2017届河南省中原名校联盟高三上学期第二次联合考试物理（解析版）

2017届河南省中原名校联盟高三上学期第二次联合考试物理（解析版）一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分。有选错的得0分．1.一个物体在一条直线上做匀加速直线运动，运动一段时间后先后经过直线上的A、B两点，已知A、B间的距离为4m，物体运动的加速度大小为2m/s2，则物体到达B点时的速度大小可能为A.5.5m/sB.4m/sC.3.5m/sD.【答案】A【解析】设物体在A、B两点速度分别为vA、vB，则有vB2−vA22.如图所示，长为L的硬杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，硬杆可绕转轴O在竖直平面内缓慢转动．则在硬杆与水平方向的夹角α从0°增大到90°的过程中，下列说法正确的是A.小球B受到的合力方向始终沿杆向上B.小球B受到硬杆A的作用力逐渐减小C.小球B受到硬杆A的作用力对小球做负功D.小球B受到硬杆A的作用力的方向始终竖直向上【答案】D【解析】试题分析：硬杆绕转轴O在竖直平面内缓慢转动的过程中，B球的合力为零，保持平衡状态，根据平衡条件求出硬杆A的作用力对B球的作用力大小和方向，分析做功的正负．硬杆绕转轴O在竖直平面内缓慢转动的过程中，B球的合力为零，而B球受到重力mg和硬杆A的作用力，则由平衡条件得知，硬杆A的作用力大小等于mg，方向竖直向上，而且硬杆A的作用力对小球做正功，D正确．3.图示为一物体做直线运动时的图象，但纵坐标表示的物理量未标出．已知物体在前2s时间内向东运动，则以下判断正确的A.若纵坐标表示位移，则物体在4s内的位移为零B.若纵坐标表示位移，则物体在4s内的运动方向始终向东C.若纵坐标表示速度，则物体在4s内的位移为4mD.若纵坐标表示速度，则物体在4s内的加速度大小不变．方向始终向东【答案】B4.如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．已知滑块A与B质量相等，设滑块A与B间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，则A.μ1μ2=B.μ1μ2=C.μ1μ2【答案】B【解析】对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：

