河北省衡水中学2014届高三上学期三调考试物理试题答案(2)

D．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
13. “套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目。如图所示，水平地面上固定着3根直杆1、2、3，直杆的粗细不计，高度均为0.1m，相邻两直杆之间的距离为0.3m。比赛时，运动员将内圆直径为0.2m的环沿水平方向抛出，刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m，环的中心与直杆1的水平距离为1m。假设直杆与环的中心位于同一竖直面，且运动中环心始终在该平面上，环面在空中保持水平，忽略空气阻力的影响，g取10m/s².以下说法正确的是(    )
A．如果能够套中直杆，环抛出时的水平初速度不能小于1.9m/s
B．如果能够套中第2根直杆，环抛出时的水平初速度范围在2.4m/s到2.8m/s之间
C．如以2m/s的水平初速度将环抛出，就可以套中第1根直杆
D．如环抛出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直杆

14. 如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有(    )
A．两钉子间的距离为绳长的1/6
B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C．t=14s时细绳拉力的大小为10N
D．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

15. 如图所示，悬挂在小车支架上的摆长为l的摆，小车与摆球一起以速度v0匀速向右运动．小车与矮墙相碰后立即停止（不弹回），则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H的说法中，正确的是（    ）                         
A．若，则H=l   
B．若，则H=2l
C．不论v0多大，可以肯定H≤总是成立的
D．上述说法都正确
2013—2014学年度第一学期三调考试
高三物理试卷      卷Ⅱ（非选择题 共50分）
注意事项：1．答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。
　　　　　　2．答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷规定的地方。
二、填空题（共12分，每空2分）
16、某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下面标明A，第六个点下面标明B，第十一个点下面标明C，第十六个点下面标明D，第二十一个点下面标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC=14.56 cm，CD=11.15 cm，DE=13.73 cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为________ m/s，小车运动的加速度大小为________ m/s2，AB间的距离应为________ cm.(结果均保留三位有效数字)
　　　

17、如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．
①该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=      mm．

②实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是      ；
③下列不必要的一项实验要求是      ．（请填写选项前对应的字母）
　　　A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
　　　B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
　　　C．应将气垫导轨调节水平
　　　D．应使细线与气垫导轨平行

18．（8分）某天，小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去，发现一辆公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过，此时他们距车站s=50m．为了乘上该公交车，他加速向前跑去，最大加速度a1=2.5m/s2，能达到的最大速度vm=6m/s．假设公交车在行驶到距车站s0=25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间t=10s，之后公交车启动向前开去．（不计车长）求：（1）若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度a2大小是多少；（2）若小明加速过程视为匀加速运动，通过计算分析他能否乘上该公交车．
19．（9分）如图所示，一平板车以速度 vo = 5 m/s 在水平路面匀速行驶，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 ，货箱放到车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程车可视为始终做 a1 = 3 m/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 = 10 m/s2 。求：
（1）货箱刚放上平板车瞬间，货箱的加速度大小和方向；
（2）货箱放到车上开始计时，经过多少时间货箱与平板车速度相同；
（3）如果货箱不能掉下，则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 。
20．（9分）如图所示，在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动。今在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图所示。（不计空气阻力，g取10 m/s2）求：
（1）小球的质量；
（2）光滑圆轨道的半径；
（3）若小球在最低点B的速度为20 m/s，为使小球能沿光滑轨道运动，x的最大值。
21.（12分）如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37º。已知小球的质量m=1kg，细线AC长L＝1m，B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）
（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度的大小；
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方变化的关系图像

2013～2014学年度高三第一学期三调考试
高三年级（理科）物理答案
1.B  2. BC  3. D  4. D  5. C    6. AD  7. D  8. D  9. BD  10. BCD  11. AD  12. A  13. BC  14. ABD  15. AC
16. 0.986　　     2.58          5.99   
17. ①    2.25mm       ②  遮光条到光电门的距离L        

小明可以在汽车还停在车站时上车．
19. 【答案】（1）a=μg=2 m/s2  ，方向与车前进方向相同（2）t=1s（3）1 m
【解析】
试题分析：（1）货箱刚放上平板车瞬间，货箱相对平板车向左运动，由μmg = ma，得a=μg=2 m/s2  ，方向与车前进方向相同                      （2分）