精品解析:天津市滨海新区田家炳中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题
2024-12-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 滨海新区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.84 MB |
| 发布时间 | 2024-12-05 |
| 更新时间 | 2026-08-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49126073.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
滨海新区田家炳中学2024-2025-1高三年级期中考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共8题,每题4分共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个正确选项)
1. 某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的有( )
A. 物体在第1s末运动方向发生改变 B. 物体第2s内、第3s内的速度方向是相同的
C. 物体在第2s末返回到出发点 D. 物体在第4s末返回到出发点
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,物体在第1s末前后速度均为正值,说明物体速度方向均沿正方向,运动方向没有变化,A错误;
B.第2s内和第3s内的速度一正一负,可知运动的方向相反,B错误;
C.物体在第2s内运动的方向不变,未返回出发点,而是离出发点最远,C错误;
D.根据图线与坐标轴围城图形的面积表示位移,可知物体在和内图线与坐标轴围成的面积大小相等,方向相反,故第4s末物体返回出发点,D正确。
故选D。
2. 如图所示,汽车在一水平公路上转弯时,汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分.下列关于汽车转弯时的说法正确的是
A. 汽车处于平衡状态
B. 汽车的向心力由重力提供
C. 汽车的向心力由摩擦力提供
D. 汽车的向心力由支持力提供
【答案】C
【解析】
【详解】汽车做匀速圆周运动,合力不为零,不是平衡状态,故A错误.汽车所受的重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力,故BD错误,C正确.故选C.
3. 如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是( )
A. 从a到b,气体温度保持不变 B. 从a到b,气体对外界做功
C. 从b到c,气体内能减小 D. 从b到c,气体从外界吸热
【答案】D
【解析】
【详解】AB.一定质量的理想气体从状态a开始,沿题图路径到达状态b过程中气体发生等容变化,压强减小,根据查理定律,可知气体温度降低,再根据热力学第一定律U = Q+W,由于气体不做功,内能减小,则气体放热,AB错误;
CD.一定质量的理想气体从状态b沿题图路径到达状态c过程中气体发生等压变化,体积增大,根据,可知气体温度升高,内能增大,再根据热力学第一定律U = Q+W,可知b到c过程吸热,且吸收的热量大于功值,C错误、D正确。
故选D。
4. 如图所示,电线AB下有一盏电灯,用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下,使绳子BC由水平方向逐渐向上转动,则( )
A. FBC先减小,后增大 B. FBC逐渐减小
C. FAB先增大,后减小 D. FAB逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】由平衡条件可得,BA、BC两绳子上的拉力FAB和FBC合力与重力G大小相等、方向相反,作出BC绳子在三个不同位置时力的合成图,如图所示:
在BC绳子从1→2→3三个位置的过程中,可以看出当两绳子相互垂直时,FBC最小,可见,FAB逐渐减小,FBC先逐渐减小后逐渐增大。
故选A。
5. 如图所示,a,b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则( )
A. 卫星a的周期大于卫星b的周期
B. 卫星a的加速度小于卫星b的加速度
C. 卫星a的引力势能大于卫星b的引力势能
D. 卫星a的动能大于卫星b的动能
【答案】D
【解析】
【详解】万有引力提供卫星圆周运动的向心力即:;解得T=知半径大的卫星周期大,故A错误;由可知知轨道半径小的卫星向心加速度大,故B错误;从a轨道到b轨道,引力做负功,引力势能增加,则卫星a的引力势能小于卫星b的引力势能,选项C错误;由v=知半径小的运行速率大,动能大,故D正确;故选D.
【点睛】卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,列式讨论是解决本题的关键,知道质量相同时势能与轨道半径有关.
