精品解析:河北省衡水市第二中学2025-2026学年高三上学期一调考试物理试题
2025-08-02
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 衡水市 |
| 地区(区县) | 桃城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2025-08-02 |
| 更新时间 | 2025-08-02 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53316498.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
衡水市第二中学高三年级一调考试
物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于物理学史和物理学研究方法,下列说法错误的是( )
A. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 伽利略在研究力和运动的关系时,依据逻辑推理,对实验进行了理想化处理,得出了力不是维持物体运动的原因,这里采用了理想实验法
C. 亚里士多德在研究物体下落过程的运动规律时,把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,拓展了人类的科学思维方式和研究方法
D. 根据速度定义式,当△t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
【答案】C
【解析】
【详解】A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故A正确;
B.伽利略在研究力和运动的关系时,依据逻辑推理把实际实验理想化的思想是研究物理问题的重要方法,即理想实验法,故B正确;
C.伽利略在研究下落物体的运动时,把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,拓展了人类的科学思维方式和研究方法,故C错误;
D.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故D正确。
本题选错误的,故选C。
2. 如图所示,光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点,一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点;若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服,已知m<M,两衣架质量均可忽略不计,则最终两衣服在绳上的状态为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对衣架受力分析如图所示
因为同一根绳子上拉力大小处处相等,所以衣架两侧绳子是对称的,与竖直方向夹角是相等的。设绳子与水平方向的夹角为,根据受力平衡可得
由于m<M,若m左端绳与水平方向夹角小于M右绳与水平方向夹角,则无法平衡,故最终二者靠在一起才能保持平衡。
故选D。
3. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)“另类加速度”定义为A=,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速和末速。A>0表示物体做加速运动,A<0物示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为a=,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A不变,则物体在中间时刻速度为
D. 若A不变,则物体在中间位置处速度为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若A>0且保持不变,相等位移内速度增加量相等,可知通过相等位移平均速度增大,通过相等位移所用时间缩短,根据
可知a逐渐变大,同理可知若A<0且保持不变,则a逐渐变小,故A错误,B正确;
C.由上述分析可知,若A不变,物体的加速度将减小或增大,不是匀速直线运动,中间时刻的速度不等于初末速度的一半,故C错误;
D.若A不变可得
若A不变,则物体在中间位置处速度为
故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一质量为,倾角为的斜面体放在光滑水平地面上,斜面上叠放一质量为的光滑楔形物块,物块在水平恒力F作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 斜面体对物块的支持力大小为8N
B. 斜面体的加速度大小为
C. 水平恒力大小
D. 若水平作用力F方向向左,且作用在斜面体上,系统仍保持相对静止,则
【答案】D
【解析】
【详解】BC.对、整体分析,根据牛顿第二定律,水平方向上有
竖直方向上有
解得
,
故BC错误;
A.对分析,根据牛顿第二定律,水平方向上有
竖直方向上有
联立解得
根据牛顿第三定律知,斜面体对物块的支持力为12.5N,故A错误;
D.若水平作用力作用到上且系统仍保持相对静止,则对整体有
对有
解得
故D正确。
故选D。
5. 孔府建筑是中国传统建筑的杰出代表,采用了瓦片屋顶,屋顶结构可简化为下图:质量为m,半径为R的弧形瓦片静止在两根相互平行且完全相同的倾斜细圆柱形椽子正中间,两根椽子间的距离为,与水平面的夹角均为。重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
