内容正文:
2024-2025学年度(上)10月阶段测试
高三物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分。第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 武大靖是中国著名的短道速滑运动员,为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度沿着轨迹切线方向,合外力指向轨迹的凹侧,当速率增大时,合外力方向与速度方向的夹角小于。
故选D。
2. 一质点做简谐运动振动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做简谐运动的振幅为 B. 在时间内,质点向轴正向运动
C. 在时间内,质点的动能在减小 D. 在时间内,质点的加速度在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由振动图像可知,质点做简谐运动的振幅为。故A错误;
B.由振动图像可知,在时间内,质点向轴负向运动。故B错误;
C.在时间内,质点向平衡位置运动,质点的速度增大,质点的动能在增大,故C错误;
D.在时间内,偏离平衡位置的位移增大,回复力增大,由牛顿第二定律,质点的加速度在增大。故D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是( )
A 火箭加速升空过程中,火箭机械能守恒
B. 小球在水平面内做匀速圆周运动,小球机械能守恒
C. 物体沿着斜面匀速向上运动过程中,物体机械能守恒
D. 运动员在蹦床上弹跳的过程中,运动员机械能守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.火箭加速升空过程中,动能和重力势能都变大,火箭机械能变大,故A错误;
B.小球在水平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不变,小球机械能守恒,故B正确;
C.物体沿着斜面匀速向上运动过程中,动能不变,重力势能变大,物体机械能变大,故C错误;
D.运动员在蹦床上弹跳的过程中,运动员和蹦床组成的系统机械能守恒,但运动员机械能不守恒,故D错误。
故选B。
4. 某一单摆的振动图像如图所示,则该单摆的( )
A. 摆长为0.1m B. 周期为1.25s
C. 频率为1Hz D. 振幅是4cm
【答案】C
【解析】
【详解】BCD.由图像可知,单摆的周期
T=1s
频率为
振幅为
A=2cm
选项C正确,BD错误;
A.根据
可知
选项A错误。
故选C。
5. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】动量是矢量,动量相同,其大小和方向都得相同,故方向一定相同,而大小,如果质量不同,则速度不同,如果速度不同,则质量不同,故AB错误C正确;动量相同,加速度不一定相同,D错误.
6. 若一颗质量的子弹以的初速度经时间射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查动量定理的应用,根据动量定理列式求解。
【详解】设子弹对墙壁的作用力为F,根据动量定理,有
解得
故ACD错误,B项正确。
故选B。
7. 如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱与路面之间始终存在弹力,则木箱获得动能一定:()
A. 等于拉力所做的功;
B. 小于拉力所做的功;
C. 等于克服摩擦力所做的功;
D. 大于克服摩擦力所做的功;
【答案】B
【解析】
【分析】受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可.
【详解】木箱受力如图所示:
木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,
根据动能定理可知即: ,所以动能小于拉力做的功,故B正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,ACD错误.
故选B
【点睛】正确受力分析,知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功,然后利用动能定理求解末动能的大小.
8. 如图所示,1、2轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后的轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船从1轨道变到2轨道要点火加速 B. 飞船在1轨道周期大于2轨道周期
C. 飞船在1轨道速度大于2轨道 D. 飞船在1轨道加速度大于2轨道
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.飞船从较低的轨道1进入较高的轨道2要进行加速做离心运动才能完成,选项A正确;
BCD.根据
可得
可知飞船在轨道1的周期小于在轨道2的周期,在轨道1的速度大于在轨道2的速度,在轨道1的加速度大于在轨道2的加速度,故选项B错误,CD正确。
故选ACD。
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v—t图像如图所示,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(g=10m/s2)则( )
A. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N
B. 汽车的额定功率为90kW
C. 汽车的最大速度vm为60m/s
D. 当汽车速度为30m/s时,汽车加速度大小为1m/s2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.汽车前5s内做匀加速直线运动,则有
根据图像有
解得
故A错误;
B.5s末达到额定功率,则有
故B错误;
C.汽车达到最大速度时,汽车的牵引力最小,且恰好与阻力平衡,则有
故C正确;
D.当汽车速度为30m/s时,牵引力为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选CD。
10. 一个小球在真空中自由下落,另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落,它们下落相同的高度。在这两种情况下( )
A. 它们重力做功相等
B. 它们动能的变化相等
C. 它们重力的冲量不相等
D. 它们减少的重力势能都全部转化成动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据重力做功的公式可知它们重力做功相等,故A正确;
B.小球在黏性较大的液体中由静止开始下落,所受的阻力不能忽略,阻力做负功,根据动能定理可知小球在黏性较大的液体中下落动能的变化较小,故B错误;
