内容正文:
2024学年度邓州春雨国文学校9月月考卷
高三物理试卷
一、单选题(共6题,共36.0分)
1. 下列说法正确是( )
A. 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
B. 大小分别为5N、7N和9N的三个力合成,其合力大小的范围为3N≤F≤21N
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 在单向匀变速直线运动中,中间时刻速度一定小于中间位置的速度
2. 小金开车在石村村口A处停了一会,接着由静止开始匀加速直线行驶,途经B、C、D、E四个石墩,如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等,BC间距离为4m,CD间距离为6m,根据以上信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出汽车通过C点时的速度大小
B. 可以求出汽车的加速度大小
C. 可以求得汽车在AB之间的行驶时间
D. 可以求得AE之间的距离
3. 如图所示,某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态,现将F1逆时针旋转60°,其他力均保持不变,那么该质点所受合力大小为( )
A. F1 B. F2+F1 C. F3 D. F1+F3
4. 如图所示,质量为m的物体A和质量为2m的物体B叠放在一起静止不动,A、B之间动摩擦因数为,B与地面之间动摩擦因数是,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现给A加一水平拉力F,使得两物体一起向右加速运动,下列关于、的关系可能是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一半径为R的光滑圆形轨道竖直固定在地面上,其圆心为O,有一光滑的小滑轮在O点正上方,到轨道上B点的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在光滑圆形轨道上的A点,另一端绕过小滑轮后用力拉住,使小球静止。现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,关于力的大小的变化叙述正确的是( )
A. 圆形轨道对小球的支持力不变,绳对小球的拉力变小
B. 圆形轨道对小球的支持力变小,绳对小球的拉力变大
C. 圆形轨道对小球支持力变大,绳对小球的拉力变小
D. 圆形轨道对小球的支持力变小,绳对小球的拉力先变小后变大
6. 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用F=4N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,则力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小分别为( )
A 12.5N,15N B. 8N,8N
C. 8N,12N D. 8N,4N
二、多选题(共4题,共24.0分)
7. 人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为
C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为
8. 如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,若θ、g、v0、t0已知,则下列说法中正确的是( )
A. 传送带一定逆时针转动
B.
C. 传送带的速度大于v0
D. 后一段时间内滑块加速度为
9. 如图所示,质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和传送带之间的动摩擦因数为,传送带AB之间的距离为,传送带一直以的速度匀速运动,则取( )
A. 物体从A运动到B的时间是
B. 物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做功为
C. 物体从A运动到B的过程中,产生的热量为
D. 物体从A运动到B的过程中,带动传送带转动的电动机多做的功为
10. 如图所示,A是静止在光滑水平地面上的长木板,质量为M=4.0kg,长度为l=2.0m,B是一质量为m=1.0kg的小滑块,现给它以初速度v0=2.0m/s,使它从长木板的左端开始向右滑动。B与A之间的动摩擦因数为μ=0.1,g取10m/s2。则( )
A 滑块B最终将以某一速度离开长木板A
B. 滑块B在减速阶段的加速度大小为1m/s2
C. 整个运动过程中,滑块B对长木板A做了0.32J的功
D. 滑行过程中系统损失的机械能为2.0J
三、实验题(共1题,共10.0分)
11. 某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量,智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码,用智能手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量;做出a与的图像如图,已知图像中直线的截距为b,斜率为k。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)以下说法正确的是___________;
A. 钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量
B. 细绳应该始终与长木板平行
C. 细线的拉力等于钩码的重力
(2)根据图像可得,小车和手机的质量为___________;
(3)再利用手机APP测出斜面倾角为θ,则小车和智能手机沿木板运动过程中受摩擦力的大小为________。
四、计算题(共2题,共30.0分)
12. 如图所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上,物块与地面的动摩擦因数为然后用两根绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?
(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?
