2007届高考模拟试卷力学综合（二）物理试题 配有详细答案[下学期]

2007届高考模拟试卷力学综合（二）
物理试题
第Ｉ卷（选择题，共40分）
一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分。选错或不答得0分，选对但不全的得2分。)
1、用长度为L的铁丝绕成一个高度为H的等螺距螺旋线圈，将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一珠子可沿此螺旋线圈无摩擦地下滑。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面经历的时间为
2、如图所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板水平速度大小随时间变化情况如图所示，根据图像可以判断
A．滑块始终与木板存在相对运动
B．滑块未能滑出木板
C．滑块的质量m大于木板的质量M
D．在t1时刻滑块从木板上滑出
3、一频率为540Hz的汽笛以15rad/s的角速度沿一半径为0.60m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止.如图所示，下列判断正确的是
A．观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率等于540Hz
B．观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于540Hz
C．观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率大于540Hz
D．观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于540Hz
4、如图所示，质量为M的物体内有圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做无摩擦的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点.小球运动时，物体M在地面静止，则关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法中正确的是
A．小球运动到A点，N>Mg，摩擦力方向向左
B．小球运动到B点，N=Mg，摩擦力方向向右
C．小球运动到C点，N>(M+m)g，M与地面无摩擦
D．小球运动到D点，N>(M+m)g，摩擦力方向向右
5、质量为2kg的物体在光滑水平面上以5m/s的速度匀速前进，当它受到一个水平方向的恒力作用，如果此力大小为4N，则
A．5s末的速度大小可能是15m/s，5s内位移大小为50m
B．5s末的速度大小也可能是5m/s
C．5s末的速度大小可能是
D．5s内的位移可能是零，也可能是
6、如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零，从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图像，可能图中
7、如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上.开始时小车处在静止状态.当小车匀加速向右运动时
A．弹簧秤读数及小车对地面压力均增大
B．弹簧秤读数及小车对地面压力均变小
C．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
D．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大
8、两颗人造卫星A和B，绕地球做圆周运动，周期之比为则轨道半径之比和运动速率之比分别为
9、在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图中甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向竖直向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图中乙所示的波形.关于这列波的周期和波速有如下说法
A．这列波的周期T=2t/3
B．这列波的周期T=t/2
C．这列波的传播速度v=12s/t
D．这列波的传播速度v=16s/t
10、在天花板下用绳AC和BC悬挂着物体m，绳与竖直方向的夹角分别为α=37°，β=53°，且∠ACB=90°，如图所示.绳AC能随的最大拉力为100N，绳BC能承受的最大拉力为180N，重物质量过大时会使绳子拉断，现悬挂物的质量m=14kg，(g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8)则
A．AC绳断，BC绳不断　　　　　　　　　　B．AC绳不断，BC绳断
C．AC绳和BC绳都会断　　　　　　　　　　D．AC绳和BC绳都不断
第Ⅱ卷（非选择题，共80分）
二、实验题（本题共3小题，8+9+3=20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作图）
11、如图所示，为某同学在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A、B、C、D、E都是选中的记数点，每两个记数点间都有四个计时点没有画出，利用纸带旁边的刻度尺读出数据（要求读到毫米下一位），并计算出：
（1）打D点时纸带（或小车）的运动速度大小为v=__________m/s；
（2）小车运动过程中的加速度大小为a=__________m/s2.
12、在“利用单摆测重力加速度”的实验中，测出单摆摆角小于10°时，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
（1）用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式：g=_____________；
（2）由图可知，摆球直径d的读数为______________；
（3）实验中有个同学发现他测的重力加速度值总是偏大，其原因可能是_________.
