内容正文:
高三物理10月月考卷
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 下列情形中,可以把人或物体看成质点的是( )
A. 测量马拉松运动员的比赛时间
B. 研究跳水运动员的空中姿态
C. 研究地球的自转
D. 观察苏炳添百米赛跑的起跑动作
2. 一物体沿直线运动的v − t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0.5 s时和1.5 s时物体的加速度方向相反 B. 物体的加速度大小为2 m/s2
C. 第3 s内物体的平均速度大小为0 D. 前3 s内物体的位移大小为1.5 m
3. 两个力、合成的矢量运算的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 只能表示大小,不能表示方向 B. 、只能有力F这一个合力
C. 力F只能有力、这一对分力 D. 所有物理量的合成都满足平行四边形定则
4. 电梯内有一个质量为m的物体,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直加速下降时,细线对物体的拉力为( )
A. B. C. D.
5. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N减速行驶,图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 下列运动不属于匀变速运动的是( )
A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 斜上抛运动 D. 匀速圆周运动
7. 2024年8月1日,我国成功将卫星互联网高轨卫星02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,绕地球做匀速圆周运动。该卫星可根据需要实施变轨,若变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )
A. 线速度变大 B. 角速度变大 C. 向心加速度变大 D. 轨道半径变大
8. 一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球,小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。下列关于小球下落阶段的说法中,正确的是( )
A. 在B位置,小球动能最大
B. 从A→D位置,小球机械能守恒
C. 从A→D位置,小球重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
D. 从A→C位置,小球重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
9. 一小船在静水中的速度为 ,它在一条河宽150m,流速为的河流中渡河,则下列说法错误的是( )
A. 小船渡河时间不少于50s
B. 小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为250m
C. 小船以最短位移渡河时,位移大小为250m
D. 小船以最短位移渡河时,时间为60s
10. 在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 牵引力和滑动摩擦力的合力
C. 滑动摩擦力 D. 静摩擦力
第II卷(非选择题)
二、实验题
11. 某校实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置:
(1)本实验要用槽码重力表示小车受到的合力,除了要使槽码质量远小于小车质量外,还需要补偿阻力,有关补偿阻力的方法,下列操作正确的是______
A.适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,让小车自由下滑
B.适当垫高长木板左端,取下槽码,不连纸带,让小车自由下滑
C.适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑
D.适当垫高长木板左端,挂上槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑
(2)如图是某同学打出的一条纸带,在纸带上已确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz,则纸带上打下D点时小车运动的速度为______m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)若交流电的频率实际只有49Hz,则(2)中计算的速度值______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)正确补偿阻力后,该装置能用来验证“小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”吗?______。(填“能”或“不能”)
三、解答题
12. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)。
13. 如图所示,小球用细线悬于P点,悬挂小球的细线长为L,使小球在水平面内做匀速圆周运动,当细线与竖直方向的夹角为时,绳对小球的拉力为F,重力加速度为g。求:
(1)小球的质量m;
(2)小球做匀速圆周运动的角速度。
14. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大;
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。
15. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接,半圆形轨道半径为R,一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,获得向右速度后脱离弹簧,经过B点进入半圆形轨道后瞬间对的轨道的压力大小为其重力的8倍,之后沿圆形轨道运动,且恰好到达C点。取重力加速度大小为g,求:
(1)释放物块时弹簧的弹性势能;
(2)物块从B点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功;
(3)物块离开C点后落到水平面时,重力的瞬时功率大小。
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高三物理10月月考卷
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 下列情形中,可以把人或物体看成质点的是( )
