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上学科网,下好资料 http://www.zxxk.com/U2105333.html http://700125.reg.经典高考资料尽在于此 2016-2017学年陕西省西安市远东二中高三（上）第二次模拟物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分） 1．湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km．则O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是（ ） A．小船的位置变化了7km B．小船向东北方向运动了7km C．小船向东北方向运动了5km D．小船的位置在东偏北37°方向，5km处 【考点】位移与路程． 【分析】位置的变化即是位移，根据矢量合成原则即可求解． 【解答】解：一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km．则位移大小为x= 故选D 【点评】本题主要考查了矢量合成的方法，难度不大，属于基础题． 2．一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=（5+2t3）m，它的速度随时间t变化的关系为v=6t2m/s，该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为（ ） A．12m/s 39m/s B．8m/s 38m/s C．12m/s 19.5m/s D．8m/s 13m/s 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】将t=0s、t=2s、t=3s代入距离随时间变化的关系式x=5+2t3（m），可求出三个时刻质点离O点的距离，求得位移，再求解平均速度． 【解答】解：根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3（m）得当： t=0时，x0=5m； t=2s时，x2=21m t=3s时，x3=59m
则质点在t=0到t=2s时间内的位移为：△x1=x2﹣x1=16m，
则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为：△x3=x3﹣x2=38m， 故选：B． 【点评】本题中物体的运动不是匀变速运动，根据平均速度的定义公式 3．两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上（忽略空气阻力）．若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是（ ） A．甲看到乙先朝上、再朝下运动 B．甲看到乙一直朝上运动 C．乙看到甲先朝下、再朝上运动 D．甲看到乙一直朝下运动 【考点】参考系和坐标系． 【分析】明确两人的运动过程，知道甲做自由落体运动，速度越来越快，乙做竖直上抛运动，根据运动的特点分析即可解题． 【解答】解：先看第一段，乙向上做匀减速运动，甲向下做自由落体，甲乙相向运动，所以甲看到乙向上运动．当乙到最高点，速度为零时，甲有向下的速度，而且越来越快，乙也开始向下运动，但是速度没有甲快，所以甲乙之间的距离也是减小的，那么，相对来说，甲就看到乙一直向上运动． 甲做自由落体运动：v1=gt， 乙做竖直上抛运动：v2=﹣v0+gt 甲乙之间的相对速度：v1﹣v2=gt﹣（﹣v0+gt）=v0即甲相对于乙做匀速直线运动．故选项B正确． 故选：B 【点评】本题是一个相对运动的问题，抓住同时到达蹦床解题，涉及到参考系的选取，对题目的理解上有一定的难度． 4．如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则xAB：xBC等于（ ） A．1：1 B．1：2 C．2：3 D．1：3 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式v2﹣v02=2ax求解 【解答】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式v2﹣v02=2ax知， xAB=
所以AB：AC=1：4， 则AB：BC=1：3．故D正确，A、B、C错误． 故选：D． 【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2﹣v02=2ax． 5．如图所示，A、B两个物体的重力分别是GA=3N、GB=4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F=2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（ ） A．1N、6N B．5N、6N C．1N、2N D．5N、2N 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】AB两物体均处于静止状态，可根据受力平衡进行求解，弹簧的弹力是2N，不知道是处于拉伸还是压缩状态，故应分别讨论． 【解答】解：（1）弹簧处于压缩状态，对两物体受力分析如图： 由平衡条件：T=3﹣2=1N；N=2+4=6N （2）弹簧处于拉伸状态，对两物体受力分析如图： 由平衡条件：T=3+2=5N；N=4﹣2=2N 所以：天花板所受的拉力和地板受到的压力为：1N和6N或5N和2N； 故选：AD． 【点评】处于平衡状态的物体可直接受力分析应用平衡条件解决，此题的关键点是分析弹簧的弹力方向不明确需要分类讨论． 6．在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断不正确的是（g取10m/s2）（ ） A．小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s，方向向上 B．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s，方向向下 C．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s，方向向上 D．小球的位移大小一定是15m 【考点】平均速度． 【分析】竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性． （1）速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反． （2）时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等． 【解答】解：A、根据 C、根据 本题选错误的，故选：B 【点评】本题关键是末速度的方向未知，要分情况讨论；竖直上抛运动的全过程是匀变速直线运动，灵活地选择运动学公式列式求解． 7．如图所示，在倾角为θ=30°的足够长的光滑斜面上，一质量为2kg的小球自与斜面底端P点相距0.5m处，以4m/s的初速度沿斜面向上运动．在返回P点之前，若小球与P点之间的距离为d，重力加速度g取10m/s2．则d与t的关系式为（ ）