C.小球在黏性较大的液体中由静止开始下落,所受的阻力不能忽略,根据牛顿第二定律可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落加速度较小,根据可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落同样高度时间较长,根据可知小球在黏性较大的液体中由静止开始下落同样高度重力冲量较大,故C正确;
D.根据BC分析可知小球在真空中自由下落减少的重力势能都全部转化成动能,小球在黏性较大的液体中由静止开始下落减少的重力势能转化为动能和摩擦热,故D错误。
故选AC。
二、实验题:(11题12分,12题9分,每空3分)
11. 如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)下列做法中正确的有( )
A. 必须要称出重物的质量
B. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
C. 图中两限位孔必须在同一竖直线上
D. 可以用或者计算某点速度
(2)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个相邻的计时点,打点计时器通过频率为50Hz的交变电流,用刻度尺测得,,,重锤的质量为1.00kg,g取。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________________J;此时重锤的速度为___________cm/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)某同学利用另一条实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于___________(用物理量符号表示),则可认为重物下落过程中,机械能守恒。
【答案】(1)C (2) ①. 1.88 ②. 192
(3)g
【解析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒定律的实验原理是
或
显然,等式两边的质量可以约去,因此本实验不需要测量重物的质量,故A错误;
B.数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置,距离越远测量时因读数造成的相对误差就越小,故B错误;
C.图中两限位孔必须在同一竖直线上,避免纸带与限位孔之间的摩擦而造成实验误差,故C正确;
D.求解速度时需利用纸带上的点迹,用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的思想方法去求解,若用或者计算某点速度则相当于默认机械能已守恒,失去了验证实验的意义,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]根据纸带上的数据可知,当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少
[2]由已知条件可知,该打点计时器的打点周期为
根据某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度可得
【小问3详解】
[1]根据机械能机械能守恒定律的实验原理
可得
即当直线的斜率近似等于重力加速度时,可认为机械能守恒。
12. 某同学用如图所示的装置,通过A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)在以下测量工具中,本实验必须使用的是___________。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.游标卡尺
(2)实验中需要满足的条件是___________。
A.斜槽轨道的末端切线必须水平
B.入射球A每次不必从轨道同一位置由静止释放
C.两球材质必须不相同
D.两球质量应满足
E.两球半径应满足
(3)若小球的落点是N点,要验证小球与小球碰撞过程动量守恒应满足的关系是___________。用、、OM、OP、ON表示
【答案】 ①. BC##CB ②. ACDE ③.
【解析】
【详解】(1)[1]
本实验不需要用秒表测时间,也不需要用游标卡尺测小球的半径;需要用天平测小球的质量,需要用刻度尺测量小球做平抛运动的水平距离。
故选BC
(2)[2]
A.为了使小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道的末端切线必须水平,故A正确;
B.为了保证入射小球每次碰撞前的速度相同,入射球A每次必须从轨道同一位置由静止释放,故B错误;
CDE.为了保证碰撞后,入射小球不反弹,两球质量应满足;为了保证两小球发生对心一维碰撞,两球半径应满足,则两球材质必须不相同,故CDE正确。
故选ACDE。
(3)[3]设入射小球碰撞前瞬间的速度为,碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、,根据动量守恒可得
由于小球在空中下落高度相同,则运动时间相同,可得
则要验证小球与小球碰撞过程动量守恒应满足的关系为
三、计算题(13题12分,14题14分)
13. 如图所示,质量m=0.lkg的小球(可视为质点)用长L=1.25m的轻质细线悬于O′点。将小球向左拉起使悬线呈水平伸直状态后,无初速地释放小球,小球运动到最低点О时细线恰好被拉断,B为О点正下方地面上的点,且OB高度h=5m。取g=10m/s2,求:
(1)细线所能承受的最大拉力;
(2)小球落地点与B点距离。
【答案】(1)3N;(2)5m
【解析】
【详解】(1)小球从A到O,根据动能定理得
在O点,由牛顿第二定律得
联立两式解得细线所能承受的最大拉力
N
(2)细线拉断后,小球做平抛运动,在竖直方向上,有
在水平方向上,有
解得
14. 如图所示,三个质量分别为2kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度向右运动,A与B发生弹性碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起。求:
(1)A与B碰撞后A,B各自速度大小;
(2)B与C碰撞后的共同速度;
(3)B与C碰撞过程中损失的动能。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设A与B碰撞后A、B的速度分别为,,由于A与B发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
,
(2)B与C发生碰撞并粘在一起,设B与C碰撞后的共同速度为,根据动量守恒可得
解得
(3)B与C碰撞过程中损失的动能为
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一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分。第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 武大靖是中国著名的短道速滑运动员,为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是( )
