内容正文:
叶集皖西当代中学高三年级9月月考
物理
本试卷共6页,全卷满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
2. 一小球从5m高处自由落下,被地板弹起后,上升高度为3.2m,整个过程用时2s,则小球在整个过程中通过的位移和平均速度的大小分别为( )
A. 1.8m,0.9m/s B. 1.8m,4.1m/s C. 8.2m,0.9m/s D. 2m,4.1m/s
3. 三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图,其中a、c质量均为2kg,b质量为1kg,a放在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数μ=0.5。开始时,弹簧p处于原长,轻绳恰好伸直,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )(轻弹簧和细线的重量都忽略不计,取)
A. 14cm B. 12cm C. 10cm D. 8cm
4. 如图所示为拖拉机的传动装置,A点在皮带轮1的边缘,B点在皮带轮2的边缘,在传动过程中皮带不打滑,飞轮和皮带轮1转动的角速度相同。已知,若飞轮上有一点C(图中未画出)与B点的向心加速度大小相等,则C点做圆周运动的半径等于( )
A. B. r C. 2r D. 4r
5. 某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲的动作,记录的力随时间变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
6. 如图P点为某次演习中轰炸机需要轰炸的山坡上的目标,山坡的倾角,演习要求飞机沿水平方向飞行并在距目标h高度时投弹,且炸弹垂直击中山坡上的P点,不计空气阻力,重力加速度为g,, ,则炸弹投出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图,两个可视为质点的完全相同小球A、B用轻绳连接并固定挂在两个竖直细杆的、两点,整个系统保持静止状态。其中与竖直杆的夹角为45°,在同一水平面,则绳和绳的拉力大小之比等于( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管,现给质量为m的小球(直径略小于管内径)一个初速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为v,已知重力加速度为g,则下列叙述中正确的是( )
A. v的最小值为
B. 当时,小球处于平衡状态
C. 当时,轨道对小球的弹力方向竖直向下
D. 当时,轨道对小球的弹力大小为
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳左端固定在晾衣架上O点,右端系在a点,光滑小滑轮悬挂一衣服可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿竖直杆缓慢上移到b点,然后再沿水平杆缓慢移至c点,整个过程衣服始终没与地面和杆接触,设轻绳张力为F,滑轮左侧轻绳与竖直方向夹角为,则轻绳右端沿杆( )
A. 由的过程,F不变,不变,衣服的位置不变
B. 由过程,F不变,不变,衣服的位置升高
C. 由的过程,F减小,变小,衣服的位置下降
D. 由的过程,F不变,不变,衣服的位置升高
10. A、B两赛车在同一条平直赛道上展开追逐赛,时,两车速度均为0,A车的图像如图甲所示,B车的图像如图乙所示,时,两车刚好并排行驶,则( )
A. 时,A车在B车的前方
B. 时,两车相距17.5m
C. 时,A车在B车的前方
D. 由于A车加速度大,3s以后A车一直在B前方
三、非选择题:共58分。
11. 在做“探究平抛运动的规律”的实验时,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,不正确的是_______。
A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
B. 每次释放小球的位置必须相同
C. 小球运动时不应与木板上白纸接触
D 每次小球不必由静止释放
(2)某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中,忘了记下小球做平抛运动的起点位置,A为小球运动一段时间后的位置。如图所示,以A为原点建立坐标系,B、C点的位置坐标如图,y轴方向竖直向下,重力加速度g取。则小球从B点运动到C点的时间为____________s,小球做平抛运动的初速度为____________m/s。
12. 某实验小组想要较精确地测定当地的重力加速度。实验器材有:重锤、刻度尺、带滑轮的气垫导轨、气泵、滑块、细线、光电门、遮光条、电源。其实验装置如图甲所示。A为释放重锤前滑块所在的位置,B为光电门。已知遮光条的宽度为d,A、B之间的距离为x,遮光条经过光电门所用的时间为t。
(1)除上述实验器材外,还需要的实验器材是___________。
