安徽省示范高中2016届高三第一次联考

物理试题

第I卷（选择题共40分）

一、选择题（每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）

1．联合国教科文组织日前发布消息说，包括中国科学技术大学谢毅教授在内的5位女科学家获得20 15年度“世界杰出女科学家奖”。在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是

A．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量

B．伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法

C．胡克通过做大量实验后认为弹力一定与弹性形变量成正比

D．开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上

2．如图甲是某质点甲运动的速度图象，乙是某质点乙运动的加速度图象，由图象得到的正确结果是

A．甲在O一15内的平均速度是2m／s

B．甲在O一25内的位移大小是2m

C．乙在0一45内速度的变化量大小为5m／s

D．乙在45末的速度大小为5m／s

3．2015年7月17日，一年一度的“中国Cg高校建德新安江龙舟赛”在建德新安江上展开角逐。如图某龙舟队在比赛前划向比赛点的途中要渡过48m宽两岸平直的河，河中水流的速度均为v=5.0m／s。龙舟从M处开出后沿直线MN实际航行到达对岸，若直线MN与河岸成530角，龙舟在静水中的速度大小也为5.0m/s，已知sin530=0. 8，cos530=0. 6，则龙舟从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为

A. 4. 8s B. 10s， C. 14. 4s D. 20s

4.如图，一小球从一半圆轨道右端c点正上方a处开始做平抛运动（小球可视为质点）飞行过程中恰好与半圆轨道相切于b点。O为半圆轨道圆,Ob与水平方向夹角为θl , ab竖直方向的夹角为θ2 .下列等式正确的是

5．如图所示，北斗卫星系统由地球同步轨道卫星1与低轨道卫星2两种卫星组成，这两种卫星正常运行时

A．地叩步轨道卫星的向心加速度比低轨道卫星向口速度大

B·地球同步卫星周期大于地球的自转周期

C．地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大

D.提高低轨道卫星运行速度仍可使其在原轨道上运行

6．如图所示，固定在水平地面上的斜面体ABC，倾角为300，其上放一质量为m的物体，恰能匀速下滑。对物体施加一大小为F水平向左的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物理与斜面间的动摩擦因数
和这一临界角θ0的大小　

7.如图所示，斜面体M放在水平地面上，另有物块N放在斜面体上，轻质弹簧两端分别与物块N及固定在斜面体底端的挡板尸栓接，弹簧处于压缩状态，M, N静止。现用力F沿斜面向上拉物块N，但并未运动，下列说法正确的是

　A、弹簧对挡板的作用力减小　B、M、N之间的摩擦力可能大小不变

　C、M对地面的压力减小　　 D.水平面对M的摩擦力不变

8.某综艺节目，选手表演失败后就从舞台上掉下去，为了安全，人掉在一质量忽略的弹簧垫上。假如人掉下落在垫子上可简化为如图所示的运动模型：从O点自由下落，至a点落到弹簧垫上，经过合力为零的b点（虚线位置）到达最低点c（实线位置），然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是

A.经过b点时，选手的速率最大

B.从a点到c点，选手的机械能守恒

C.由题可知ac的长度是ab长度的2倍

D．从a点下落到c点过程，选手的动能和重力势能之和一直减小

9．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个
圆弧OEF，圆弧半径为R，E点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块，不计摩擦。下列说中正确的是

A．当v0
时，小球能到达F点

B．若小球的速度足够大，球将从滑块的右侧离开滑块

C．小球在圆弧上运动的过程中，滑块的动能增大，小球的机械能减小

D．若滑块固定，小球返回E点时对滑块的压力为

10.如图甲所示，滑块A的质量m=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M,长度为L。某时

刻滑块A以向右的初速度vo = 3m/s滑上平板车B的上表面，忽略滑块A的大小。从滑块A刚滑上平板车B开始计时，之后它们0-1s时间内的速度随时间变化的图象如图乙所示，已知滑块A在

车上运动的总时间t0 =ls.以下说法中正确的是（重力加速度g= l0m/s2 )

A.平板车的长度为2m

B．滑块与平板车表面的动摩擦因数为0．1

C.平板车质量为1kg

D.1 s时间内滑块所受摩擦力做功的平均功率为10W

第II卷（非选择题共60分）

考生注意事项：

请用0．5毫米黑色签字笔在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。

二、实验题《14分）

11. (6分）测量物体间的动摩擦因数的方法很多，现给出长木板、滑块、弹簧测力计等器材测定滑块与木板间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示，实验时放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动，读出弹簧测力计的示数，处理纸带，得到滑块运动的加速度；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数为纵轴，加速度为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，直线的斜率为k，如图乙所示，忽略滑轮与绳之间的摩擦，重力加速度为g。