A．实验室处在高山上，距海平面太高
B．单摆所用的摆球太重了
C．测出n次全振动的时间为t，误作为(n+1)次全振动的时间进行计算
13、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是（　）
A．小球平抛的初速度不同
B．小球通过相同的水平位移所用的时间均不同
C．小球在空中运动的时间每次均不相同
D．小球每次做不同的抛物线运动
三、计算题(本题共5小题，共60分．解答过程要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．)
14、调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第(n+1)滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？
15、在广场游玩时，一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上.已知小石块的质量为m1，气球（含球内氢气）的质量为m2，气球体积为V，空气密度为ρ，（V和ρ均视作不变量），风沿水平方向吹，风速为v，已知风对气球的作用力f=ku（式中k为一已知系数，u为气球相对风的速度，只与风向速度有关）.开始时，小石块静止在地面上，如图所示.
（1）若风速v在逐渐增大，小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面，试判断是否会出现这一情况，并说明理由.
（2）若细绳突然断开，已知气球飞上天空后，在气球所经过的空间，风速v保持不变，求气球能达到的最大速度.
16、质量为m=0.01kg子弹以300m/s的速度射入一静止在光滑水平面上的木块，子弹进入木块6cm深后，相对木块静止，这一过程中，木块向前移动了0.2mm，则木块的末速度为多大？
17、如图所示，一平板车以某一速度v0匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2.为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件？
18、如图所示，质量为m的物块A静止在足够长的斜面上，且与一弹性很好的轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在斜面底端的档板上，弹簧的压缩量为x0，斜面倾角为α=37°.一个质量为0.2m的物块B在斜面上由静止下滑，与物块A发生碰撞，已知两物块碰撞时无动能的损失，碰后物块A沿斜面上升到最大距离时所受到的弹力与重力沿斜面的分量大小相等，已知两物块与斜面间的动摩擦因数均为，在物块A初始位置以下部分斜面光滑.试求B物块碰前下降的距离和反弹后滑上斜面的最大距离各是多少？
2007届高考模拟试卷（二）力学综合
物理试题参考答案
1、答案：D
螺旋是变形的斜面，斜面长为L，高为H，小珠在斜面上运动的加速度为小珠做初速度为零的匀加速运动，在斜面上运动的时间为．
2、答案：ACD
由图可知滑块与木板的速度始终不相等；滑块与木板动量的改变量大小相等，方向相反，由图可知滑块的速度变化量小于木板的变化量，说明滑块的质量大于木板的质量；在t1时刻后，滑块与木板以不同的速度匀速运动，说明滑块离开木板．
3、B
汽笛在A点的速度相对P点与观察者连线平行，是接近观察者的速度，观察者接收的频率变大；在B点速度方向与相对P点和观察者连线垂直，观察者接收的频率不变；在C的速度相对P点与观察者连线平行，是远离观察者，观察者接收的频率变小；在D点的速度相对观察者和P连线垂直，观察者接收的频率不变．
　　4、答案：BC
小球在竖直面内作圆周运动，轨迹各点均有向心加速度，由于向心加速度均指向圆心，所以：小球在A点的向心加速度竖下向下，系统失重，小球没有水平加速度；小球在B点的向心加速度水平向右，在B点时圆轨道受到的静摩擦力水平向右，提供小球在B点所需要的向心力；同时小球在竖直方向具有重力加速度，小球完全失重，此时，圆轨道的重力与地面的支持力平衡，N=Mg；小球在C点的向心加速度竖直向上，系统处于超重，对地面的压力大于系统的重力，即N>(M+m)g，此时，小球无水平方向外力；小球D点的向心加速度水平向左，在B点时圆轨道受到的静摩擦力水平向左，提供小球在B点所需要的向心力；同时小球有竖直向下的重力加速度，小球完全失重，此时，只有圆轨道的重力与地面的支持力平衡，N=Mg．
