山西大学附中

2016——2017学年高三第一学期11月（总第五次）模块诊断

物理试题

考试时间：80分钟 满分：100分

一、单项选择题（共6小题，每题5分，共30分）

1．轿车启动时加速度的大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标．近年来，一些高级轿车设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”．用加速度的变化率这一新概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车加速度的变化率数值越小，轿车的司乘人员感觉越舒适．在下面的四个单位中，哪一个适合做加速度的变化率的单位（ ）

A．word/media/image1.wmf B．word/media/image2.wmf C．word/media/image3.wmf D．word/media/image4.wmf

2．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1．由T1、T2和H的值可求得g等于（ ）

A．word/media/image5.gif B．word/media/image6.gif C．word/media/image7.gif D．word/media/image8.gif

3．如图所示，word/media/image10.gif、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为word/media/image11.gif，杆与水平面成word/media/image12.gif角，不计所有摩擦，重力加速度为word/media/image13.gif。当两球静止时，word/media/image14.gif绳与杆的夹角也为word/media/image12.gif，word/media/image15.gif绳沿竖直方向，则下列说法正确的是

A．word/media/image10.gif可能受到2个力的作用

B．b可能受到3个力的作用

C．绳子对word/media/image10.gif的拉力大小等于word/media/image16.gif

D．word/media/image10.gif的重力为word/media/image17.gif

4．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（ ）

5．2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”．双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下作匀速圆周运动,测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l、a、b两颗星的轨道半径之差为∆r，（a星的轨道半径大于b星的）,则（ ）

A．b星的周期 为word/media/image19.gif B．a星的线速度大小为word/media/image20.gif

C．a、b两颗星的半径之比为word/media/image21.gif D．a、b两颗星的质量之比为word/media/image22.gif

6．在如图a所示，在水平路段AB上有一质量为lxl03kg的汽车，正以l0m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图b所示，t=15s时汽车刚好到达C点，并且已作匀速直线运动，速度大小为5m／s．运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为Ff=2000N,下列说法正确的是（ ）

A．汽车在AB ． BC段发动机的额定功率不变都是l×l04W

B．汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大

C．由题给条件不能求出汽车在BC段前进的距离

D．由题所给条件可以求出汽车在8m/s时加速度的大小。

二、多项选择题（共5小题，每题6分，共30分。全选对得6分，漏选得3分，选错或不选得0分。）

7．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面体，弹簧的另一端固定在墙上，一人站在斜面上，系统静止不动，然后人沿斜面加速上升，则

A．系统静止时弹簧处于压缩状态 B．系统静止时斜面体共受到4个力作用

C．人加速时弹簧伸长 D．人加速时斜面体对地面的压力变大

8．质量为word/media/image11.gif的物体，在word/media/image25.gif、word/media/image26.gif、word/media/image27.gif三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持word/media/image25.gif、word/media/image26.gif不变，仅将word/media/image27.gif的方向改变90°（大小不变）后，物体可能做 （ ）

A．加速度大小为word/media/image28.gif的匀变速直线运动 B．加速度大小为word/media/image29.gif的匀变速直线运动

C．匀速圆周运动 D．加速度大小为word/media/image29.gif的匀变速曲线运动

9．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（ ）

A．物体在沿斜面向下运动

B．在0～x1过程中，物体的加速度一直增大

C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速

D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ

10．如图所示,BC是半径为R=lm的竖直面内的网弧轨道，轨道末端C在网心O的正下方，∠BOC=60°，将质量为m=lkg的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿网弧切线方向进入轨道，由于小球与网弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速网周运动，重力加速度大小为g =l0m/s2,则下列说法正确的是

A．从B到C,小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变

B．从B到C，小球克服摩擦力做功为5J

C．A、B两点间的距离为word/media/image32.gifm

D．小球从B到C的全过程中．小球对轨道的压力不变

11．在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，且a的方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则 （ ）

A．当B刚离开C时，A发生的位移大小为word/media/image34.gif

B．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为word/media/image35.gif

C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为（2mgsin θ+ma）v

D．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为a/2

三、实验题（每空2分，共6分）

12．用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律,探究加速度与力、质量的关系,探究恒力做功与动能改变的关系。其操作过程中下列说法正确的是 。

A．探究小车速度随时间变化的规律,可以不用调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力

B．探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行

C．探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上

D．探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度

13．利用如图实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．

word/media/image37.gif

word/media/image38.gif

（1）图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，可得重锤下落到B点时的速度大小为_________．

（2）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k1和k2表示）．

四、计算题（共3题，共31分）

14（9分）．避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面．一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止．已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0．4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0．44倍．货物与货车分别视为小滑块和平板，取cosθ=1，sinθ=0．1，g=10m/s2．求：