(1)滑块和动滑轮的总质量m=　　　　　；

（2）滑块和长木板之间的动摩擦因数
＝　　　　；

（3）写出能减小实验误差的一条有效措施：　　　　。

12. (8分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材研究金属球下落加速度的大小。有一直径为d，质量为m的金属球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A,B间的距离为H (H≥d)，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为t。则：

(1）如图乙所示，用游标卡尺测得金属球的直径d＝　　　　mm;

（2）金属球经过光电门B时的速度表达式为　　　　；

(3）多次改变高度H，重复上述实验，作出告随H的变化图象女口图丙所示，该图线的斜率为‘。利用图线的斜率k和金属球的直径d求出金属球的加速度表达式为　　　　。

三、计算题（本题共4小题，共计46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出 最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13．（10分）2015年6月28日，为执行国际空间站货运补给任务的美国猎鹰9火箭发射升空2分钟后爆炸。假设运载火箭刚开始点火升空时以加速度大小为15m/s2由静止从地面竖直上升，第4s末从运载火箭掉出一小重物，（忽略空气阻力，
=3. 87,g=10m/s2）求：

(1）小重物最高可上升到距地面多高处？

（2）小重物从运载火箭上掉出之后经多少时间落回地面？

14.（10分）如图所示是位于X星球表面的竖直光滑圆弧轨道，宇航员实验发现，当位于轨道最低点的小球速度至少为v0时，才能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r，X星球的半径为R，万有引力常量为G.求：（结果可以用根式表示）

(1 )X星球表面重力加速度；

(2) X星球的第一宇宙速度；

(3)环绕X星球的轨道半径为2R的卫星的周期。

15.（12分）如图甲所示，倾斜传送带倾角θ＝37 0 ，两端AB间距离为L = 4m,传送带以4m/s的速度沿顺时针转动，一质量为lkg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑，到A时用时2s, g= 10m/s2，求：

(1)小滑块与传送带间的动摩擦因数；

(2)若该小滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块，使其由静止沿传送带向上运动，当速度与传送带速度相等时，滑块的位移；

(3)在(2)问前提下，撤去拉力，则当滑块到传送带顶端时，速度多大。

16．（14分）如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面AB上，一质量为m的小物块（可视为质点）放置在木板右端，在木板左方有一墙壁尸。T＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向左运动，直至木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反，最后小物块刚好未离开木板。已知M＞m,重力加速度为g。求：

（1）若初速度大小为v0，求木板与小物块的最终速度的大小；

（2）若初速度大小未知，求碰墙后小物块向左运动离墙壁最近的距离。

2016届安徽省示范高中第一次联考

物理参考答案

1.B【解析】本题考查物理学史和物理方法。牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量，选项A错误；伽利略通过通过理想斜面实验，推出力不是维持物体运动的原因，创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法，B正确；胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，选项C错误；“在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上”是牛顿的观点，选项D错误。

2.C【解析】由题图可以看出： 0～1 s内质点做初速度为零、末速度为2 m/s的匀加速直线运动；1～2 s内质点以2 m/s的速度做匀速直线运动；2～4 s内质点做初速度为2 m/s，末速度为0的匀减速直线运动，故0～1 s内质点的平均速度为v＝ m/s＝1 m/s选项A错误；0～2 s内图象与时间轴所围的面积在数值上等于位移的大小，x2＝（1+2）×2／2m＝3 m，选项B错误；由△v =a△t 可知，加速度时间图象和坐标轴围成的面积和△v 相等，所以乙在0～4s内速度的变化量大小为5m/s，选项C正确；t=0时该物体的速度未知，乙在4s末的速度大小不一定为5m/s，选项D错误．

3.B【解析】设船头与航线MN之间的夹角为α，船速、水速与船在水中的合速度如图所示，由几何知识得α=53°，船在水中的合速度大小为6.0m/s，方向沿MN。航线MN的长度为L=48m / sin53°＝60m，故小船从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为10s。只有选项B正确。

4.B【解析】如图所示，小球飞行过程中恰好与半圆轨道相切于b点，则在b点时速度方向即为轨道的切线方向，由几何知识可知：
，所以cotθ1tanθ2=2，只有选项B正确。

5.C【解析】根据万有引力提供向心力G＝ma，及地球同步轨道卫星半径大于低轨道卫星可知，地球同步轨道卫星的向心加速度比低轨道卫星向心加速度小，故A错误；地球同步卫星绕地球运动的周期等于地球的自转周期，即T=24h=86400s，选项B错误；根据
可知地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大，选项C正确；根据公式
可得
，速度发生变化，则运动半径也发生变化，即低轨道卫星运动轨道发生变化，D错误。