5、答案：ABD
物体加速度为a=2m/s2，在5s内速度的增量为△v=at=10m/s。若△v与初速度方向相同，则末速度为15m/s，对应5s内的位移为(15+5)×5/2m=50m；△v与初速度方向相反，则末速度为5m/s，对应5s内的位移为零；若加速度与初速度不在一条直线上，其速度大小在5～15m/s之间均有可能性，位移大小在0～50m之间变化。由此可知只有C选项错误．
6、答案：D
从物块开始压缩弹簧时物块具有速度，物块就开始作简谐运动，物块与弹簧接触时，它相对平衡位置的位移为（本题中的位移是以物块与弹簧接触开始为参考点），弹簧最大压缩量为x0（也是物块向下的最大位移），物块作简谐运动的振幅为这三者之间关系如图所示。由图可知，x0>2x′，物块在接触弹簧过程中加速度大小物块在平衡位置x′时加速度为零，加速度为零位置的位移是小于x0的一半，当物块的位移为2x′时，加速度为g，再继续向下运动，它的加速度要大于g，图中只有D图所表现的情况符合以上的分析结果
7、答案：C
系统在竖直方向上无加速度，所以地面压力不变，绳的拉力增大，所以，弹簧秤的读数增大
8、答案：D
由开普勒第三定律可知由速率
　　
9、答案：BD
由乙图可知第13个质点的运动方向向下，延长这列波形可知该列波将振动传到了第17个质点，此时第17个质点的运动方向向上，即在时间t内，波传播的距离是二个波长，所对应的时间是2T=t，即T=t/2，这列波的传播速度为
10、答案：C
物体受三力平衡，如图所示，由图可知两绳拉力的合力与物体的重力是一对平衡力，由图可知FAC=mgcos37°=112N>100N，FBC=mgcos53°=84N<180N，而mg=140N<180N，绳AC断，物体做圆周运动，若能运动到最低点，动能物体运动到最低点，受到合外力提供向心力，显然，物体没有到最低点时绳已断
11、（1）0.225（2）0.5
12、（1）
（2）5.980mm（3）C
13、C
14、由于水龙头滴水的时间间隔相同，均为T，由题可知每滴水做自由落体运动的时间为2T，且有由题可知所以，自由落体运动连续相等时间间隔的位移之比为
15、（1）以气球和小石块组成的系统为研究对象：地面对小石块支持力的大小为N=（m1+m2）g－ρgV，由表达式可知支持力恒定，风速水平跟风速v无关.小石块不会被风吹离地面.
（2）气球的最大水平速度等于风速，即vxm=v，当竖直方向的合力为零时，竖直分速度最大，即，气球能达到的最大速度的大小是水平速度和竖直速度的矢量和，即
16、子弹射入木块后相对木块静止，相当于是一个完全非弹性碰撞的过程，它们的末速度相等，均为v，在此过程中，木块位移为s，子弹位移为s+d，由平均速度和位移关系有
17、货箱先相对平板车向左滑，当与平板车的速度相等后相对平板车向右滑。若货箱与平板车的速度相等时，货箱仍未从平板车上掉下来，则以后货箱不会从平板上掉下来。设经过时间t，货箱和平板车达到共同速度v，以货箱为研究对象，由牛顿第二定律得，货箱向右做匀加速运动的加速度
a1=μg　　　　　　　　①
货箱向右运动的位移　　　②
又v=a1t③
平板车向右运动的位移　　④
又v=v0－at　　　　　⑤
货箱不从平板车上掉下来，应满足：s箱+L≥s车　　　⑥
联立方程①～⑥解得：
代入数据：v0≤6m/s
解法二：应用图象求解：
货箱向右作匀加速运动加速度a′=μg　　　　　①
由车和货箱的速度图象可知v=v0－at1=a′t1，
由图象可知两图象的面积之差就是货箱在车上滑动的距离即
18、设B物块开始下滑的高度为h，与物块A相碰前的速度为v0，碰撞后，A、B两物块的速度分别为vA、vB，对于A物块，由题意和动能定理有
解得的速度为
A、B两物块碰撞，由动量守恒有
0.2mv0=mvA－0.2mvB
A、B两物块碰撞前后动能不变有
由以上两解得
B物块下滑加速度a1=g(sinα－μcosα)=0.4g
B物块上滑加速度
B物块碰前下滑的距离
B物块碰后上滑的距离
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