13. 如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为,现A以初速度在B上相对滑动,A的右边缘恰好能够滑动到与B的右边缘对齐,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)A在B上相对滑动的过程中,A和B的加速度大小和。
(2)A右边缘到B的右边缘的距离。
(3)B运动的总位移。
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2024学年度邓州春雨国文学校9月月考卷
高三物理试卷
一、单选题(共6题,共36.0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
B. 大小分别为5N、7N和9N的三个力合成,其合力大小的范围为3N≤F≤21N
C. 各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带是为了减小乘客的惯性
D. 在单向匀变速直线运动中,中间时刻速度一定小于中间位置的速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.长度、时间是国际单位制的基本单位的物理量,力不属于国际单位制的基本单位的物理量,故A错误;
B.当三个力方向相同时,合力最大
5N和7N两个的合力大于等于2N,小于等于12N,而9N在这合力范围内,所以三个力的合力能为零,则合力最小值为0,合力范围为
故B错误;
C.惯性是质量量度,与质量有关,和系好安全带无关,故C错误;
D.设匀变速直线运动的初速度为,末速度为v,则中间时刻的速度为
中间位置的瞬时速度为
由于
无论是匀加速还是匀减速都有
故D正确。
故选D。
2. 小金开车在石村村口A处停了一会,接着由静止开始匀加速直线行驶,途经B、C、D、E四个石墩,如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等,BC间距离为4m,CD间距离为6m,根据以上信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出汽车通过C点时的速度大小
B. 可以求出汽车的加速度大小
C. 可以求得汽车在AB之间的行驶时间
D. 可以求得AE之间的距离
【答案】D
【解析】
【详解】设A到B的时间为t,B到C、C到D、D到E的时间均为T,汽车的加速度大小为a,则根据匀变速直线运动规律的推论可得
①
②
根据初速为零的匀加速直线运动位移公式可得
③
④
根据匀加速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知汽车通过C点时的速度大小为
⑤
联立①②③④可得
所以AE之间距离为
由于T未知,所以无法求得vB、a以及t,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态,现将F1逆时针旋转60°,其他力均保持不变,那么该质点所受合力大小为( )
A. F1 B. F2+F1 C. F3 D. F1+F3
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,F2与F3的合力与F1等大反向,所以当F1逆时针旋转60°时,根据几何关系可知此时质点所受共点力等效于两个大小为F1、方向成120°夹角的合力,则该质点所受合力大小为
故选A。
4. 如图所示,质量为m的物体A和质量为2m的物体B叠放在一起静止不动,A、B之间动摩擦因数为,B与地面之间动摩擦因数是,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现给A加一水平拉力F,使得两物体一起向右加速运动,下列关于、的关系可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意只有当A、B之间的摩擦力大于B与地面之间的摩擦力才能实现两物体一起向右运动,即
即
故选D
5. 如图所示,一半径为R的光滑圆形轨道竖直固定在地面上,其圆心为O,有一光滑的小滑轮在O点正上方,到轨道上B点的距离为h,轻绳的一端系一小球,靠放在光滑圆形轨道上的A点,另一端绕过小滑轮后用力拉住,使小球静止。现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,关于力的大小的变化叙述正确的是( )
A. 圆形轨道对小球的支持力不变,绳对小球的拉力变小
B. 圆形轨道对小球的支持力变小,绳对小球的拉力变大
C. 圆形轨道对小球的支持力变大,绳对小球的拉力变小
D. 圆形轨道对小球的支持力变小,绳对小球的拉力先变小后变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】设圆形轨道对小球的支持力大小为,绳对小球的拉力大小为,小球受力如图所示:
由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如图所示闭合三角形。由图可知力的三角形与几何三角形相似,则有
其中均不变,L逐渐减小,则由上式可知,不变,变小。
故选A。
6. 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用F=4N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,则力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小分别为( )
A. 12.5N,15N B. 8N,8N
C. 8N,12N D. 8N,4N
【答案】C
【解析】
【详解】弹簧的弹力
B物体所受最大静摩擦力
力F作用后,对木块B进行受力分析可知
因此B物体仍静止不动,所受摩擦力大小
弹簧对A的弹力不变,因此A所受摩擦力大小
故选C。
二、多选题(共4题,共24.0分)
7. 人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为 B. 克服阻力做的功为
C. 经过点时向心加速度大小为 D. 经过点时对轨道的压力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.重力做的功为
A错误;
B.下滑过程据动能定理可得
代入数据解得,克服阻力做的功为
B正确;
C.经过点时向心加速度大小为
C正确;
D.经过点时,据牛顿第二定律可得
解得货物受到的支持力大小为
据牛顿第三定律可知,货物对轨道的压力大小为,D正确。
故选BCD。
8. 如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,若θ、g、v0、t0已知,则下列说法中正确的是( )
A. 传送带一定逆时针转动
B.