A. B. C. D.
2. 一质点做简谐运动的振动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做简谐运动的振幅为 B. 在时间内,质点向轴正向运动
C. 在时间内,质点的动能在减小 D. 在时间内,质点的加速度在增大
3. 下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空过程中,火箭机械能守恒
B. 小球在水平面内做匀速圆周运动,小球机械能守恒
C. 物体沿着斜面匀速向上运动过程中,物体机械能守恒
D. 运动员在蹦床上弹跳的过程中,运动员机械能守恒
4. 某一单摆的振动图像如图所示,则该单摆的( )
A. 摆长0.1m B. 周期为1.25s
C. 频率为1Hz D. 振幅是4cm
5. 两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )
A. 相同的速度 B. 相同的质量
C. 相同的运动方向 D. 相同的加速度
6. 若一颗质量的子弹以的初速度经时间射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )
A. B. C. D.
7. 如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱与路面之间始终存在弹力,则木箱获得的动能一定:()
A. 等于拉力所做的功;
B. 小于拉力所做的功;
C. 等于克服摩擦力所做功;
D. 大于克服摩擦力所做的功;
8. 如图所示,1、2轨道分别是天宫二号飞船在变轨前后轨道,下列说法正确的是( )
A. 飞船从1轨道变到2轨道要点火加速 B. 飞船1轨道周期大于2轨道周期
C. 飞船在1轨道速度大于2轨道 D. 飞船在1轨道加速度大于2轨道
9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v—t图像如图所示,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(g=10m/s2)则( )
A. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N
B. 汽车的额定功率为90kW
C. 汽车的最大速度vm为60m/s
D. 当汽车速度为30m/s时,汽车加速度大小为1m/s2
10. 一个小球在真空中自由下落,另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落,它们下落相同的高度。在这两种情况下( )
A. 它们重力做功相等
B. 它们动能的变化相等
C. 它们重力的冲量不相等
D. 它们减少的重力势能都全部转化成动能
二、实验题:(11题12分,12题9分,每空3分)
11. 如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)下列做法中正确的有( )
A. 必须要称出重物的质量
B. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
C. 图中两限位孔必须在同一竖直线上
D. 可以用或者计算某点速度
(2)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个相邻的计时点,打点计时器通过频率为50Hz的交变电流,用刻度尺测得,,,重锤的质量为1.00kg,g取。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______________________J;此时重锤的速度为___________cm/s。(结果均保留三位有效数字)
(3)某同学利用另一条实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于___________(用物理量符号表示),则可认为重物下落过程中,机械能守恒。
12. 某同学用如图所示的装置,通过A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)在以下测量工具中,本实验必须使用的是___________。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.游标卡尺
(2)实验中需要满足的条件是___________。
A.斜槽轨道的末端切线必须水平
B.入射球A每次不必从轨道同一位置由静止释放
C.两球材质必须不相同
D.两球质量应满足
E.两球半径应满足
(3)若小球的落点是N点,要验证小球与小球碰撞过程动量守恒应满足的关系是___________。用、、OM、OP、ON表示
三、计算题(13题12分,14题14分)
13. 如图所示,质量m=0.lkg的小球(可视为质点)用长L=1.25m的轻质细线悬于O′点。将小球向左拉起使悬线呈水平伸直状态后,无初速地释放小球,小球运动到最低点О时细线恰好被拉断,B为О点正下方地面上的点,且OB高度h=5m。取g=10m/s2,求:
(1)细线所能承受的最大拉力;
(2)小球落地点与B点距离。
14. 如图所示,三个质量分别为2kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度向右运动,A与B发生弹性碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起。求:
(1)A与B碰撞后A,B各自速度大小;
(2)B与C碰撞后共同速度;
(3)B与C碰撞过程中损失的动能。
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