内容正文:
2024级第二期第四次月考
物理试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿提出的经典力学体系只适用于宏观、低速、弱引力场的情形
B. 所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
D. 惠更斯通过摆球的碰撞实验发现,两小球相碰前后的“运动量”在同一方向的总和保持不变,这里的“运动量”是指物体的动能
2. 如图,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一根轻质弹性绳。用手拉住弹性绳的上端,将物体缓缓提升高度h。已知初始情况下弹性绳处于原长状态,重力加速度为g。则在此过程中人做的功( )
A. 等于mgh B. 小于mgh
C. 大于mgh D. 无法确定
3. 如图,质量为m的物体在拉力F作用下做匀加速直线运动,经过t后速度为v,求此时拉力的功率( )
A. mgv B. Fv
C. Fvcosθ D. 0
4. 某同学做投篮练习,两次分别从相同高度的A、B两位置抛出同一篮球,恰好都垂直撞击在篮板同一位置C,如图所示,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A. 篮球两次抛出时的动量相等 B. 两次篮球重力做功的平均功率相等
C. 篮球两次到位置C时机械能相等 D. 两次重力的冲量不相等
5. 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A. 重力做正功,弹簧弹力不做功,弹性势能不变
B. 重力做正功,弹簧弹力做负功,弹性势能增加
C. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力做功不变
D. 若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
6. 如图所示有一半径为竖直平面内的光滑圆轨道,有一质量为的小球(可视为质点,小球能够沿着圆轨道做完整的圆周运动,则小球在轨道的最低点对轨道的压力比小球在轨道的最高点对轨道的压力大(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
7. 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到,在随后的一段时间内速度大小由增大到。前后两段时间内,合外力对质点做的功分别为和,合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共3小题,每题四个选项,选全得6分,选对但不全得3分,有错不得分,共18分)
8. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 甲图中的汽车在过最高点时处于失重状态
B. 乙图中的两个小球做匀速圆周运动的角速度相同
C. 丙图中的直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
D. 丁图中火车转弯速度小于规定速度时,内轨对轮缘会有挤压作用
9. 如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,导弹在引力作用下,沿着椭圆轨道飞行击中地面目标,为轨道的远地点,距离地面高度为h。已知地球半径为,地球质量为,引力常量为。设距离地面高度为的圆轨道上卫星运动周期为,下列说法正确的是( )
A. 导弹在点的加速度小于
B. 导弹在点的速度大于
C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D. 导弹从点到点的时间一定小于
10. 如图所示,一个斜劈M 放置在粗糙的水平地面上,斜劈左、右侧斜面光滑,倾角分别为α和β,且,。两小滑块 P和Q 同时从斜面顶端由静止释放。已知P、Q 和斜劈M 质量均为m,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A. 从释放到Q 至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
B. 从释放到P至地面的过程中,地面的摩擦力对M的冲量为0
C. 从释放到P 至地面的时间t内,地面对M的支持力冲量大小为3mgt
D. 从释放到Q 至地面的时间t'内,地面对M的支持力冲量大小为2mgt'
三、实验题(共18分)
11. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
①将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放,记录其平均落地点位置;
③把质量为的被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、,如图乙,分析数据:
(1)实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A. B. C.
(2)(单选)关于该实验,下列说法正确的有__________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C. 入射球和被碰球的半径必须相同
D. 实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为___________;若碰撞是弹性碰撞,还应满足的关系式为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
12. 某物理兴趣小组按照图甲所示安装好装置“验证机械能守恒定律”,正确进行相关操作后,打出很多纸带,从中选出符合要求的纸带,如图乙所示(其中一段纸带图中未画出)。已知图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G。作为计数点,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。
(1)为了验证重物从释放到E点过程的机械能是否守恒,___________(填“需要”或“不需要”)测量重物的质量,得到关系式h2=___________(用题中和图乙中所给物理量的符号表示),即可在误差允许范围内验证。若考虑到系统误差,测得的重力势能减少量___________(填“>”“<”或“=”);
(2)由于小组中某同学不慎将图乙纸带的A点前面部分丢失,于是利用剩余的纸带进行如下的测量:以A为起点,测量各点到A的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像如图丙所示,图中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线___________;由图像得出,A点到起始点O的距离为___________cm(结果保留三位有效数字)。
四、解答题(共36分)
13. 质量为的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为。有一大小为的水平恒力作用于物体上,使之加速前进,经后撤去。取 。求:
(1)撤去瞬间物体的速度大小;
(2)物体运动的总时间。
14. 设有一质量M=5t的火箭,架设于发射台上,其喷出气体对地的速度为1000m/s。
(1)请估算它至少每秒喷出质量为多少的气体,才能让火箭开始上升。
(2)如果要使火箭以的加速度上升,请估算它每秒应喷出多少气体。(取)
15. 如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存一定弹性势能。如图乙所示为小宋同学搭建的轨道的简化示意图,它由水平直轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和两个四分之一圆弧轨道与平滑连接而组成,圆弧轨道MN的圆心与圆弧轨道NP的圆心位于同一高度。已知小车的质量,小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,在轨道段所受的磁力大小恒为其重力的倍,小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现将具有弹性势能的小车从点由静止释放,小车恰好能通过竖直圆轨道,最终从P点水平飞出,小车在圆弧轨道上运动过程中,在C点速度为。假设小车在轨道段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的倍,其余轨道均光滑,不计其他阻力,小车可视为质点,小车在到达点前发条的弹性势能已经完全释放,重力加速度。
(1)求小车在圆轨道最低点所受轨道支持力的大小;
(2)求直轨道部分的长度;
(3)同时调节圆弧轨道与的半径,其他条件不变,求小车落地点与P点的最大水平距离xm。
2024级第二期第四次月考
物理试卷
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】B
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】A
二、多选题(本题共3小题,每题四个选项,选全得6分,选对但不全得3分,有错不得分,共18分)
【8题答案】
【答案】AD
【9题答案】
【答案】CD
【10题答案】
【答案】AD
三、实验题(共18分)
【11题答案】
【答案】 ①. C ②. C ③. ④.
【12题答案】
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. > ④. a ⑤. 10.0
四、解答题(共36分)
【13题答案】
【答案】(1)v= 3 m/s;(2)3.75s
【14题答案】
【答案】(1)50 kg/s (2)60 kg/s
【15题答案】
【答案】(1);(2);(3)
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