6.A【解析】物体恰能匀速下滑，满足
，
。设斜面倾斜角为
，物体沿斜面匀速上滑，满足：
，
，当
，
，
，
，只有选项A正确。

7. BC【解析】对N受力分析，则有：重力、支持力、弹簧的弹力，可能有静摩擦力，若有可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上，当用拉力拉N时，因没有拉动，则弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，选项A错误；由A选项分析可知，当N受到的静摩擦力开始是沿着斜面向上，当用拉力拉时，导致N受到的静摩擦力沿着斜面向下，此时大小可能相等，选项B正确；从整体角度，可知，当斜向上的拉力拉时，整体对地面的压力减小，有向右的运动趋势，导致水平面对M的摩擦力发生变化，选项C正确、D错误。

8.AD【解析】由力和运动关系，人自由下落到a点，与弹簧接触，但弹力小于重力，继续加速到b点。合力为零，在b点速度最大，选项A正确；对整个系统机械能守恒，人的动能，重力势能和弹簧的弹性势能守恒，所以人的机械能减小，弹簧的弹性势能增大，选项B错误、D正确；如果人是从a点下落，设最低点为d，则d点与a点关于b对称，而本题人从高处下落故c点比d点低，ac>2ab，选项C错误。

9． CD【解析】小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块的力有水平向右的分量，使滑块向右加速，滑块动能增大，小球的机械能将减小，选项A错误、C正确；当小球速度足够大，从F点离开滑块时，由于F点切线竖直，在F点时小球与滑块的水平速度相同，离开F点后将再次从F点落回，不会从滑块的右侧离开滑块后落到水平面，选项B错误；如果滑块固定，小球返回E点时对滑块的压力为
，选项D错误。

10.ABC【解析】v-t图线图中梯形的面积为：
=2m，它代表滑块相对平板车的位移，也就是平板车的长度L，A正确；对滑块运用牛顿第二定律有：
，而
，解得：
=0.1，B正确；由图象可知滑块、平板车的加速度大小相等，等，使它们产生加速度的合力就是两者间的滑动摩擦力，因此它们的质量相等，C正确；根据动能定理Ek2－Ek1＝－Wf，，t0时间内滑块克服摩擦力做功Wf= 2.5J，所以t0时间内滑块所受摩擦力做功的平均功率为P=W/t0=2.5W，选项D错误。

11.（6分）

（1）2k（2分）

（2）
（2分）

（3）在钩码个数不变的情况下，多次试验，读出弹簧测力计的示数，求平均值。(只要答案合理即可)?（2分）

【解析】对滑块受力分析，由牛顿第二定律得，2F－μmg=ma，整理可得，F=
a+
μg，图象的斜率k=
，纵轴截距b=
μg，解得，m=2k，μ=
。减小实验误差的有效措施：在钩码个数不变的情况下，多次试验，读出弹簧测力计的示数，求平均值；挂钩码改为挂小桶加沙，获得多组数据，减小实验误差等。?

12.（8分）

⑴7.25（2分） ⑵
（2分） ⑶
（4分）

【解析】（1）金属球的直径为

（2）金属球经过光电门的时间极短，平均速度可视为金属球经过光电门的瞬时速度，故
。

（3）金属球由静止到经过光电门这一过程，根据运动学公式有
，解得金属球的加速度为
，而
，故
。13.（11分）

解：（1）前4s小物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=15m/s2，方向向上．

4s末运载火箭与小物体的速度为：v=at=60m/s （2分）

位移为x1=
at2=120m （1分）

小重物掉出后以60m/s的初速度做竖直上抛运动，上升的高度为：

h=
= 180m （1分）

小重物最高可上升到距地面H=x1+h=300m （1分）

（2）小重物从运载火箭上脱落后上升所用时间：t1=
=6s （1分）

设从最高点下落到地面的时间为t2，则：H=
（1分）

即300m=
t2=
s=2
s=7.74s （2分）

则小重物从运载火箭上掉出之后到落回地面需要的时间： t总= t1+ t2=13.74s （2分）

14．（10分）

解：（ 1）设X星球表面重力加速度为g,质量为M，小球刚好能做完整的圆周运动；则小球在最高点时，仅由重力提供向心力；根据牛顿第二定律有：
（1分）

小球从轨道最低点到最高点的过程中，由动能定理有：
。（2分）

联立两式可得：
。（1分）

（2）在X星球发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度
（1分）

又
（1分）

联立方程解得：
（1分）

（3）环绕X星球的轨道半径为2R的卫星由万有引力提供向心力，有

（1分）

解
（2分）

15．（12分）

解： (1)滑块从B点下滑的过程中，由牛顿第二运动定律可得：

（2分）

由运动学公式可得：
（1分）

解得：
（2分）

(2)当用拉力F拉滑块时，由牛顿第二运动定律

（2分）

解得:
（1分）

当滑块的速度与传送带速度相等时，滑块运动的位移：