大小,则( )A. a2 a3 a1 B. a2 a1 a3 C. a3 a1 a2 D. a3 a2 a1【答案】D【解析】【分析】由题意知,空间站在 L1点
7、能与月球同步绕地球运动,其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度,由 an= ,分析向心加速度 a1、a 2的大小关系根据 分析 a3与 a1、a 2的关系【详解】在拉格朗日点 L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动,根据向心加速度 an=,由于拉格朗日点 L1的轨道半径小于月球轨道半径,所以 a2a 1,同步卫星离地高度约- 4 -为 36000 公里,故同步卫星离地距离小于拉格朗日点 L1的轨道半径,根据 得a3a 2a 1,故选 D。5.如图所示,小物体 P 放在直角斜劈 M 上,M 下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁;开始时,P、M 静止,M 与墙壁间无作用力
8、。现以平行斜面向上的力 F 向上推物体 P,但 P、M未发生相对运动。则在施加力 F 后( )A. P、M 之间的摩擦力变大 B. P、M 之间的摩擦力变小C. 墙壁与 M 之间仍然无作用力 D. 弹簧的形变量减小【答案】D【解析】【分析】施加 F 前后先对 P 受力分析,根据平衡条件列式,分情况讨论摩擦力的变化情况,把 PM 看成一个整体,整体受力平衡,根据平衡条件分析墙壁与 M 之间的弹力和弹簧弹力的变化情况【详解】未施加 F 之前,对 P 受力分析,根据平衡条件可知,P 受到沿斜面向上的静摩擦力,等于重力沿斜面的向下的分量,当 F 大于重力向下的分量时,摩擦力方向向上,且大于重力沿斜面的
9、向下的分量,则摩擦力变大,当 F 等于重力向下的分量时,摩擦力大小不变,当 F小于重力向下的分量时,摩擦力减小,故 AB 错误;把 PM 看成一个整体,整体受力平衡,则墙壁与 M 的支持力等于 F 在水平方向的分量,竖直方向受力平衡,则弹簧弹力等于整体重力减去 F 竖直方向的分量,则弹力减小,形变量减小,故 C 错误,D 正确。故选 D。【点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,注意整体法和隔离法的应用6.如图所示,以 8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有 2 s 将熄灭,此时汽车距离停车线 18 m.该车加速时最大加速度大小为 2 m/s
10、2,减速时最大加速度大小为 5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为 12.5 m/s.下列说法中正确的有( )- 5 -A. 如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B. 如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C. 如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D. 如果距停车线 5 m 处减速,汽车能停在停车线处【答案】AC【解析】本题考查运用运动学规律解决实际问题的能力.如果汽车立即做匀加速运动,在 2 s 内对应的末速度为 12 m/s,发生的位移为 x= 2 m=“20“ m,A 项正确,B 项错误;如果汽车立即做匀减速运动,汽车在 s 已经静
11、止,对应位移为 6.4 m,所以 C 项正确,D 项错误7.如图所示,圆形转盘可以绕其竖直轴在水平面内转动甲、乙物体质量分别是 2m 和 m(两物体均看作质点) ,它们与转盘之间的最大静摩擦力均为正压力的 倍,两物体用一根刚好沿半径方向被拉直的结实轻绳连在一起,甲、乙到圆心的距离分别为 r 和 2r当地的重力加速度为 g,转盘旋转角速度 缓慢增大,则( )A. 转盘旋转角速度 时,轻绳拉力为零B. 转盘旋转角速度 时,甲受到的静摩擦力大于乙受到的静摩擦力C. 转盘旋转角速度 时,甲、乙不会相对转盘滑动- 6 -D. 转盘旋转角速度 时,乙将拉着甲向外运动【答案】AC【解析】【分析】物体做圆周运
12、动,靠径向的合力提供向心力,当角速度较小时,两物体靠静摩擦力提供向心力,当角速度开始增大时,乙先达到最大静摩擦力,绳子开始有拉力,通过对甲分析,根据牛顿第二定律分析摩擦力的变化【详解】当绳子拉力为零时,由静摩擦力提供向心力,则 mg=m 22r,解得: ,所以转盘旋转角速度 时,轻绳拉力为零,故 A 正确;向心力 F=m 2R,转盘旋转角速度 时,甲受到的静摩擦力等于乙受到的静摩擦力,故 B 错误;甲刚好达到最大静摩擦力时,有:2mg=2m 2r,解得: ,所以当 时,绳子对甲有拉力,但是甲、乙不会相对转盘滑动,故 C 正确,D 错误。故选 AC。【点睛】物体做圆周运动,靠径向的合力提供向心力
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