2014届江苏省高三第一次诊断考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间(x-t)图线．由图可知(    )

A．在时刻t_l，a车与b车速度相等

B．在时刻t₂，a、b两车运动方向相反

C．在t_l到t₂这段时间内，b车的速率先增加后减少

D．在t_l到t₂这段时间内，b车的速率一直比a车的大

2. 难度：简单

某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛时某同学将球置于球拍中心，当速度达到v₀时做匀速直线运动跑至终点，整个过程中球一直保持在球拍中心不动，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，f＝kv₀，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g，则在比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角θ₀满足(    )

A．sinθ₀＝kv₀/mg         B．cosθ₀＝kv₀/mg

C．tanθ₀＝kv₀/mg         D．tanθ₀＝mg/kv₀

3. 难度：中等

两个完全相同的1、2小球在A点以相同的速度v₀沿不同的方向斜向上抛出，轨迹如图所示．忽略空气阻力，下列说法正确的是(    )

A．1和2小球在空中运动的时间相同

B．1和2小球在最高点时速度相同

C．两个小球落地时速度完全相同

D．两个小球从抛出到落地过程中合外力做功相同

4. 难度：中等

物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为m_A、m_B，与水平面间的动摩擦因数分别为μ_A、μ_B，用水平拉力F分别拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示，则(    )

A．μ_A＞μ_B，m_A＞m_B      B．μ_A＞μ_B，m_A＜m_B

C．μ_A＜μ_B，m_A＜m_B      D．μ_A＜μ_B，m_A＞m_B

5. 难度：中等

一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，己知引力常量为G，则这颗行星的质量为(    )

A．               B．               C．               D．

6. 难度：中等

将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上，如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态，现在不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t图象如乙图所示，则(    )

A．2.5s前小车做变加速运动

B．2.5s后小车做匀加速运动

C．2.5s前小车所受摩擦力不变

D．2.5s后小车所受摩擦力不变

7. 难度：困难

如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，长为L、质量为m的均质软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐，用细线将质量也为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，当软绳全部离开斜面时，物块仍未到达地面。已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是(    )

A．释放物块的瞬间，软绳的加速度为g(1－sinθ－μcosθ)

B．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，物块的加速度先增加后减少

C．从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中，软绳克服摩擦力做功为μmgLcosθ

D．软绳刚好全部离开斜面时的速度为

8. 难度：中等

图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g＝10m/s²，不计空气阻力，根据F-t图象可以知道(    )

A．运动员的质量为50kg

B．运动员在运动过程中的最大加速度为50m/s²

C．运动员重心离开蹦床上升的最大高度是3.2m

D．跳跃节奏稳定后，运动员与蹦床接触时间是l.6s

9. 难度：中等

如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径)，分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时(    )

A．两球的速度大小相等

B．两球的机械能大小始终相等

C．两球对碗底的压力大小相等

D．小球下滑的过程中重力的功率先增大后减小

10. 难度：中等

迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1-581c”却很值得我们期待，该行星的温度在0℃到40℃之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍，设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则(    )

A．在该行星和地球上的第一宇宙速度之比是2∶1

B．如果人到了该行星，其体重是地球上的8/3倍

C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍

D．该行星公转速率与地球公转速率之比为

11. 难度：中等

如图所示，劲度数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变，用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x₀，此时物体静止，撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x₀，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度取g，则(    )

A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为－μg

C．物体做匀减速运动的时间为

D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg(x₀－)

12. 难度：中等

倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k＝40N/m、原长l₀＝0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l＝0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小f＝12N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m＝2kg的小车从距弹簧上端L＝0.6m处由静止释放沿斜面向下运动，己知弹簧的弹性势能表达式E_p＝，式中x为弹簧的形变量．g取10m/s²，sin37°＝0.6，关于小车和杆运动情况，下列说法正确的是(    )

A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动

B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动

C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为1.1m

D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s

二、实验题

13. 难度：中等

(8分)用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。

⑴实验中有A：200g的铝块和B：200g的铁块．为了减少误差，应该选择    (填字母)；

⑵实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带，但某同学在操作时做反了，那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒？        (填“能”或“否”)；

⑶如图(b)是某次实验的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F是连续的七个点，每2个点之间的时间为T，若重物质量为m，对应B到E的下落过程中，重锤重力势能的减少量ΔE_p＝           ，B到E动能变化量为ΔE_k＝                 。

14. 难度：中等

(10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系，小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m，小车及车内沙子的总质量记为M，在实验中保持m与M之和不变，将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，先通电源，再释放纸带，系统加速度a由纸带计算得到；该同学从车子中取出一些沙子，放入沙桶中，改变F的大小，重复多次，测得多组(a，F)。

次数	1	2	3	4	5	6
a/(m/s^2)	0.5	0.74	1.01	1.24	1.48	1.75
mg/(N)	0.1	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35

⑴该同学在实验中缺了一个必要步骤是                                                     ；

⑵通过表格中的数据在下图坐标系中画出a-F图象，利用图象求出M＋m＝                  kg；

⑶该实验研究的对象是                 ，所受的合外力是                 。

三、计算题

15. 难度：中等

(15分)如图所示倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高．质量m＝1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

⑴求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；

⑵若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v₀的最小值；

⑶若滑块离开C处的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。

16. 难度：中等

(15分)如图为俯视图，在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐标系，有一质量为m的小木块从A点沿x轴方向以某初速度射出，A点离x轴距离为L，小木块沿y轴负方向始终受到恒力F₁＝F₀．小木块的运动轨迹与x轴的交点B到y轴距离为s，当同时施加沿x轴负方向恒力F₂时，小木块仍以原来初速度射出。其运动轨迹与x轴的交点C到y轴距离为，不计空气阻力。

⑴求小木块初速度v₀的大小；

⑵恒力F₂的大小；

⑶若F₂＝－kv，v为小木块的速度．仍以原来的初速度射出小木块，发现小木块垂直x轴匀速通过．求此过程中F₂对小木块所做的功。

17. 难度：困难

(15分)如图所示，质量为M＝2kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为m＝1kg可视为质点的木块A以水平速度v₀＝2m/s从右端向左滑上木板，木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.5，此时有一水平向右的力F＝10N作用在长木扳上，g取10m/s²。

⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小；

⑵若木板足够长，求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间；

⑶要使木块不从木板上滑落，求木板的最小长度。

18. 难度：困难

(16分)如图所示，均匀光滑直杆AB长为L，可绕光滑固定转轴O转动，O距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度v_A，光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节，有一质最为m的小球套在光滑杆上，重力加速度g取10m/s²。

⑴若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测量到的速度v_A与高度差h的关系式；

⑵实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的与h关系图线．请写出杆绕O点转动时的动能E_k与v_A的关系式；

⑶若杆的质量M＝3kg，小球m＝2kg固定在杆OA的中点处，将杆由水平位置静止释放，请根据计算分析在图丙中画出与h关系图线。