F=μ2（m1+m2）g①

再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：

水平方向：F=FN

竖直方向：点睛：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。5.如图所示，两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止．现有一水平力F作用在a上并缓慢拉a，当B与竖直方向夹角为45°时，A、B伸长量刚好相同．若A、B的劲度系数分别为k1、k2，则以下判断正确的是A.A、B两弹簧产生的弹力大小相等B.k1kC.撤去F的瞬间，a球的加速度为2gD.撤去F的瞬间，b球处于失重状态【答案】C【解析】试题分析：先对b球受力分析，根据力的平衡条件求出弹簧A的拉力；再对a、b球整体受力分析，根据平衡条件求出弹簧B的拉力；最后根据胡克定律判断两个弹簧的劲度系数之比；根据牛顿第二定律判断撤去F瞬间两球的加速度，从而确定两球的状态根据力的平行四边形定则可知，两弹簧产生的弹力大小不相等，A错误；根据平衡条件可知k2Δxsin45°=2k1Δx，解得k1k2=24，B6.芬兰小将拉林托以两跳240．9分的成绩在跳台滑雪世界杯芬兰站中获得冠军．如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，拉林托从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点拉林托的速度方向与轨道CD平行，设拉林托从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则A.t1=t2，CF＜FDB.t1=t2，CF=FDC.t1＞t2，CF＜FDD.t1＞t2，CF=FD【答案】A【解析】以C点为原点，CD为X轴，和CD垂直向上方向为Y轴，建立坐标系；进行运动分解，Y轴方向做类竖直上抛运动，X轴方向做匀加速直线运动．当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据对称性，t1=t2，而X轴方向运动员做匀加速运动，t1=7.美国一家科技公司整了一个“外联网”（Outernet）计划，准备发射数百个小卫星，向全球提供免费wiFi服务．若这些小卫星运行时都绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.小卫星的质量越大，所需要的发射速度越大B.小卫星的轨道越高，所需要的发射速度越大C.小卫星运行时的轨道半径越大，角速度越小D.小卫星在轨道上做匀速圆周运动时，受到的万有引力不变，向心加速度不变【答案】BC【解析】卫星发射速度与质量无关，轨道越高，发射速度越大，A错误B正确；卫星运动时，轨道半径越大，根据GMmr2=m4π2T2r8.如图所示，半径为r的光滑水平转盘距水平地面的高度为H，一质量为m的小物块被一电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕中心的竖直轴以ω=kt（k＞0且为恒量）的角速度转动．从t=0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上．假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则下图中P－t图象、d2－t2图象可能正确的是A.B.C.D.【答案】BC【解析】时刻t将小物块解锁后物块做平抛运动，初速度为v0=ωr=rkt，物块落地时竖直分速度vy=2gH，物块落到地面上时重力的瞬时功率为P=mgvy=m9.如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是A.物块滑到b点时的速度为gB.物块滑到b点时对b点的压力是2mgC.c点与b点的距离为RD.整个过程中物块机械能损失了mgR【答案】CD【解析】试题分析：由机械能守恒可求得物块滑到b点时的速度，由向心力公式可求得b点对物体的支持力，由牛顿第三定律可知物块对b点的压力；由动能定理可求得bc两点的距离；由摩擦力做功可求得机械能的损失．物块从a到b，由机械能守恒定律mgR=12mvb2，解得vb=2gR，A错误；在b点，根据牛顿第二定律可得FN−10.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动．如图是荡秋千的示意图，若人直立站在踏板上，从绳与竖直方向成90°角的A点由静止开始运动，摆到最低点B时，两根绳对踏板的总拉力是人所受重力的两倍．随后，站在B点正下面的某人推一下，使秋千恰好能摆到绳与竖直方向成90°角的C点．设人的重心到悬杆的距离为l，人的质量为m，踏板和绳的质量不计，人所受空气阻力与人的速度成正比．则下列判断中正确的是A.人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能等于mglB.人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能等于mglC.站在B点正下面的某人推一下做的功小于mglD.站在B点正下面的某人推一下做的功大于mgl【答案】AD【解析】试题分析：在最低点B时，对人和踏板整体，运用牛顿第二定律求出人的速度，注意踏板和绳的质量不计，再由能量守恒定律求出人从A点运动到最低点B的过程中损失的机械能．分析能量如何转化的，再由能量守恒定律求人一下做的功．二、实验题：本题共2小题。共15分．11.在“研究平抛物体的运动”的实验中：（1）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线_______是用来确定的．（2）验证实验得到的轨迹是否准确的一种方法是：在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点，两点的y轴坐标分别为y1、y2，如果轨迹较准确，则y1：y2=____________．（3）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，但在建立坐标系时有一处失误，这一处错误是_________________________________________________________．【答案】(1).重锤线(2).1：4(3).坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处。【解析】（1）竖直线用重锤线来确定．（2）平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，则运动时间相等，而竖直方向做自由落体运动，从起点开始，连续两个相等时间内的位移之比为1：3；因此对应的这两个y坐标之比为1：4；（3）坐标原点应建在水平槽口正上方球心处，而该同学的错误建在槽口处．12.用图甲所示的装置验证机械能守恒定律：跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方．系统静止时C、D间的高度差为h．先接通打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D后C被D阻挡而停止．（1）如已测出B穿过圆环D时的速度的大小v，则若等式______________（均用题中物理量的字母表示）成立，即可认为A、B、C组成的系统的机械能守恒．（2）还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v2－h图线如图乙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=__________（均用题中物理量的字母表示），代入数据再与当地的重力加速度大小比较，即可判断A、B、C（3）在本实验中，下列情况可以减小误差的是___________．A．适当增大C、D间的高度差B．减小金属片C的质量C．保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上D．使用质量比金属片C的质量大得多的物块A、B【答案】(1).mgh=1【解析】试题分析：若用该装置验证机械能守恒定律，则需验证系统重力势能的减小量与系统动能的增加量是否相等．根据系统机械能守恒得出v2（1）系统重力势能的减小量ΔEp=mgh，系统动能的增加量ΔEk=122M+mv2，则需验证mgh=122M+mv2三、计算题：本题共4小题．共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位．13.如图所示，长为2L的轻弹簧AB两端分别固定在竖直墙面上等高处，弹簧刚好处于原长．现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后，物体向下运动，当它运动到最低点M时，弹簧与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g．（1）若AO、OB两段轻弹簧的劲度系数均为k，求物体在最低点时加速度的大小a；（2）求物体在最低点时弹簧的弹性势能Ep.【答案】（1）a=2【解析】（1）物体在最低点时，O点左右两段弹簧的伸长量均为x弹力为F由牛顿第二定律有：2解得a（2）物体向下运动的过程中，只有弹簧的弹力和重力做功，所以整个系统的机械能守恒，对系统的机械能守恒列式m所以物体在最低点时，弹簧的弹性势能E14.宇航员站在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l，若抛出时初速度增大到三倍，则抛出点与落地点之间的距离为7l．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，引力常量为G．求：（1）小球下落的高度h．（2）该星球表面的重力加速度g′（3）该星球的质量M．【答案】（1）h=12l【解析】试题分析：根据平抛运动的规律求出高度，由竖直向的自由落体确定出星球表面的重力加速度，通过万有引力等于重力求出星球的质量．（1）设抛出点的高度为h，第一次平抛水平射程为x，则x2若平抛初速度增大到3倍，则有3x由①②解得：h=12l③

（2）设该星球重力加速度为g，得h=12gt2，15.如图所示，在光滑水平面右端B处连接一个竖直的、半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的小球(可视为质点)从静止开始推到B处后撤去恒力，小球沿半圆轨道运动到最高点C处后水平抛出，恰好能落回A点，则：（1）小球到达C点时的速度为多大?（2）推力对小球做了多少功?（3）x取何值时，完成上述运动时所做的功最少?最少功为多少?【答案】（1）x2gR（2）【解析】试题分析：（1）小球在恒定推力作用下，在光滑水平面做匀加速直线，当到达B点撤去恒力，让其在沿光滑半圆轨道运动到C处后，又正好落回A点．因小球离开C点后做平抛运动，已知高度与水平位移的情况下，可求出小球在C处的速度大小；（2）选取从A到C过程，由动能定理可求出推力对小球所做的功．（3）力F做功越小，小球到达B点的速度越小，到达最高点C的速度越小，当小球恰好到达C点时，由重力充当向心力，此时C点的速度最小，力F做功最小．先由牛顿第二定律求出小球通过C点的最小速度，然后求出最小功．（1）质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为vC，

质点从C点运动到A点所用的时间为t，则在水平方向：x竖直方向上：2R解①②有：v（2）对质点从A到C，由动能定理有：W解得：