A. 测量马拉松运动员的比赛时间
B. 研究跳水运动员的空中姿态
C. 研究地球的自转
D. 观察苏炳添百米赛跑的起跑动作
【答案】A
【解析】
【详解】A.测量马拉松运动员的比赛时间,运动员的形状大小可以忽略不计,可以将运动员看成质点,故A正确;
B.研究跳水运动员的空中姿态,运动员的形状大小不可以忽略不计,不可以将运动员看成质点,故B错误;
C.研究地球的自转,地球的形状大小不可以忽略不计,不可以将地球看成质点,故C错误;
D.观察苏炳添百米赛跑的起跑动作,苏炳添的形状大小不可以忽略不计,不可以将苏炳添看成质点,故D错误。
故选A。
2. 一物体沿直线运动的v − t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0.5 s时和1.5 s时物体的加速度方向相反 B. 物体的加速度大小为2 m/s2
C. 第3 s内物体的平均速度大小为0 D. 前3 s内物体的位移大小为1.5 m
【答案】D
【解析】
【详解】A .v − t图像的斜率表示加速度大小,0.5 s时和1.5 s时斜率没有改变,故加速度的方向不变,故A错误;
B.由图可得加速度的大小
故B错误;
CD.由匀变速直线运动规律可知,前3 s的位移
前2 s的位移
所以第3 s内的位移为
第3 s内的平均速度为
故C错误,D正确。
故选D。
3. 两个力、合成的矢量运算的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 只能表示大小,不能表示方向 B. 、只能有力F这一个合力
C. 力F只能有力、这一对分力 D. 所有物理量的合成都满足平行四边形定则
【答案】B
【解析】
【详解】A.力是矢量,故能表示大小,也能表示方向,故A错误;
B.根据平行四边形定则,已知一对分力的大小和方向,只能合成一个合力,故B正确;
C.根据平行四边形定则,已知一合力可以分解成无数对分力,故C错误;
D.只有物理量是矢量,其合成才要满足平行四边形定则,故D错误。
故选B。
4. 电梯内有一个质量为m的物体,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直加速下降时,细线对物体的拉力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】以小球为研究对象,小球受到重力mg和竖直向上的细线的拉力F,根据牛顿第二定律得
解得
故选A。
5. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N减速行驶,图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】汽车做的是曲线运动,汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于汽车是从M向N运动的,并且速度在减小,所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°。
故选D。
6. 下列运动不属于匀变速运动的是( )
A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 斜上抛运动 D. 匀速圆周运动
【答案】D
【解析】
【详解】自由落体运动、平抛运动以及斜上抛运动,加速度都是恒定的g,都属于匀变速运动;而匀速圆周运动的加速度大小不变,方向不断变化,属于非匀变速运动。
故选D。
7. 2024年8月1日,我国成功将卫星互联网高轨卫星02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,绕地球做匀速圆周运动。该卫星可根据需要实施变轨,若变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )
A. 线速度变大 B. 角速度变大 C. 向心加速度变大 D. 轨道半径变大
【答案】D
【解析】
【详解】D.根据万有引力提供向心力有
可得
变轨后周期变大,则轨道半径变大,故D正确;
ABC.根据万有引力提供向心力有
可得
,,
可知变轨后半径变大,则线速度、角速度、向心加速度都变小,故ABC错误。
故选D。
8. 一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上,其正上方A位置有一只小球,小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。下列关于小球下落阶段的说法中,正确的是( )
A. 在B位置,小球动能最大
B. 从A→D位置,小球机械能守恒
C. 从A→D位置,小球重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
D. 从A→C位置,小球重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从A到B做自由落体运动,从B到C过程,由于弹簧弹力小于小球重力,小球做加速度减小的加速运动,在C位置小球所受弹力大小等于重力,此时小球加速度为零,小球的速度最大,动能最大,故A错误;
B.小球从A→D位置,由于弹力对小球做负功,所以小球的机械能不守恒,故B错误;
C.小球从A→D位置,由于小球在A、D两位置的动能均为零,根据系统机械能守恒可知,从A→D位置,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,故C错误;
D.根据系统机械能守恒可知,从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧弹性势能的增加量之和,即小球重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量,故D正确。
故选D。
9. 一小船在静水中的速度为 ,它在一条河宽150m,流速为的河流中渡河,则下列说法错误的是( )
A. 小船渡河时间不少于50s
B. 小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为250m
C. 小船以最短位移渡河时,位移大小为250m
D. 小船以最短位移渡河时,时间为60s
【答案】D
【解析】
【详解】A.当船头垂直于河岸渡河时,所需时间最短,最短时间为:
因此小船渡河时间不小于50s,故A项正确,不符合题意;
B.小船最短时间渡河时,沿水流方向的位移为:
故B项正确,不符合题意;
C.最短位移渡河时,船头与河岸的夹角为,
由相似三角形知识可知:
由此可知:
故C项正确,不符合题意;
D.最短位移渡河时,合速度为:
所用时间
故D项错误,符合题意.