A．d=4t+2.5t2 B．d=4t﹣2.5t2 C．d=0.5+4t+2.5t2 D．d=0.5+4t﹣2.5t2 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】小球在整个过程中的加速度不变，做匀变速运动，规定初速度的方向为正方向，根据牛顿第二定律求解加速度，根据 【解答】解：根据牛顿第二定律，小球的加速度大小a= 小球的位移 故选：D． 【点评】加速度不变的直线运动为匀变速直线运动，本题考查了有往复的匀变速直线运动，注意运动学公式的矢量性． 8．如图所示的位移（x）一时间（t）图象和速度（v）一时间（t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程 【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】在位移﹣时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度﹣时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移． 【解答】解：A、位移时间图中，斜率代表速度，由图可知甲的速度不变，所以做匀速直线运动；乙的斜率逐渐减小，所以做速度逐渐减小的直线运动，并非曲线运动，故A错误； B、0～t2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度，故B错误； C、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，故C正确； D、在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故D错误． 故选：C 【点评】要求同学们能根据图象读出有用信息，注意位移﹣时间图象和速度﹣时间图象的区别，难度不大，属于基础题． 9．如图所示，A、B两物体相距x=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB=10m/s，只在摩擦阻力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为a=2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（ ）
A．7s B．8s C．9s D．10s 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】分析在B匀减速直线运动到静止的这段时间内的平均速度 【解答】解：因为B做匀减速直线运动，当B速度减为0时，根据平均速度公式可知 所以此时B物体做匀减速直线运动的时间 所以A追上B时，A的位移xA=x+xB=32m，故A追上B所用的时间 故选：B 【点评】A追上B时两者的位移关系很易得到，但考虑到B做匀减速直线运动B的位移表达式不仅是简单的把 10．某学习小组为体验最大静摩擦力与滑动摩擦力的临界状态，设计了如图所示的装置，一位同学坐在长直木板上，让长直木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角θ变大），另一端不动，则该同学受到支持力FN、合外力F合、重力沿斜面方向的分力G1、摩擦力 Ff随角度θ的变化关系图象是中正确的是（ ）
A． 【考点】静摩擦力和最大静摩擦力；滑动摩擦力． 【分析】在长直木板由水平位置缓慢向上转动的过程中，人受到的摩擦力先是静摩擦力后是滑动摩擦力，对人受力分析可以求得人受到的摩擦力和支持力的大小． 【解答】解：对该同学进行受力分析如图所示，则：①G1=mgsinθ，即重力沿斜面方向的分力G1按正弦规律变化，故C对； ②FN=G2=mgcosθ，即支持力FN按余弦规律变化，故A对； ③在该同学滑动之前，该同学受到的静摩擦力与重力沿斜面方向的分力是等大，即合外力为零，而滑动之后，F合=mg（sinθ﹣μcosθ）由于合外力与θ不成正比关系，故B错； ④在该同学滑动之前，该同学受到的静摩擦力与重力沿斜面方向的分力是等大，即按正弦规律变化，而滑动之后，Ff=μmgcosθ，即按余弦规律变化，但滑动摩擦力比最大静摩擦力稍小，故D对． 故选ACD．
【点评】分析物体受到的摩擦力的大小，首先要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的． 11．如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是（ ）
A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．一直增大 D．保持不变 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】由题，缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大的过程中，物块P的重力沿木板向下的分力先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，根据平衡条件分析物块P所受静摩擦力的大小变化情况． 【解答】解：设物块的重力为G，木板与水平面的夹角为θ，弹簧的弹力大小为F，静摩擦力大小为f． 由题，缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动的过程中，弹簧的拉力不变，物块P的重力沿木板向下的分力先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，物块P所受的静摩擦力方向先木板向下，后沿木板向上． 当物块P的重力沿木板向下的分力小于弹簧的弹力时，则有Gsinθ+f=F，θ增大时，F不变，f减小； 当物块P的重力沿木板向下的分力大于弹簧的弹力时，则有Gsinθ=f+F，θ增大时，F不变，f增大； 所以物块P所受静摩擦力的大小先减小后增大． 故选A 【点评】本题要抓住弹簧的拉力没有变化，重力的分力是变力，先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，根据平衡条件进行动态变化分析．