C. 椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为
D. 椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两根椽子对瓦片的支持力的合力为,瓦片有弧度,有
每根椽子对瓦片的支持力大小为
故AB错误;
两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为,所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
若上述摩擦力的大小是最大静摩擦力,即有椽子与瓦片间的动摩擦因数为
而上述摩擦力有可能比最大静摩擦力要小,所以椽子与瓦片间的动摩擦因数可能比要大,故C正确,D错误。
故选C。
6. A、B两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动,A车做刹车运动,它们速度的平方随位置x变化的图像如图所示,分别对应直线A和直线B,下列说法正确的是( )
A. 汽车A的初速度大小为8m/s B. 汽车B的加速度大小为
C. 汽车A先到达处 D. 汽车A、B在处相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A B.由于图像均为倾斜直线,则满足
根据图像可知,对汽车有
,
对汽车有
,
故AB错误;
C.对于A车,根据公式
当时,代入数据得
对于汽车B,根据公式
当时,代入数据得
则
故汽车A先到达处,故C正确;
D.当时,对于A车,根据公式
解得
当时,对于B车,根据公式
解得
故汽车A、B处不能相遇,故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,两薄木板A、B质量相同,其中木板A与墙面间的动摩擦因数为,木板B与木板A间的动摩擦因数为,光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住,整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降,对可能出现的情况,下列说法正确的是( )
A. 若,会出现图乙所示情况 B. 若,会出现图丙所示情况
C. 若出现图乙所示情况,只要 D. 要出现图丙所示情况,必有
【答案】B
【解析】
【详解】AC.设球对木板的压力为F,则对于乙图情况,对A则有
对于B则有
联立解得
AC错误;
BD.对于图丙中出现的情况,对AB整体受力分析则有
对B分析可知
联立解得
B正确,D错误。
故选B。
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
8. 如图所示,质量为的物块放在质量为的木板的最右端,它们之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,给木板水平向右的力F,则( )
A. 当时,物块、木板发生相对滑动
B. 当时,物块的加速度为
C. 当时,物块、木板才会发生相对滑动
D. 当时,物块、木板的加速度分别为
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.当物块、木板恰好不发生相对滑动时,两者间的静摩擦力达到最大值。对物块,由牛顿第二定律得
解得
对整体,由牛顿第二定律得
解得
可知当时,物块、木板才会发生相对滑动,当时,物块、木板相对静止,故A错误,C正确;
B.当时,物块、木板相对静止,对整体,可得
故B错误;
D.当时,物块、木板发生相对滑动,则物块的加速度为
木板的加速度为
故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端叠放着两个物体A、B,系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体A上,使A向上做匀加速直线运动,以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为位移正方向,得到随的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 物块B的质量为 B. 物块A做匀加速直线运动的加速度大小为
C. 作用瞬间,A、B之间的弹力大小为 D. 弹簧的劲度系数为
【答案】BD
【解析】
【详解】D.以A、B整体为研究对象,设物块B质量为M,静止时弹簧压缩量为,有
分离之前有
即
所以F随x的变化图像的斜率等于劲度系数
故D正确;
AB.,有
分离时,有
联立解得
故A错误,B正确;
C.施加拉力F瞬间,设A、B之间的弹力为,对B进行受力分析有
解得
故C错误。
故选BD。
10. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端连接兜篮D。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g。已知,。关于王进从C点缓慢运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳OD的拉力一直变大
B. 工人对绳的拉力先变大后变小
C. 缓慢移动过程OD、CD两绳拉力的合力可能小于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为15°时,工人对绳的拉力为
【答案】AD
【解析】
【详解】对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析,绳的拉力为,与竖直方向的夹角为;