6. 如图所示,无人机沿圆弧向上匀速爬升,则无人机( )
A. 所受合外力为0 B. 重力势能增加
C. 加速度不变 D. 所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞机做匀速圆周运动,则所受合外力指向圆心,不为零,故A错误;
B.飞机向上运动,高度增加,则重力做负功,重力势能增加,故B正确;
C.无人机做匀速圆周运动,加速度时刻指向圆心,方向改变,则加速度改变。故C错误;
D.无人机受到重力,空气作用力以及发动机作用力,合力不为0,若所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向,则受力平衡,无人机将做匀速直线运动,与题意不符,故D错误。
故选B。
7. 蹦极是一项刺激的户外运动,如图所示,人的运动过程简化为从О点开始下落,在A点弹性绳刚好伸直,B点速度达到最大,下落到最低点C点后向上弹回。忽略空气阻力,则在人下落过程中( )
A. OA段人的机械能守恒 B. 在B点人所受合外力最大
C. BC段人的加速度逐渐减小 D. AC段人始终处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.人在OA阶段,做自由落体运动,只有重力做功,重力势能转化为动能,人的机械能守恒。故A正确;
B.人在B点速度达到最大,说明该点为平衡位置,加速度为0,弹性绳的弹力大小等于人的重力,所受的合外力为0,故B错误;
C.BC段人的重力小于弹性绳向上的拉力,根据
可知向下运动时,弹性绳上的弹力逐渐增大,则加速度向上逐渐增大,故C错误;
D.AB段(不含B点)人所受的重力大于向上的拉力,加速度向下,处于失重状态,但BC段(不含B点)弹性绳拉力大于重力,加速度向上,处于超重状态,B点所受合力为0,为平衡位置,加速度为0,不是失重状态。故D错误。
故选A。
8. 质量为m的物体由静止开始下落,由于空气阻力的影响,物体下落的加速度为g,在物体下落高度为h的过程中,下列说法中正确的是()
A. 重力对物体做功大小为mgh
B. 物体动能的变化量为mgh
C. 物体的机械能减少量为mgh
D. 物体重力势能的减少量为mgh
【答案】D
【解析】
【分析】物体静止开始下落,受到空气阻力,由加速度大小可得知阻力与重力的关系;而重力做功决定重力势能变化,动能的变化由合力做功确定,除重力以外的阻力做功导致机械能变化
【详解】A.重力对物体做的功等于重力乘以重力方向上的距离,即mgh,故A错误;
B.物体的合力做正功为,则物体的动能增量为,所以B错误;
C.物体下落过程中,受到阻力为,物体克服阻力所做的功,机械能减小量等于阻力所做的功,故机械能减小了,故C错误;
D.物体下落h高度,重力做功为mgh,则重力势能减小为mgh,故D正确.
二、多项选择题(本题共4题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确。全选对的得4分,选不全的得2分。有选错或不答的得0分)
9. 如图所示,a、b分别为开始时静止于同一位置的A、B两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线,其中a为过原点的倾斜直线,b为开口向下的抛物线。下列说法正确的是( )
A. t2时刻后B物体做加速度逐渐增大的减速运动 B. t1 ~ t2时间内存在某个时刻使两物体速度相同
C. A物体始终做匀加速直线运动 D. t1 ~ t2时间内两物体平均速度相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动的位移时间公式可知,匀变速直线运动的位移时间图像为抛物线,所以B物体做的是匀变速直线运动,加速度大小不变,故A错误;
B.由图像可知,t1 ~ t2时间内两图像有斜率相等的时刻,所以存在某个时刻使两物体速度相同,故B正确;
C.图像中A物体斜率不变,所以速度始终不变,做匀速直线运动,故C错误;
D.t1 ~ t2时间内位移和时间都相同,所以两物体平均速度相同,故D正确。
故选BD。
10. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A. 顾客开始受到三个力的作用,后来受到两个力作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右上方,再竖直向上
【答案】AC
【解析】
【详解】A.以人为研究对象,加速过程中,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升,匀速运动时,人受到重力和支持力作用,故A正确;
BCD.在慢慢加速的过程中,受力如图
物体加速度与速度同方向,合力斜向右上方,因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,处于超重状态;由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向左下方;在匀速运动的过程中,顾客处于平衡状态,只受重力和支持力,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下,故BD错误,C正确。
故选AC。
11. 乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具。如图所示,某次训练时将发球机置于地面上方某一合适位置,然后向竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个乒乓球a和b以不同速度射出,碰到墙面时下落的高度之比为9:16,不计阻力,则乒乓球a和b( )
A. 碰墙前运动时间之比为3:4
B. 初速度之比为3:4
C. 碰墙前速度变化量之比为9:16
D. 碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值之比为16:9
【答案】AD
【解析】
【详解】A.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的高度之比为9:16,根据小球下落得高度
可得下落时间之比为3:4,故A正确;
B.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,网球发球机出球口与墙面间水平距离相等,由
可得初速度之比为4:3,故B错误;
C.碰墙前速度变化量为
可知碰墙前速度变化量之比为3:4,故C错误;
D.小球落碰墙时竖直方向速度大小为
可知碰墙前两乒乓球竖直方向的速度之比为3:4;
碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值为
联立可得
故D正确。
故选AD。
12. 2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成“太空刹车”,被月球捕获并顺利进入环月轨道。若将整个奔月过程简化如下:“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道I,在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是( )
A. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
B. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度小于月球的第一宇宙速度
D. “嫦娥四号”在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据万有应力提供向心力有
可得
可知“嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度小于在Q点的加速度,故A错误;
B.根据开普勒第三定律可知卫星在轨道Ⅱ上运动轨道的半长轴小于在轨道I上轨道半径,所以卫星在轨道Ⅱ上运动周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期,故B错误;