12．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态．若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是
A．弹簧的弹力为 10 N B．重物A的质量为2kg C．桌面对B物体的摩擦力为 D．OP与竖直方向的夹角为60° 【考点】共点力平衡的条件及其应用． 【分析】根据悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力关系，求出O′a绳的拉力．以结点O′为研究对象，分析受力，根据平衡条件求出弹簧的弹力和绳O′b的拉力．重物A的重力大小等于O′a绳的拉力大小．再根据物体B平衡求出桌面对物体B的摩擦力． 【解答】解： A、设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T，则有： 2Tcos30°=T1 得：T=20N． 以结点O′为研究对象，受力如图，根据平衡条件得，弹簧的弹力为F1=Tcos60°=10N．故A正确． B、重物A的质量mA= C、绳O′b的拉力F2=Tsin60°=10 D、由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP与竖直方向的夹角为30°．故D错误． 题目要求选不正确的，故选：D．
【点评】本题涉及滑轮和结点平衡问题．根据动滑轮不省力的特点，确定细线OP与竖直方向的夹角是关键． 二、解答题（共7小题，满分52分） 13．实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况，打出如图所示的纸带，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．请回答下列问题：
（1）纸带的 B （填“A”或“B”）端与小滑块相连，纸带上AB段运动的时间为 0.08s ． （2）根据纸带请判断该滑块的运动属于 匀减速 （填“匀速”或“匀减速”）直线运动． （3）从纸带可以测出A、B两点间的距离为 9.26 cm，滑块的加速度大小为 5.32 m/s2． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】根据间隔数得出AC端运动的时间，根据相等时间内的位移变化确定滑块的运动规律，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出滑块的加速度． 【解答】解：（1）纸带的B端与滑块相连接， 相邻两点间的时间间隔为0.02s，则AB段的运动时间为0.08s． （2）因为相等时间内的位移之差相等，可知滑块做匀减速运动． 从纸带可以测出AB两点间的距离为9.26cm， （3）根据a= 则滑块加速度大小为5.32m/s2． 故答案为：（1）B，0.08s；（2）匀减速； （3）9.25～9.27，5.32． 【点评】对于纸带的处理，要掌握求解瞬时速度和加速度的方法，关键是匀变速直线运动的推论的运用． 14．某同学利用甲乙两图的实验装置来探究共点力合成的规律，图中GE是橡皮条，甲图按两个互成角度的方向牵拉，乙图用一个拉力作用于橡皮条上，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中两个拉力的方向必须相互垂直 B．甲、乙图中必须将橡皮条拉到相同位置O点 C．甲、乙图中橡皮条拉伸方向GO必须水平 D．甲图操作完成后，可更换橡皮条，继续进行乙图实验 【考点】验证力的平行四边形定则． 【分析】本实验目的是探究共点力合成的规律，即研究合力与分力的关系，合力与分力效果相同，则甲、乙两步骤同一橡皮条必须沿同方向拉到相同位置．两个拉力的方向没有要求，只要两次效果相同即可． 【解答】解：A、本实验探究共点力合成的规律，研究合力与分力的关系，而合力与分力效果相同，对两个拉力的方向没有要求．故A错误； B、两次将橡皮条拉到相同位置 O 点，两个拉力与一个拉力效果相同，故B正确； C、橡皮条拉伸方向不一定要水平，只要橡皮条两次拉到相同位置 O 点就行，故C错误； D、不同的橡皮条，劲度系数不同，同一次实验不得更换橡皮条，故D错误． 故选：B． 【点评】本实验中，为了使合力与两个分力达到相同效果，橡皮筋不仅伸长量要相同，方向也要相同． 15．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F﹣l变化的图线如图乙所示． （1）由此图线可得出的结论是 在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比 ； （2）弹簧的劲度系数为 100 N/m，弹簧的原长l0= 0.15 m； （3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于： 在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响
；缺点在于： 弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系． 【分析】根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合数学知识求解即可． 本题中l为距筒口右端弹簧的长度，还有一部分弹簧在深度为h=0.25m小筒中 【解答】解：（1）在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比． （2）弹簧原长为l0， 则根据胡克定律有：F=k（h+l﹣l0）=kl+k（h﹣l0） ① 由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故k=100N/m， h=0.25m，当l=0时，F=10N，将数据代入方程①可解得：l0=15cm=0.15m． （3）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响． 缺点在于：弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差． 