C. 传送带的速度大于v0
D. 后一段时间内滑块加速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若传送带顺时针转动,当滑块下滑(),将一直匀加速到底端;当滑块上滑(),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图像,故传送带是逆时针转动,A正确;
B.滑块在内,滑动摩擦力向下做匀加速下滑
由图可知
则
B错误;
C.只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成斜向上,故传送带的速度等于,C错误;
D.等速后的加速度
代入值得
D正确。
故选AD。
9. 如图所示,质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和传送带之间的动摩擦因数为,传送带AB之间的距离为,传送带一直以的速度匀速运动,则取( )
A. 物体从A运动到B的时间是
B. 物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做功为
C. 物体从A运动到B的过程中,产生的热量为
D. 物体从A运动到B的过程中,带动传送带转动的电动机多做的功为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.设物体下滑到A点的速度为,对PA过程,由机械能守恒定律有
代入数据得
则物体滑上传送带后,在滑动摩擦力作用下匀加速运动,加速度大小为
加速至速度与传送带相等时用时
匀加速运动的位移
所以物体与传送带共速后向右匀速运动,匀速运动的时间为
故物体从A运动到B的时间为
故A正确;
B.物体运动到B的速度是根据动能定理得:摩擦力对物体做功
故B错误;
C.在时间内,皮带做匀速运动的位移为
故产生热量
代入数据得
故C正确;
D.电动机多做的功一部分转化成了物体的动能,另一部分转化为内能,则电动机多做的功
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,A是静止在光滑水平地面上的长木板,质量为M=4.0kg,长度为l=2.0m,B是一质量为m=1.0kg的小滑块,现给它以初速度v0=2.0m/s,使它从长木板的左端开始向右滑动。B与A之间的动摩擦因数为μ=0.1,g取10m/s2。则( )
A. 滑块B最终将以某一速度离开长木板A
B. 滑块B在减速阶段的加速度大小为1m/s2
C. 整个运动过程中,滑块B对长木板A做了0.32J的功
D. 滑行过程中系统损失机械能为2.0J
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.滑块在木板上做匀减速运动,根据牛顿第二定律,对滑块有
对木板有
代入数据解得
假设经过相同时间都达到共速由
代入数据解得
相对位移
代入数据解得
故假设成立,所以B正确,A错误;
C.滑块对木板做功等于木板增加的动能
则
故C正确;
D.损失的机械能等于
代入数据解得
故D错误。
故选BC。
三、实验题(共1题,共10.0分)
11. 某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量,智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码,用智能手机测出小车运动的加速度a;改变钩码的质量m,进行多次测量;做出a与的图像如图,已知图像中直线的截距为b,斜率为k。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)以下说法正确的是___________;
A. 钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量
B. 细绳应该始终与长木板平行
C. 细线的拉力等于钩码的重力
(2)根据图像可得,小车和手机的质量为___________;
(3)再利用手机APP测出斜面倾角为θ,则小车和智能手机沿木板运动过程中受摩擦力的大小为________。
【答案】(1)B (2)
(3)
【解析】
【详解】①[1]设小车和手机的质量为,斜面倾角为,对钩码和小车以及手机的系统由牛顿第二定律有
整理可得
可得本实验的原理为与成一次函数。
A.因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法,故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力,也就不需要质量关系,即不需要钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量,故A错误;
B.为了让绳子拉小车的力为恒力,则细绳应该始终与长木板平行,故B正确;
C.本实验研究系统的牛顿第二定律,则绳子的拉力小于钩码的重力,故C错误。
故选B。
②[2]根据与的一次函数关系,可知图像的斜率的意义为
则小车和手机的质量为
③[3]根据与的一次函数关系,可知纵截距的物理意义为
联立解得摩擦力大小为
四、计算题(共2题,共30.0分)
12. 如图所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上,物块与地面的动摩擦因数为然后用两根绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?
(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?
【答案】(1)100N(2)20N
【解析】
【详解】(1)当物块对地面的压力恰好为零时,如图1所示,根据平衡条件得:
TBcos37°=TA
TBsin37 =mg
解得:
TA=80N
TB=100N
(2)将A绳剪断,如图2所示,为了使物块沿水平面做匀速直线运动
则有:
Fcos37°=f
Fsin37 + FN= mg
f=μFN
联立解得:
F=20N
13. 如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为,现A以初速度在B上相对滑动,A的右边缘恰好能够滑动到与B的右边缘对齐,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)A在B上相对滑动的过程中,A和B的加速度大小和。
(2)A的右边缘到B的右边缘的距离。
(3)B运动的总位移。
【答案】(1);;(2);(3)
【解析】
【详解】(1) A在B上相对滑动的过程中,有
可得
方向向左
方向向右;
(2)当A、B速度相等时,上表面摩擦力大于下表面摩擦力,AB之间摩擦力变为静摩擦力,设经过t后速度相等,则有
解得
(3)共速之前,B运动的位移为
共速时的速度为
当A、B共速后
可得
共速后B运动的距离
B运动的总位移
解
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