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湖北省荆州中学2018届高三上学期第一次双周考物理试题

荆州中学2018届高三第一次双周考物理试题

命题人:刘盈盈 审题人:彭 军

一、选择题(本题共10小题,共50分)

1.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B 点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )

A .D 点的速率比C 点的速率大

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B .A 点的加速度与速度的夹角小于90°

C .A 点的加速度比

D 点的加速度大

D .从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小

2.一小船在河中xOy 平面内运动的轨迹如图所示,下列判断正确的是( )

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A .若小船在x 方向上始终匀速,则在y 方向上先加速后减速

B .若小船在x 方向上始终匀速,则在y 方向上先减速后加速

C .若小船在y 方向上始终匀速,则在x 方向上先减速后加速

D .若小船在y 方向上始终匀速,则在x 方向上先加速后减速

3.如图所示,可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A 的正上方某处,以初速度v 0水平抛出,其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于B 点,过B 点的半圆柱体半径与水平面夹角为30°,则半圆柱体的半径为(不计空气阻力,重力加速度为g )( )

A.23v 2

03g B.23v 2

09g C.(43-6)v 2

0g D.(4-23)v 2

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0g

4.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看做是做半径为R 的圆周运动.设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L .已知重力加速度为g .要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )

A.gRh

L

B.gRh

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d C.

gRL

h

D.gRd

h

5.如图所示,a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星.其中a 、c 的轨道相交于点P ,b 、d 在同一个圆轨道上.某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方.下列说法中正确的是( )

A .b 、d 存在相撞危险

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B .a 、c 的加速度大小相等,且大于b 的加速度

C .b 、c 的角速度大小相等,且小于a 的角速度

D .a 、c 的线速度大小相等,且小于d 的线速度

6.“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成.地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍.下列说法正确的是( )

A .静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍

B .静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍

C .静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1

7

D .静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1

7

7.“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟.已知引力常量G =6.67×10-11

N ·m 2/kg 2,月球半径约为1.74×103

km ,利用以上数据估算月

球的质量约为( )

A .5.1×1013

kg B .7.4×1013

kg C .5.4×1022

kg D .7.4×1022

kg

8.(多选)如图所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g ,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )

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A .在最高点小球的速度水平,小球既不超重也不失重

B .小球经过与圆心等高的位置时,处于超重状态

C .盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg ,方向向上

D .该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π

R

g

9.(多选)质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点.如图所示,当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a 在竖直方向,绳b 在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳b 被烧断的同时木架停止转动,则 ( )

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A .绳a 对小球拉力不变

B .绳a 对小球拉力增大

C .小球可能前后摆动

D .小球不可能在竖直平面内做圆周运动

10.(多选)据英国《卫报》网站报道,在太阳系之外,科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星,绕恒星橙矮星运行,命名为“开普勒438b ”.假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动,其运行的周期为地球运行周期的p 倍,橙矮星的质量为太阳的q 倍.则该行星与地球的( )

A .轨道半径之比值为 3

p 2

q B .轨道半径之比值为3

p 2

C .线速度之比值为3

q

p

D .线速度之比值为1

p

二、实验题(本题共16分)

11.(4分)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上。

A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置可以不同

C.每次必须由静止释放小球

D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降

E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

12.(12分)如图6所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.

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图6

(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的和,然后由公式求出k的平均值.

(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到同一位置,然后分别测出小球几次飞出后的和,再由公式求出初速度的平均值.

三、计算题(本题共四小题,共44分)

13.(12分)如图所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H.当把质量为m的钢球从A点静止释放,最后落在了水平地面的C点处.若本地的重

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力加速度为g,且不计空气阻力.请求出:

(1)钢球运动到B点的瞬间受到的支持力多大?

(2)钢球落地点C距B点的水平距离x为多少?

(3)比值R/H为多少时,小球落地点C距B点的水平距离x最大?这个最大值是多少?

14.(10分)汽车以1.6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一货物(可视作质点),架高1.8 m.由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,货物从架上落下.已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s(即刹车距离)与刹车前车速v的关系如图所示,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)汽车刹车过程中的加速度;

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(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离.

15.(10分)人们认为某些白矮星(密度较大的恒星)每秒钟大约自转一周(引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,地球半径R约为6.4×103 km).

(1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不至于由于快速转动而被“甩”掉,它的密度至少为多少?

(2)假设某白矮星的密度约为此值,且其半径等于地球半径,则它的第一宇宙速度约为多少?

16.(12分)如图是小型电动打夯机的结构示意图,电动机带动质量为m=60 kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动,重锤转动半径为R=0.5 m.电动机连同打夯机底座的质量为M=15 kg,重锤和转轴O

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之间连接杆的质量可以忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.求:

(1)重锤转动的角速度为多大时,才能使打夯机底座刚好离开地面?

(2)若重锤以上述的角速度转动,当打夯机的重锤通过最低位置时,打夯机对地面的压

力为多大?

高三双周考试物理测试卷参考答案

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11题、(4分)ACE

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12题、(12分)(1)弹簧测力计的示数F 弹簧的伸长量

(2)水平位移S 竖直位移h

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13(12分)解:(1)小球沿圆弧做圆周运动,在B点有从A到B,

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由机械能守恒,有

由以上两式得F NB=3mg

(2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H-R,有

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解得

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(3)由上式可知,当时,即当时,s有最大值,即 Smax=H

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14题、(10分)解:汽车刹车后,货物做平抛运动,由

代入数据解得:t=0.6s

=vt=1.6×0.6m=0.96m

货物的水平位移为:S

2

汽车做匀减速直线运动,刹车时间为t′,则:t′==0.4s<0.6s

== =0.32m

则汽车的实际位移为:S

1

故货物在车厢底板上落点距车后壁的距离:

△s=s2-s1=0.96m-0.32m=0.64m

15题(10分)

(1)设白矮星质量为M,半径为r,赤道上物体的质量为m,有 =m r.

白矮星的质量为M=,

白矮星密度为ρ= = = kg/m3 =1.41×10 11 kg/m3 ,

即要使物体不被甩掉,白矮星的密度至少为1.41×10 11 kg/m3 .

(2)白矮星的第一宇宙速度为:

v= = = =4.02×10 7 m/s.

16题(12分)

(1)当拉力大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面.有:T=Mg

对重锤有:mg+T=mω2R

解得:ω=5rad/s

(2)在最低点,对重锤有:T′-mg=mω2R

则:T′=Mg+2mg

对打夯机有:N=T′+Mg=2(M+m)g=1500N