故答案为：（1）在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比． （2）100，0.15 （3）在于避免弹簧自身所受重力对实验的影响；弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 【点评】找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力 16．在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为υ0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度大小为a．的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度υ0满足的条件． 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用． 【分析】要使两车不相撞，临界情况是在速度相等时恰好不相撞，根据匀变速直线运动公式求出v0应满足的条件． 【解答】解：当两者速度相等时，有v0﹣2at=at，解得t= 此时A车的位移x1=v0t﹣ B车的位移x2= x1=x2+x 解得 故v0应满足的关系式为 答：A车的初速度υ0满足的条件 【点评】本题是追及问题，在速度相等前，两者的距离越来越小，若未撞上，则速度相等后，两者的距离越来越大，所以只能在速度相等之时或相等之前相撞． 17．一次低空跳伞训练中，当直升飞机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展开后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s，（取g=10m/s2）求： （1）伞兵刚展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？ （2）伞兵在空中的最短时间为多少？ 【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】（1）整个过程中，伞兵先做自由落体运动，后做匀减速运动，总位移大小等于224m．设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，先研究匀减速过程，由速度﹣位移关系式，得到v0与h的关系式，再研究自由落体过程，也得到一个v0与h的关系式，联立求解． （2）由（1）求出v0，由速度公式求出两个过程的时间，即可得到总时间．
【解答】解：（1）设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，对于匀减速运动过程，有： 即： 对于自由下落过程，有： 联立解得：h=99 m，v0=50 m/s 以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即：2gh1=v2 所以有：h1= （2）设伞兵在空中的最短时间为t，自由落体运动的时间为t1，匀减速直线运动的时间为t2，则有： 根据速度时间公式得：v0=gt1， 自由落体运动的时间为： 匀减速直线运动的时间为： 故所求时间为：t=t1+t2=（5+3.6）s=8.6 s． 答：（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为99m，着地时相当于从1.25m高处自由落下． （2）伞兵在空中的最短时间为8.6s． 【点评】本题涉及两个过程的运动学问题，既要单独研究两个过程，更要抓住它们之间的联系：比如位移关系、速度关系等等． 18．如图所示，质量为m1=5kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2=10kg，且始终静止，取g=10m/s2，求： （1）斜面对滑块的摩擦力； （2）地面对斜面体的摩擦力和支持力．
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】（1）以滑块为研究对象，分析受力情况．滑块向上匀速运动时，合力为零，根据平衡条件求解斜面对滑块的摩擦力． （2）再以整体为研究对象，整体的合力为零，分析受力情况，由平衡条件求解地面对斜面体的摩擦力和支持力． 【解答】解：（1）以滑块为研究对象，分析受力情况如图，滑块向上匀速运动时，则有： F=m1gsin30°+f1， 则得斜面对滑块的摩擦力： f1=F﹣m1gsin30°=30﹣50×0.5（N）=5N （2）以整体为研究对象，整体的合力为零，分析受力情况，根据平衡条件得： 水平方向：f2=Fcos30° 竖直方向：N+Fsin30°=（m1+m2）g 解得：f2=15 答： （1）斜面对滑块的摩擦力是5N． （2）地面对斜面体的摩擦力是15
【点评】本题是两个物体平衡的问题，首先要灵活选择研究对象，其次要正确分析受力情况．本题解答采用整体法和隔离法相结合的方法，比较简便． 19．如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持60°的夹角．若在B点用细绳悬挂一个定滑轮（不计重力），某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m=30kg，人的质量M=50kg，连接人的绳子与水平方向的夹角始终保持30°，g取10m/s2．试求： （1）此时地面对人的支持力； （2）轻杆BC和细绳AB所受的力的大小．
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】绳子对滑轮的压力的合力在两个分力的角平分线上，结合几何关系得到绳子对人的拉力与水平方向的夹角，然后对人受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解； 【解答】解：（1）对重物，由平衡条件知绳子拉力FT=mg=300 N 人的受力情况如图甲所示，由平衡条件得，地面对人的支持力FN=Mg﹣FTsin 30°=350 N （2）对定滑轮，如图乙所示，FTBO=2FTcos 30°=300 方向与竖直方向成30° 将B点的拉力FTOB分解，如图丙所示，则细绳所受力为：FAB= 轻杆所受力为：FBC= 答案：（1）此时地面对人的支持力为350 N； （2）轻杆BC和细绳AB所受的力的大小分别为900 N和600
【点评】本题关键灵活地选择研究对象，然后对物体受力分析，根据平衡条件并结合分解法列式求解，不难． |
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