（1）货物在车厢内滑动时货车加速度的大小和方向；

（2）制动坡床的长度．

15（12分）．如图所示，半径为word/media/image41.gif、质量为word/media/image11.gif的小球用两根不可伸长的轻绳word/media/image10.gif、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为word/media/image42.gif，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为word/media/image42.gif．当竖直杆以自己为轴匀速转动并达到稳定时（轻绳a、b与杆在同一竖直平面内）．求：

（1）竖直杆角速度word/media/image44.gif为多大时，小球恰好离开竖直杆．

（2）竖直杆角速度word/media/image44.gif为多大时，b绳恰要拉直

（3）求轻绳word/media/image10.gif的张力Fa与竖直杆转动的角速度word/media/image44.gif之间的关系．

16（13分）．某工厂车间通过图示装置把货物运送到二楼仓库，AB为水平传送带，CD为倾角word/media/image46.gif、长word/media/image47.gif的倾斜轨道，AB与CD通过长度忽略不计的圆弧轨道平滑连接，DE为半径word/media/image48.gif的光滑圆弧轨道，CD与DE在D点相切，OE为竖直半径，FG为二楼仓库地面（足够长且与E点在同一高度），所有轨道在同一竖直平面内。当传送带以恒定速率word/media/image49.gif运行时，把一质量word/media/image50.gif的货物（可视为质点）由静止放入传送带的A端，货物恰好能滑入二楼仓库，已知货物与传送带、倾斜轨道及二楼仓库地面间的动摩擦因数均为word/media/image51.gif，取word/media/image52.gif、word/media/image53.gif、word/media/image54.gif，求：

（1）货物在二楼仓库地面滑行的距离；

（2）传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能。

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物理答案

一、单项选择题

1.C 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D

二、多项选择题

7.BCD 8.BD 9.ABD 10.BC 11.AD

三、实验题

12.AB

13.（1）word/media/image55.gif；（2）word/media/image56.wmf．

四、计算题

14.试题分析：（1）对货车：0．44（m+4m）g+4mgsinθ﹣μmgcosθ=4ma2（2分）

解得：a2=5．5m/s2（1分）

方向沿斜面向下；（1分）

（2）对货物：μmgcosθ+mgsinθ=ma1（2分）

a1=5m/s2，

设减速的时间为t，则有：v0t﹣word/media/image57.wmfa1t2﹣（v0t﹣word/media/image57.wmfa2t2）=4（2分）

得：t=4s

故制动坡床的长度L=38+12+（v0t﹣word/media/image57.wmfa2t2）=98m．（1分）

16.【答案】（1）word/media/image58.wmf（2）word/media/image59.wmf

（3）①word/media/image60.wmf时， word/media/image61.wmf②word/media/image62.wmf时： word/media/image63.wmf

③word/media/image64.wmf时： word/media/image65.wmf

试题分析：（1）如图：word/media/image66.wmf（1分）

由几何关系：word/media/image67.wmf（1分）

解得：word/media/image68.wmf（1分）

（2）b绳恰好拉直时：word/media/image69.wmf（1分）

word/media/image70.wmf其中word/media/image71.wmf（1分）

解得：word/media/image72.wmf（1分）

（3）①word/media/image60.wmf时，word/media/image73.wmf，解得：word/media/image61.wmf（2分）

②word/media/image62.wmf时：word/media/image74.wmf，解得word/media/image63.wmf（2分）

③word/media/image64.wmf时：word/media/image75.wmf

word/media/image76.wmf

解得：word/media/image65.wmf（2分）

17.试题分析：（1）因贷物恰好能滑入二楼仓库，则在圆轨道的最高点E，向心力恰好由重力提供，得： word/media/image77.wmf，（2分）代入数据解得：word/media/image78.wmf，货物到达仓库后在运动的过程中只有摩擦力做功，做匀减速运动，设货物在二楼仓库地面滑行的距离为word/media/image79.wmf．由动能定理得：

word/media/image80.wmf（2分），代入数据得：word/media/image81.wmf（1分）。

（2）设货物离开传送带时的速度为word/media/image82.wmf，货物从B到达E的过程中重力和摩擦力做功，由动能定理得： word/media/image83.wmf（2分）

代入数据得：word/media/image84.wmf

货物在传送带上加速时，沿水平方向的摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律得： word/media/image85.wmf（1分）

所以：word/media/image86.wmf

货物从开始运动到速度等于word/media/image87.wmf的过程中的位移为word/media/image88.wmf，则：word/media/image89.wmf（1分）

代入数据得：word/media/image90.wmf

该过程中的时间：word/media/image91.wmf （1分）

该过程中传送带的位移：word/media/image92.wmf （1分）

货物相对于传送带的位移：word/media/image93.wmf （1分）

所以传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能：word/media/image94.wmf。（1分）

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