C.月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度,“嫦娥四号”在轨道1上的半径大于月球半径,根据
可得线速度
可知“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小,故C正确;
D.“嫦娥四号”在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I,需减速,所以在地月转移轨道上经过M点的速度比在轨道I上经过M点时速度大,故D正确;
故选CD。
三、实验题(每空2分,共16分,请把答案填在题中的横线上)
13. 某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图。
(1)该实验应采用控制变量法在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持________不变(选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”),同时实验还要求砂和砂桶质量_________小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。
(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是________。
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电派再释放小车
D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(3)某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出图线,如图所示,则实验存在的问题是__________。
【答案】 ①. 砂和砂桶质量 ②. 远小于 ③. AC ④. 平衡摩擦力时木板倾角过大
【解析】
【详解】(1)[1]在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持合力不变,即保持砂和砂桶的质量的不变;
[2]为了保证砂和砂桶的重力等于绳子的拉力,对沙桶受力分析可得
对小车受力分析可得
联立记得
为让沙桶的重力约等于拉力,因此要求砂和砂桶质量远小于小车质量;
(2)[3]A.细线的拉力等于小车所受的合力,连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行,且需要平衡摩擦力,故A正确;
B. 平衡摩擦力时,是使小车沿斜面匀速下滑,使得重力沿斜面的分力和摩擦力相等,即
不能将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上,故B错误。
C. 小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,故C正确。
D. 平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后,依旧是重力沿斜面的分力和摩擦力相等,不需要重新平衡摩擦力,故D错误。
故选AC。
(3)[4]由图线可知,F=0时,加速度a不为零,可知平衡摩擦力时木板倾角过大。
14. 小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景,图2是备选的测量器材。
(1)除了图1装置中的器材之外,还必须从图2中选取实验器材,其名称是__________;
(2)指出图1装置中不合理的地方_______________(一处);
(3)在实际的测量中,重物减少的重力势能通常会__________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能,这样产生的误差属于___________(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
【答案】(1)毫米刻度尺
(2)重物离打点计时器太远
(3) ①. 略大于 ②. 系统误差
【解析】
【小问1详解】
实验中纸带上的点迹之间的距离需要测量,故用到毫米刻度尺。打点计时器本身就是计时仪器,因而不需要停表,测量纸带上的点迹距离不方便使用游标卡尺和螺旋测微器。
【小问2详解】
由图可知,重物离打点计时器太远,为了能在纸带上打出更多的点,重物初始位置应靠近打点计时器。
【小问3详解】
[1][2]在实际的测量中,由于有阻力的作用,使得重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能,这样产生的误差属于系统误差。
四、计算题(本题共3个小题。共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题。答案必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,然后小球恰好到达B点,求:
(1)小球在B点的速度多大;
(2)小球运动的水平位移多大;
(3)小球落地的速度。
【答案】(1) ;(2)2R;(3) ,方向与水平方向夹角的正切值为2
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球恰能到达B点,则
解得
(2)小球从B点抛出后做平抛运动,则
解得
x=2R
(3)落地时的竖直速度
落地的速度
方向与水平方向夹角的正切值为2。
16. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,重力加速度取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
【答案】(1);(2)12m/s;(3)66N
【解析】
【详解】(1)AB段
解得
(2)AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
(3)在BC段有牛顿第二定律
解得
17. 质量m=0.1kg的金属滑块(可看成质点)从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放,运动到A点时无能量损耗,水平面AB粗糙,长度为2m,与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,D为轨道的最高点,滑块恰能通过最高点D,g=10m/s2,求:
(1)滑块运动到A点的速度大小;
(2)滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功;
(3)滑块与AB间的动摩擦因数。
【答案】(1)6m/s;(2)0.8J;(3)0.4
【解析】
【分析】
【详解】(1)滑块运动到A点时的速度为vA,滑块从A到B的过程,根据机械能守恒定律可得
解得
(2)滑块经过D点时的速度为vD,则
解得
设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为Wf,则对A到D过程运用动能定理得
解得
(3)滑块从A点运动到B点,由
解得
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滨海新区田家炳中学2024-2025-1高三年级期中考试
物理试卷
一、单项选择题(本题共8题,每题4分共32分。在每小题给出的四个选项中只有一个正确选项)
1. 某物体的运动规律如图所示,下列说法正确的有( )
A. 物体在第1s末运动方向发生改变 B. 物体第2s内、第3s内的速度方向是相同的
C. 物体在第2s末返回到出发点 D. 物体在第4s末返回到出发点
2. 如图所示,汽车在一水平公路上转弯时,汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分.下列关于汽车转弯时的说法正确的是
A. 汽车处于平衡状态
B. 汽车的向心力由重力提供