绳拉力为,与竖直方向的夹角为
则由几何关系得
由正弦定理可得
由以上两式解得
AB.关于王进从C点缓慢运动到E点的过程中,增大,减小,则增大,减小;又工人对绳的拉力与大小相等,故A正确,B错误;
C.两绳拉力的合力大小等于,故C错误;
D.当时,由可得
由正弦定理,可得
解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题(共16分)
11. 弹簧
在弹性限度内的弹簧能恢复原状,且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁,弹簧在人们的生产生活中应用广泛。
某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)某次测量,弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示,指针示数为__________cm。
(2)该同学将弹簧置于水平桌面测量出弹簧原长,接着竖直悬挂添加钩码进行多次实验,描绘的弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示,图线的横截距不为零,主要原因是_________。
(3)如图丙所示,该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内,将钩码逐个挂在弹簧下端,多次实验,记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数和,由实验数据________(选填:A.“能”,B.“不能”)得出弹簧Ⅱ的劲度系数,理由是__________。
【答案】(1)15.95/15.94/15.96
(2)弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变
(3) ①. A ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,指针示数为15.95cm。
小问2详解】
由乙可知,当F=0时,形变量x不为零,主要原因是弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变。
【小问3详解】
能得出弹簧Ⅱ的劲度系数,根据题意可知,由(LB–LA)可得每次实验弹簧Ⅱ的长度,减去弹簧Ⅱ的原长可得形变量x2,做出F–x2图像,可得劲度系数。
12. 某学习小组用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d,示数如图丙所示,则________mm。
(2)用天平测出滑块(含遮光片)的质量和重物的质量。
(3)上端带有轻质定滑轮的长木板上固定两个相距较远的光电门A和B。用跨过定滑轮的轻质细绳连接滑块和重物,调整垫块的位置,让滑块沿长木板下滑时,通过两光电门时遮光片的挡光时间相等,测出此时长木板与水平面的夹角θ,则滑块下滑过程中受到的摩擦力为________(重力加速度为g,用题中所给字母表示)。
(4)如图乙所示,撤去光电门A和重物,让滑块从靠近滑轮的P点由静止释放,用米尺测出释放点到光电门B中心的距离s,记录遮光片通过光电门B的挡光时间。
(5)多次改变重物的质量,并用天平称出其质量,重复操作(3)(4)步骤,作出图像如图丁所示。
①图乙中滑块下滑过程中与的关系式为________________________(用题中所给字母表示)。
②已知图丁中图线的斜率为k,则重力加速度________(用题中所给字母表示)。
【答案】 ①. 3.60 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)图丙的读数为。
(3)滑块沿长木板下滑,通过两光电门时遮光片的挡光时间相等,说明滑块做匀速直线运动,有。
(5)[1]滑块向下滑动过程中受到的合力为,所以加速度大小,根据运动学公式有,解得;
[2]由①得,解得。
四、解答题(38分)
13. 如图所示,固定在水平地面上的斜面倾角为,物块与斜面间的动摩擦因数为,轻绳一端通过两个滑轮与物块相连,另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块的质量为,连接物块的轻绳与斜面平行,挂上物块后,滑轮两边轻绳的夹角为,物块、都保持静止,重力加速度为,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若挂上物块后,物块恰好不受摩擦力作用,求轻绳的拉力的大小;
(2)若物块的质量为,求物块受到的摩擦力的大小和方向;
【答案】(1),(2),方向沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)由滑轮相连轻绳的拉力处处相等,对物块A受力分析如图所示
A恰好不受摩擦力作用,则沿斜面方向
F=F拉=mgsin30°
解得
F=0.5mg
(2)对物块B受力分析,设轻绳对物块B的拉力为T,则由平衡条件有
解得
再对物块 A受力分析,因为
T>mgsin30°
A有上滑趋势,故受到的静摩擦力f沿斜面向下,则由平衡条件有
mgsin30°+f=T
解得A受到的静摩擦力大小为
14. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,AC之间距离为。零时刻,AB做自由落体运动,C从地面以初速度开始做竖直上抛运动,。
(1)若小球从A点由静止开始下落,求它落到地面所需的时间;
(2)要使小球C在AB落地前到达B端,至少多大?
