衡水中学2011—2012学年度第一学期第一次调研考试高三物理试题+答案

 高三年级   物理试卷              

                        命题人：尹建尊    审核人：李洪奕

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共4页，第Ⅱ卷共2页。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mgcos αsin α

B．对物体A有向左的压力，大小为Fcos α

C．对物体B有向右的压力，大小为mgcos αsin α

D．以上说法均不正确

4.质量为2 kg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3 m/s

B．质点作匀变速运动

C．质点所受的合外力为3 N                                    

D．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= g    B．XB=h+，aB=0

C． XB=h，aB=g    D．XC=h+，aC>g

6. 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mgh

D.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

10．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

11．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＝T3                            B．T1＞T2＞T3

C．T1＜T2＜T3                            D．T1＜T2＝T3

12、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

A．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v1t2

14．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、1．5 r．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3μmg

B．B对A的摩擦力一定为3

C．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

（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=20 rad/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）

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衡水中学2011—2012学年度上学期一调考试

高三年级  物理试卷   参

1.D2.D 3.D 4.BC 5.AB 6.BD 7.D 8.ACD 9.BD 10.B 11.A 12.A 13.A 14.BC 15、B     16   C 17. (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α =30°得     (7)

由 (4)、(5) 式注意到α =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/s

21、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=2 m/s       

落地点到C点的水平距离：                

（2）皮带速度    V皮=ω·R=4 m/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=4 m/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=0.6m                           

②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m        

Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω·R=0.06ω

Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω·R=0.06ω     

Ⅳ、ω≥70 rad/s时， S=＝4.2m   

S—ω图象如图