(2)调节气垫导轨水平,该小组测定多组数据作出图像如图乙所示,实验过程中滑块的质量不变,①②图线对应的重锤质量分别为,则___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)设滑块(含遮光条)的质量为M,实验中测定①图线的斜率为k,重力加速度g的表达式为g=___________(用k、、M表示);若重锤质量为30g,滑块(含遮光条)质量为210g,测定①图线斜率的数值为,则g=___________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(4)请提出一种有效减小实验系统误差的方案:___________。
13. 一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动,某一时刻开始刹车,不考虑司机的反应时间,刹车后经2s速度变为18km/h,求:
(1)刹车时的加速度及刹车时间;
(2)刹车后前进15m所用的时间;
(3)刹车后5s内前进的距离。
14. 如图所示,长为L的不可伸长轻绳下端拴一可视为质点的小球,上端固定在天花板O1处,在O1的下方有正方形水平桌面,该桌面内的O2为O1的垂直投影点,O1、O2间的距离为2L。现使小球在某一水平面内做圆周运动,如图中虚线所示,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g,轻绳能承受的最大拉力为小球重力的两倍,sinθ=0.6,cosθ=0.8,小球可视为质点,求:
(1)轻绳与竖直方向夹角为θ时,小球的线速度大小v;
(2)缓慢增大小球做水平圆周运动的线速度,要保证轻绳在任意时刻达到最大拉力断开后小球均不会落到桌面外,桌面的最小面积Smin。
15. 如图所示,质量m=1.0 kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0 kg的木板的右端,木板长L=2.5 m。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2。
求
(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)物块运动到木板左端的时间;
(3)若要让物块不从木板上掉下来,则恒力作用的最长时间是多少。
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叶集皖西当代中学高三年级9月月考
物理
本试卷共6页,全卷满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.中国队以3分27秒46的成绩,夺得巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛金牌,可知3分27秒46表示一段时间间隔,A错误;
B.米混合泳的总路程不变,中国队游全程所用时间最小, 由平均速率公式可知,中国队的平均速率最大,B正确;
C.质量是物体惯性的量度,潘展乐在加速冲刺过程中质量不变,因此其惯性不变,C错误;
D.研究潘展乐的入水动作时,潘展乐的形体和大小不能忽略,因此不可以将其看成质点,D错误。
故选B。
2. 一小球从5m高处自由落下,被地板弹起后,上升高度为3.2m,整个过程用时2s,则小球在整个过程中通过的位移和平均速度的大小分别为( )
A. 1.8m,0.9m/s B. 1.8m,4.1m/s C. 8.2m,0.9m/s D. 2m,4.1m/s
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,小球在整个过程中通过的位移大小为
根据平均速度定义式,可得
故选A。
3. 三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用细线连接如图,其中a、c质量均为2kg,b质量为1kg,a放在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数μ=0.5。开始时,弹簧p处于原长,轻绳恰好伸直,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )(轻弹簧和细线的重量都忽略不计,取)
A. 14cm B. 12cm C. 10cm D. 8cm
【答案】A
【解析】
【详解】开始时弹簧q的压缩量为
物块c刚离开地面时弹簧q的伸长量为
此时弹簧p的拉力
弹簧p的伸长量
则该过程p弹簧的左端向左移动的距离是
故选A。
4. 如图所示为拖拉机传动装置,A点在皮带轮1的边缘,B点在皮带轮2的边缘,在传动过程中皮带不打滑,飞轮和皮带轮1转动的角速度相同。已知,若飞轮上有一点C(图中未画出)与B点的向心加速度大小相等,则C点做圆周运动的半径等于( )
A. B. r C. 2r D. 4r
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知,A、B两点的线速度相等,设为,则B点的向心加速度
A点的角速度与C点的角速度相等,则有
所以C点的向心加速度
由于B、C两点的向心加速度大小相等,所以
联立解得
ABC错误,D正确。
故选D。
5. 某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲的动作,记录的力随时间变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在下蹲过程中,人的初速度与末速度均为0,可知,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,即人的加速度方向先向下后向上,则人先处于失重状态后处于超重状态,传感器对人的支持力先小于重力,后大于重力,传感器记录的是人对传感器的压力大小,根据牛顿第三定律可知,传感器的示数先小于重力,后大于重力,选择项中只有第三个符合要求。