(3)若小球向上穿过AB段的时间为0.01s,求小球上抛时的初速度;
【答案】(1)2s;(2)10.5m/s;(3)100m/s
【解析】
【详解】(1)小球从A点由静止开始下落,做自由落体运动,根据位移公式
解得小球落到地面所需的时间为
(2)要使小球C在AB落地前到达B端,圆管落地的瞬间小球与B点相遇;圆管的落地时间为2s,此时C恰好与B相遇,则
解得
(3)设AB空心圆管与小球C刚接触时的时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球C上升的高度为
则
可得
设AB空心圆管与小球C刚穿过时的时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球C上升的高度为
则
得
又
联立得
15. 机场运输货箱的传送带可以将货箱从飞机货舱高处传送到低处的平板车上,简化原理如图所示。已知传送带顺时针匀速转动的速率为,将质量的物块无初速度地放在传送带的顶端处,物块到达底端处后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为,传送带与水平地面的夹角为两端的距离,物块可视为质点,且木板足够长。求:
(1)物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小;
(2)物块在传送带上运动的时间;
(3)根据实际需要,木板下表面可以涂抹不同材料的涂层,使得木板与地面的动摩擦因数满足。在此范围内,从物块离开传送带直至最终静止的过程中,求物块对地位移的最小值和最大值。
【答案】(1)
(2)1.8s (3)
【解析】
【小问1详解】
物块在传送带上刚开始下滑时,由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
物块在传送带上从刚开始下滑到与传送带共速用时
该过程物块位移
因为
故物块还要加速运动,此时加速度大小
则有
联立解得
故物块在传送带上运动的时间
【小问3详解】
由以上分析可知物体到达传送带底端时速度大小
若物块滑上木板后木板处于静止状态,则有
解得
可知,当木板与地面之间的动摩擦因数在0.15到0.3之间时,木板始终处于静止,物块在木板上向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
此时,物块相对地面运动的位移最小,根据速度与位移关系式可知最短位移大小
当木板与地面之间的动摩擦因数小于0.15时,物块先以向右做匀减速直线运动,木板此时向右做匀加速直线运动,两者达到相等速度后保持相对静止向右做匀减速直线运动,当木板与地面之间的动摩擦因数等于0.05时,物块最终相对于地面的位移达到最大值,两者达到相等速度之前,对木板有
解得
历时两者达到相等速度,则有
解得
此过程物块的位移
之后两者保持相对静止,对整体,根据牛顿第二定律有
解得
故此后二者位移大小
则物块相对于地面位移的最大值为
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衡水市第二中学高三年级一调考试
物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于物理学史和物理学研究方法,下列说法错误的是( )
A. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 伽利略在研究力和运动的关系时,依据逻辑推理,对实验进行了理想化处理,得出了力不是维持物体运动的原因,这里采用了理想实验法
C. 亚里士多德在研究物体下落过程的运动规律时,把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,拓展了人类的科学思维方式和研究方法
D. 根据速度定义式,当△t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
2. 如图所示,光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点,一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点;若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服,已知m<M,两衣架质量均可忽略不计,则最终两衣服在绳上的状态为( )
A. B. C. D.
3. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)“另类加速度”定义为A=,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速和末速。A>0表示物体做加速运动,A<0物示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为a=,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若A>0且保持不变,则a逐渐变大
C. 若A不变,则物体在中间时刻速度为
D. 若A不变,则物体在中间位置处速度
4. 如图所示,一质量为,倾角为的斜面体放在光滑水平地面上,斜面上叠放一质量为的光滑楔形物块,物块在水平恒力F作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 斜面体对物块的支持力大小为8N
B. 斜面体的加速度大小为
C 水平恒力大小
D. 若水平作用力F方向向左,且作用在斜面体上,系统仍保持相对静止,则
5. 孔府建筑是中国传统建筑的杰出代表,采用了瓦片屋顶,屋顶结构可简化为下图:质量为m,半径为R的弧形瓦片静止在两根相互平行且完全相同的倾斜细圆柱形椽子正中间,两根椽子间的距离为,与水平面的夹角均为。重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
C. 椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为
D. 椽子与瓦片间的动摩擦因数可能为
6. A、B两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动,A车做刹车运动,它们速度的平方随位置x变化的图像如图所示,分别对应直线A和直线B,下列说法正确的是( )
A. 汽车A的初速度大小为8m/s B. 汽车B的加速度大小为
C. 汽车A先到达处 D. 汽车A、B在处相遇
