福建省永安市2020届高三上学期校本练习物理试卷（四）

一、单选题

1. 难度：中等

一汽车刹车可看做匀减速直线运动，初速度为12m/s，加速度为2m/s²，运动过程中，在某一秒内的位移为7m，则此后它还能向前运动的位移是(     )

A.6m B.7m C.9m D.10m

2. 难度：简单

从某高度以初速度v₀水平抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度a、速度变化量Δv、重力的功率P和重力的功W与时间t的关系图像，正确的是

A. B. C. D.

3. 难度：中等

一个小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功5 J，除重力之外其他力做功2 J．则小球运动过程中，下列说法不正确的是

A.在a点的重力势能比在b点多5 J

B.在a点的动能比在b点少7 J

C.在a点的机械能比在b点少2 J

D.在a点的机械能比在b点多2 J

4. 难度：中等

用m表示地球同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，表示地球自转的角速度，则（  ）

A.运行中的同步卫星不受重力

B.同步卫星的轨道可以随国家的不同而不同

C.地球对同步卫星万有引力大小为

D.同步卫星的向心力大小为

5. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（　　）

A.质量为2m的木块受到四个力的作用

B.当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断

C.当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断

D.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为

6. 难度：中等

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上以恒定加速度由静止启动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示（除时间段内的图像为曲线外，其余时间段图像均为直线），后小车的功率不变，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.小车的质量为，则小车在运动过程中位移的大小为（   ）

A. B. C. D.

7. 难度：中等

如图所示是某课题小组制作的平抛仪。M是半径为R固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。M的下端相切处放置着竖直向上的弹簧枪，弹簧枪可发射速度不同、质量均为m的小钢珠，假设某次发射(钢珠距离枪口0.5R)的小钢珠恰好通过M的上端点水平飞出，已知重力加速度为g，则发射该小钢珠前，弹簧的弹性势能为(　　)

A.mgR B.2mgR C.3mgR D.4mgR

二、多选题

8. 难度：中等

如图甲所示，截面为直角三角形的木块A质量为m₀，放在倾角为θ的固定斜面上，当θ＝37°时，木块A恰能静止在斜面上。现将θ 改为30°，在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B，如图乙所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则　

A.A与斜面之间的动摩擦因数为0.75

B.A、B仍一定静止于斜面上

C.若m₀＝m，则A受到的摩擦力大小为mg

D.若m₀＝4m，则A受到斜面的摩擦力大小为2.5mg

9. 难度：中等

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在倾角为30°的光滑固定斜面的底部,另一端和质量m的小物块A相连,质量也为m的物块B紧靠A一起静止。现用手缓慢沿斜面向下压物体B使弹簧再压缩并静止。然后突然放手, A和B一起沿斜面向上运动距离L时,B达到最大速度v,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是

A.

B.放手的瞬间,A对B的弹力大小为

C.从放手到A和B达到最大速度v的过程中,弹簧弹性势能减小了

D.若向上运动过程A、B出现了分离,则分离时弹簧的压缩量为

10. 难度：中等

从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E_总等于动能E_k与重力势能E_p之和．取地面为重力势能零点，该物体的E_总和E_p随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s²．由图中数据可得

A.物体的质量为2 kg

B.h=0时，物体的速率为20 m/s

C.h=2 m时，物体的动能E_k=40 J

D.从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J

三、实验题

11. 难度：中等

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从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），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

          

(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm。

(2)多次改变高度H，重复上述实验操作，作出H随的变化图像如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。

(3)实验中，因受空气阻力影响，小球动能的增加量ΔE_k总是稍小于其重力势能的减少量ΔE_p，适当降低下落高度后，则ΔE_p－ΔE_k将___________（填“增大”“减小”或“不变”）。

12. 难度：简单

某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理．

（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：

A．电磁打点计时器

B．电火花打点计时器

为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）．

（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）．

（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度v_A=______m/s．

（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔE_k=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应______（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔE_k均基本相等则验证了动能定理．

四、解答题

13. 难度：中等

低空跳伞是一种危险性很高的极限运动，通常从高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳，在极短时间内必须打开降落伞，才能保证着地安全，某跳伞运动员从高H＝100 m的楼层起跳，自由下落一段时间后打开降落伞，最终以安全速度匀速落地。若降落伞视为瞬间打开，得到运动员起跳后的速度v随时间t变化的图象如图所示，已知运动员及降落伞装备的总质量m＝60kg，开伞后所受阻力大小与速率成正比，即F_f＝kv，g取10 m/s²，求：打开降落伞后阻力所做的功。

14. 难度：困难

如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动。将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放。若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变。当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为mg，方向竖直向上。球可以到达Q点吗？若能，试证明；如不能，说明原因。

15. 难度：中等

如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0 kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v-t图象如图乙所示，g取10m/s².

(1)小车在1.0s内的位移为多大？

(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？

16. 难度：中等

如图所示，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝1 kg的物体A和B用一劲度系数k＝240 N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角 α＝53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d＝0.2 m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s^2.求

(1)小环C的质量M；

(2)小环C运动到位置Q的速率v。

(3)小环C通过位置S时的动能E_k及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功W_T；