C. 汽车的向心力由摩擦力提供
D. 汽车的向心力由支持力提供
3. 如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是( )
A. 从a到b,气体温度保持不变 B. 从a到b,气体对外界做功
C. 从b到c,气体内能减小 D. 从b到c,气体从外界吸热
4. 如图所示,电线AB下有一盏电灯,用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下,使绳子BC由水平方向逐渐向上转动,则( )
A. FBC先减小,后增大 B. FBC逐渐减小
C. FAB先增大,后减小 D. FAB逐渐增大
5. 如图所示,a,b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则( )
A. 卫星a的周期大于卫星b的周期
B. 卫星a的加速度小于卫星b的加速度
C. 卫星a的引力势能大于卫星b的引力势能
D. 卫星a的动能大于卫星b的动能
6. 如图所示,无人机沿圆弧向上匀速爬升,则无人机( )
A. 所受合外力为0 B. 重力势能增加
C. 加速度不变 D. 所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向
7. 蹦极是一项刺激的户外运动,如图所示,人的运动过程简化为从О点开始下落,在A点弹性绳刚好伸直,B点速度达到最大,下落到最低点C点后向上弹回。忽略空气阻力,则在人下落过程中( )
A. OA段人的机械能守恒 B. 在B点人所受合外力最大
C. BC段人的加速度逐渐减小 D. AC段人始终处于失重状态
8. 质量为m的物体由静止开始下落,由于空气阻力的影响,物体下落的加速度为g,在物体下落高度为h的过程中,下列说法中正确的是()
A. 重力对物体做功大小为mgh
B. 物体动能的变化量为mgh
C. 物体的机械能减少量为mgh
D. 物体重力势能的减少量为mgh
二、多项选择题(本题共4题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确。全选对的得4分,选不全的得2分。有选错或不答的得0分)
9. 如图所示,a、b分别为开始时静止于同一位置的A、B两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线,其中a为过原点的倾斜直线,b为开口向下的抛物线。下列说法正确的是( )
A. t2时刻后B物体做加速度逐渐增大的减速运动 B. t1 ~ t2时间内存在某个时刻使两物体速度相同
C. A物体始终做匀加速直线运动 D. t1 ~ t2时间内两物体平均速度相同
10. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A. 顾客开始受到三个力的作用,后来受到两个力作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右上方,再竖直向上
11. 乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具。如图所示,某次训练时将发球机置于地面上方某一合适位置,然后向竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个乒乓球a和b以不同速度射出,碰到墙面时下落的高度之比为9:16,不计阻力,则乒乓球a和b( )
A. 碰墙前运动时间之比为3:4
B. 初速度之比为3:4
C. 碰墙前速度变化量之比为9:16
D. 碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值之比为16:9
12. 2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成“太空刹车”,被月球捕获并顺利进入环月轨道。若将整个奔月过程简化如下:“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道I,在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是( )
A. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
B. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度小于月球的第一宇宙速度
D. “嫦娥四号”在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度
三、实验题(每空2分,共16分,请把答案填在题中的横线上)
13. 某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验,图甲为实验装置简图。
(1)该实验应采用控制变量法在探究加速度a与物体质量m关系时,应保持________不变(选填“砂和砂桶质量”或“小车质量”),同时实验还要求砂和砂桶质量_________小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。
(2)在利用打点计时器和小车来做“探究加速度a跟F、m之间关系”的实验时,下列说法中正确的是________。
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
C.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电派再释放小车
D.平衡摩擦力后,若改变小车和砝码的总质量后需要重新平衡摩擦力
(3)某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出图线,如图所示,则实验存在的问题是__________。
14. 小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景,图2是备选的测量器材。
(1)除了图1装置中的器材之外,还必须从图2中选取实验器材,其名称是__________;
(2)指出图1装置中不合理的地方_______________(一处);
(3)在实际的测量中,重物减少的重力势能通常会__________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能,这样产生的误差属于___________(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
四、计算题(本题共3个小题。共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题。答案必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,然后小球恰好到达B点,求:
(1)小球在B点的速度多大;
(2)小球运动的水平位移多大;
(3)小球落地的速度。
16. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,重力加速度取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
17. 质量m=0.1kg的金属滑块(可看成质点)从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放,运动到A点时无能量损耗,水平面AB粗糙,长度为2m,与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,D为轨道的最高点,滑块恰能通过最高点D,g=10m/s2,求:
(1)滑块运动到A点的速度大小;
(2)滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功;
(3)滑块与AB间的动摩擦因数。
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