10. 在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 牵引力和滑动摩擦力的合力
C. 滑动摩擦力 D. 静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】在水平路面上转弯的汽车,受重力、地面的支持力和静摩擦力作用,其中重力和地面的支持力平衡,静摩擦力提供汽车做圆周运动的向心力。
故选D。
第II卷(非选择题)
二、实验题
11. 某校实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置:
(1)本实验要用槽码重力表示小车受到的合力,除了要使槽码质量远小于小车质量外,还需要补偿阻力,有关补偿阻力的方法,下列操作正确的是______
A.适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,让小车自由下滑
B.适当垫高长木板左端,取下槽码,不连纸带,让小车自由下滑
C.适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑
D.适当垫高长木板左端,挂上槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑
(2)如图是某同学打出的一条纸带,在纸带上已确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz,则纸带上打下D点时小车运动的速度为______m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)若交流电的频率实际只有49Hz,则(2)中计算的速度值______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)正确补偿阻力后,该装置能用来验证“小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”吗?______。(填“能”或“不能”)
【答案】 ①. C ②. 0.423 ③. 偏大 ④. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]补偿阻力时,应适当垫高长木板左端,取下槽码,连接纸带并打开打点计时器,轻推小车让它匀速下滑,故选C。
(2)[2]纸带上打下D点时小车运动的速度为
(3)[3]若交流电的频率实际只有49Hz,则(2)中计算速度时代入的T值偏小,则速度值偏大。
(4)[4]正确补偿阻力后,小车仍受阻力作用,只不过阻力与重力沿木板方向的分力平衡而已,系统机械能不守恒,不能用该装置来验证小车与槽码组成系统的机械能守恒定律”。
三、解答题
12. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)。
【答案】20m/s
【解析】
【详解】由平抛运动规律得,摩托车竖直方向分运动为自由落体:
水平方向分运动为匀速运动:
联立两式,代入数据解得:v=20m/s
13. 如图所示,小球用细线悬于P点,悬挂小球的细线长为L,使小球在水平面内做匀速圆周运动,当细线与竖直方向的夹角为时,绳对小球的拉力为F,重力加速度为g。求:
(1)小球的质量m;
(2)小球做匀速圆周运动的角速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球受竖直向下的重力mg和沿细线向上的拉力F,根据竖直方向受力平衡,有
求得
【小问2详解】
拉力与重力的合力提供向心力,有
求得
14. 如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大;
(3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。
【答案】(1);(2)1.2m;(3)
【解析】
【详解】(1)由平抛运动规律得
解得
,
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离为
(3)小球落入斜面时的速度为
小球在斜面上运动的加速度为
斜面长度为
小球在斜面上运动过程中有
解得
小球离开平台后到达斜面底端的时间
15. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接,半圆形轨道半径为R,一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,获得向右速度后脱离弹簧,经过B点进入半圆形轨道后瞬间对的轨道的压力大小为其重力的8倍,之后沿圆形轨道运动,且恰好到达C点。取重力加速度大小为g,求:
(1)释放物块时弹簧的弹性势能;
(2)物块从B点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功;
(3)物块离开C点后落到水平面时,重力的瞬时功率大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由牛顿第三定律可知地面支持力,物体在B点时:
解得
由功能关系可知弹性势能等于最终弹力做的功,等于物体在B点的动能;即
(2)物体在C点时
则
物体从B到C的过程中,由动能定理有
,
解得物体克服摩擦力做功
(3)物体从C点飞出后做平抛运动,竖直方向有
所以重力的功率为
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