故选C。
6. 如图P点为某次演习中轰炸机需要轰炸的山坡上的目标,山坡的倾角,演习要求飞机沿水平方向飞行并在距目标h高度时投弹,且炸弹垂直击中山坡上的P点,不计空气阻力,重力加速度为g,, ,则炸弹投出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设炸弹的运动时间为t
解得
故选C。
7. 如图,两个可视为质点的完全相同小球A、B用轻绳连接并固定挂在两个竖直细杆的、两点,整个系统保持静止状态。其中与竖直杆的夹角为45°,在同一水平面,则绳和绳的拉力大小之比等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对A、B整体受力分析,可得
可得
对B受力分析得
则
故选A。
8. 如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管,现给质量为m的小球(直径略小于管内径)一个初速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为v,已知重力加速度为g,则下列叙述中正确的是( )
A. v的最小值为
B. 当时,小球处于平衡状态
C. 当时,轨道对小球的弹力方向竖直向下
D. 当时,轨道对小球的弹力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球通过最高点时细管可以提供竖直向上的支持力,当支持力的大小等于小球重力的大小,小球的最小速度为零,故A错误;
B.当时,小球的加速度为
方向竖直向下,则小球只受重力作用,处于完全失重状态,故B错误;
C.当时,小球需要的向心力为
且
故轨道对小球的弹力大小为,方向竖直向下,故C正确;
D.当时,小球需要的向心力
且
故轨道对小球的弹力大小为,方向竖直向上,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳左端固定在晾衣架上O点,右端系在a点,光滑小滑轮悬挂一衣服可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿竖直杆缓慢上移到b点,然后再沿水平杆缓慢移至c点,整个过程衣服始终没与地面和杆接触,设轻绳张力为F,滑轮左侧轻绳与竖直方向夹角为,则轻绳右端沿杆( )
A. 由的过程,F不变,不变,衣服的位置不变
B. 由的过程,F不变,不变,衣服的位置升高
C. 由的过程,F减小,变小,衣服的位置下降
D. 由的过程,F不变,不变,衣服的位置升高
【答案】BC
【解析】
【详解】根据几何关系可知两段绳子间的夹角为,由平衡条件可知
所以
设绳子总长为,两杆间距离为,由几何关系
得
AB.由的过程,、都不变,不变,绳子张力也不变,由几何关系可知衣服的位置升高,故B正确,A错误;
CD.由的过程,变小,变小,变大,变小,由几何关系可知衣服的位置下降,故C正确,D错误。
故选BC。
10. A、B两赛车在同一条平直赛道上展开追逐赛,时,两车速度均为0,A车的图像如图甲所示,B车的图像如图乙所示,时,两车刚好并排行驶,则( )
A. 时,A车在B车的前方
B 时,两车相距17.5m
C. 时,A车在B车的前方
D. 由于A车加速度大,3s以后A车一直在B前方
【答案】AB
【解析】
【详解】由甲图可知,A车在0~2s的速度为0,在2s后加速度为10m/s2,B车加速度为
AB.s时,两车刚好并排行驶,则
m=22.5m
m=5m
故时,A车在B车的前方,且两车相距
m
故AB正确;
CD.s时,两车位移
m=20m
=40m
则两车相距
40m-20m-17.5m=2.5m
故B车在前面,故CD错误。
故选AB。
三、非选择题:共58分。
11. 在做“探究平抛运动的规律”的实验时,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,不正确的是_______。
A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
B. 每次释放小球的位置必须相同
C. 小球运动时不应与木板上的白纸接触
D. 每次小球不必由静止释放
(2)某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中,忘了记下小球做平抛运动的起点位置,A为小球运动一段时间后的位置。如图所示,以A为原点建立坐标系,B、C点的位置坐标如图,y轴方向竖直向下,重力加速度g取。则小球从B点运动到C点的时间为____________s,小球做平抛运动的初速度为____________m/s。
【答案】(1)D (2) ①. 0.1 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
A.通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动的初速度水平,故A正确;
BD.因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B正确,D错误;