7. 如图甲所示,两薄木板A、B质量相同,其中木板A与墙面间的动摩擦因数为,木板B与木板A间的动摩擦因数为,光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住,整个系统处于静止状态。现缓缓释放细绳使重球缓慢下降,对可能出现的情况,下列说法正确的是( )
A. 若,会出现图乙所示情况 B. 若,会出现图丙所示情况
C. 若出现图乙所示情况,只要 D. 要出现图丙所示情况,必有
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
8. 如图所示,质量为的物块放在质量为的木板的最右端,它们之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,给木板水平向右的力F,则( )
A. 当时,物块、木板发生相对滑动
B. 当时,物块的加速度为
C 当时,物块、木板才会发生相对滑动
D. 当时,物块、木板的加速度分别为
9. 如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端叠放着两个物体A、B,系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体A上,使A向上做匀加速直线运动,以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为位移正方向,得到随的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 物块B的质量为 B. 物块A做匀加速直线运动的加速度大小为
C. 作用瞬间,A、B之间的弹力大小为 D. 弹簧的劲度系数为
10. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端连接兜篮D。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g。已知,。关于王进从C点缓慢运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳OD的拉力一直变大
B. 工人对绳拉力先变大后变小
C. 缓慢移动过程OD、CD两绳拉力的合力可能小于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为15°时,工人对绳的拉力为
三、实验题(共16分)
11. 弹簧
在弹性限度内的弹簧能恢复原状,且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁,弹簧在人们的生产生活中应用广泛。
某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
(1)某次测量,弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示,指针示数为__________cm。
(2)该同学将弹簧置于水平桌面测量出弹簧原长,接着竖直悬挂添加钩码进行多次实验,描绘的弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示,图线的横截距不为零,主要原因是_________。
(3)如图丙所示,该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内,将钩码逐个挂在弹簧下端,多次实验,记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数和,由实验数据________(选填:A.“能”,B.“不能”)得出弹簧Ⅱ的劲度系数,理由是__________。
12. 某学习小组用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d,示数如图丙所示,则________mm。
(2)用天平测出滑块(含遮光片)的质量和重物的质量。
(3)上端带有轻质定滑轮的长木板上固定两个相距较远的光电门A和B。用跨过定滑轮的轻质细绳连接滑块和重物,调整垫块的位置,让滑块沿长木板下滑时,通过两光电门时遮光片的挡光时间相等,测出此时长木板与水平面的夹角θ,则滑块下滑过程中受到的摩擦力为________(重力加速度为g,用题中所给字母表示)。
(4)如图乙所示,撤去光电门A和重物,让滑块从靠近滑轮的P点由静止释放,用米尺测出释放点到光电门B中心的距离s,记录遮光片通过光电门B的挡光时间。
(5)多次改变重物的质量,并用天平称出其质量,重复操作(3)(4)步骤,作出图像如图丁所示。
①图乙中滑块下滑过程中与的关系式为________________________(用题中所给字母表示)。
②已知图丁中图线的斜率为k,则重力加速度________(用题中所给字母表示)。
四、解答题(38分)
13. 如图所示,固定在水平地面上的斜面倾角为,物块与斜面间的动摩擦因数为,轻绳一端通过两个滑轮与物块相连,另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块的质量为,连接物块的轻绳与斜面平行,挂上物块后,滑轮两边轻绳的夹角为,物块、都保持静止,重力加速度为,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若挂上物块后,物块恰好不受摩擦力作用,求轻绳的拉力的大小;
(2)若物块的质量为,求物块受到的摩擦力的大小和方向;
14. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,AC之间距离为。零时刻,AB做自由落体运动,C从地面以初速度开始做竖直上抛运动,。
(1)若小球从A点由静止开始下落,求它落到地面所需的时间;
(2)要使小球C在AB落地前到达B端,至少多大?
(3)若小球向上穿过AB段的时间为0.01s,求小球上抛时的初速度;
15. 机场运输货箱的传送带可以将货箱从飞机货舱高处传送到低处的平板车上,简化原理如图所示。已知传送带顺时针匀速转动的速率为,将质量的物块无初速度地放在传送带的顶端处,物块到达底端处后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为,传送带与水平地面的夹角为两端的距离,物块可视为质点,且木板足够长。求:
(1)物块在传送带上刚开始下滑时加速度大小;
(2)物块在传送带上运动的时间;
(3)根据实际需要,木板下表面可以涂抹不同材料的涂层,使得木板与地面的动摩擦因数满足。在此范围内,从物块离开传送带直至最终静止的过程中,求物块对地位移的最小值和最大值。
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