C.实验要求小球运动时不应与木板上的白纸接触,避免因摩擦而使运动轨迹改变,故C正确。
本题选择错误,故选D。
【小问2详解】
[1]小球做平抛运动,竖直方向,根据匀变速直线运动的推论
解得小球从B点运动到C点的时间为
[2]水平方向,小球做匀速直线运动,小球做平抛运动的初速度为
12. 某实验小组想要较精确地测定当地的重力加速度。实验器材有:重锤、刻度尺、带滑轮的气垫导轨、气泵、滑块、细线、光电门、遮光条、电源。其实验装置如图甲所示。A为释放重锤前滑块所在的位置,B为光电门。已知遮光条的宽度为d,A、B之间的距离为x,遮光条经过光电门所用的时间为t。
(1)除上述实验器材外,还需要的实验器材是___________。
(2)调节气垫导轨水平,该小组测定多组数据作出图像如图乙所示,实验过程中滑块的质量不变,①②图线对应的重锤质量分别为,则___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)设滑块(含遮光条)的质量为M,实验中测定①图线的斜率为k,重力加速度g的表达式为g=___________(用k、、M表示);若重锤质量为30g,滑块(含遮光条)质量为210g,测定①图线斜率的数值为,则g=___________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(4)请提出一种有效减小实验系统误差的方案:___________。
【答案】(1)天平 (2)大于
(3) ①. ②. 9.76
(4)使用较光滑的滑轮或减小遮光条的宽度
【解析】
【小问1详解】
根据实验要求,需要测量滑块和重锤的质量,则还需要的实验器材是天平。
【小问2详解】
设重锤的质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,由
可知,图像的斜率为
因为大于,所以大于。
【小问3详解】
[1][2]由(2)可知
代入数据解得
【小问4详解】
可通过使用较光滑滑轮或减小遮光条的宽度来减小系统误差。
13. 一辆汽车以v0=36km/h的速度在水平直线路面上匀速运动,某一时刻开始刹车,不考虑司机的反应时间,刹车后经2s速度变为18km/h,求:
(1)刹车时的加速度及刹车时间;
(2)刹车后前进15m所用的时间;
(3)刹车后5s内前进的距离。
【答案】(1)2.5m/s2,方向与初速度方向相同,4s
(2)2s (3)20m
【解析】
【小问1详解】
由加速度定义式得
故汽车的加速度大小为2.5m/s2,方向与初速度v0方向相反;
汽车停车所需时间为
【小问2详解】
根据位移时间关系
代入数据解得
,(舍去)
所以刹车后前进15m所用的时间为2s;
【小问3详解】
由上知4s时汽车已经停止运动,故刹车后5秒内前进的距离等于刹车后4秒内前进的距离,所以
14. 如图所示,长为L的不可伸长轻绳下端拴一可视为质点的小球,上端固定在天花板O1处,在O1的下方有正方形水平桌面,该桌面内的O2为O1的垂直投影点,O1、O2间的距离为2L。现使小球在某一水平面内做圆周运动,如图中虚线所示,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g,轻绳能承受的最大拉力为小球重力的两倍,sinθ=0.6,cosθ=0.8,小球可视为质点,求:
(1)轻绳与竖直方向的夹角为θ时,小球的线速度大小v;
(2)缓慢增大小球做水平圆周运动的线速度,要保证轻绳在任意时刻达到最大拉力断开后小球均不会落到桌面外,桌面的最小面积Smin。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对小球受力分析,受重力mg,轻绳拉力T,重力和轻绳的拉力提供向心力,如图
则
解得
小球做匀速圆周运动的半径
由牛顿第二定律得
解得
(2)设当时,轻绳与竖直方向的夹角为,则
解得
小球做匀速圆周运动的半径
则
解得
小球离桌面的高度
绳断后小球做平抛运动,由,解得小球落到桌面的时间为
水平位移大小为
小球落到桌面的位置到的距离
桌面的最小面积
15. 如图所示,质量m=1.0 kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0 kg的木板的右端,木板长L=2.5 m。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2。
求
(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)物块运动到木板左端的时间;
(3)若要让物块不从木板上掉下来,则恒力作用的最长时间是多少。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块的加速度为
解得
木板的加速度为
解得
【小问2详解】
物块运动到木板左端的时间
解得
【小问3详解】
设拉力作用时间为t1,达到共同速度的时间再经过的时间为t2。
撤去拉力时木板的速度
物块的速度
撤去拉力后木板的加速度为
解得
物块仍做加速运动, 达到共同速度后,二者以共同的加速度做匀减速运动到停止。
达到共同速度时
解得
t1=t2
v=4t1
二者的位移差为
解得
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