内容正文:
2025年高三上学期第4周广东物理周测练习试题
说明:
1.全卷共8页,15小题,满分100分.测试用时为80分钟.
2.答卷前,在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写学校、班级、准考证号、姓名、考场号、座位号.
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,修改时用橡皮擦干净后,重新填涂所选选项.
4.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
5.务必保持答题卡的整洁.测试结束时,将测试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题:本大题共7个小题,每小题3分,共21分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的图像如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图线是抛物线。在内,下列说法正确的是( )
A.一定有一时刻甲、乙的速度相同 B.乙加速度恒定,大小恒为
C.甲、乙总共相遇一次 D.乙做曲线运动
2.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的图像如图,下列说法正确的是( )
A.刹车过程中甲车的加速度与乙车的加速度之比为3∶2
B.若两车不相撞,则t=24 s时,两车间距最大
C.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于48 m
D.若两车发生碰撞,则可能是在刹车24 s以后的某时刻发生相撞
3.如图所示,人通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体A,人向左缓慢移动的过程中,使物体A慢慢下降。物体A落地之前,地面对人的支持力为F1、地面对人的摩擦力为F2、绳对人的拉力为F3,则下面说法正确的是( )
A.F1减小 B.F2增大
C.F3减小 D.绳子对滑轮的作用力变小
4.如图所示,倾角为的固定细杆上套有一小球P,另一个小球Q通过细线与小球P连接,对小球Q施加一个水平向右的作用力F,系统静止时,两小球之间的细线恰好与细杆垂直,已知小球的质量分别为m、,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.作用力F的大小为
B.细杆对小球P的摩擦力的大小为
C.细线张力的大小为
D.细杆对小球P的弹力的大小为
5.随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙车的加速度大小为1m/s2
B.3s末两车速度相同
C.当乙车速度为6m/s时,甲车速度为18m/s
D.甲车追上乙车前,两车间最远距离为8m
6.如图所示,一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,斜面体的质量为2m.轻绳的一端固定在天花板上,另一端系住质量为m的小球,整个系统处于静止状态,轻绳与竖直方向的夹角也为30°.若滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为 ( )
A. B. C. D.
7.内壁光滑的正三棱柱静止侧放于水平面上,内部有一个与其内切的球,其横截面如图所示。三棱柱在作用于AC面斜向上的拉力F作用下沿水平面向右做直线运动,则
A.若球做匀速直线运动,则球对两个侧面和底面均有压力作用
B.若球做匀速直线运动,则球只对底面有压力作用
C.若球做加速直线运动,则球对两个侧面和底面均有压力作用
D.若球做减速直线运动,则球只对左侧面和底面有压力作用
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,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。
8.质点从O点静止开始做匀加速直线运动,通过如图连续两段OA、AB所用时间分别为1s、2s,则下列说法正确的是( )
A.通过A、B两点速度大小之比为1∶2
B.OA、AB长度之比为1∶4
C.OA、AB段内平均速度大小之比为1∶4
D.OA、AB段内速度变化量大小之比为1∶2
9.激光器将长钢板切割成一块块“”形小钢板的流程图如图甲所示,切割出的每块小钢板均相同,形状如图乙所示,其中,且小钢板关于中轴线对称。工作时传送带匀速向右运送长钢板,同时控制激光器以恒定的速率移动,将长钢板切割成小块。激光器切割时相对地面的移动轨迹如图丙所示,其中OP和PQ段激光器工作,QO段激光器返程不进行切割,激光器回到O点后就可以择机开始下一次切割了,下列说法正确的是( )
A.激光器的移动速率一定大于传送带的速率
B.提高激光器的移动速率可以切割出宽度(长度)更小的钢板
C.保持小钢板的尺寸不变,提高激光器的移动速率可以在一小时内切割出更多的小钢板
D.激光器切割时的轨迹OP与PQ一定垂直
10.如图,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为,以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为
D.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。考生根据要求作。
11.某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪,如图甲所示。轻弹簧的右端固定,左端与一小车固定,小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针,装置静止时,小车的指针恰好指在刻度尺正中间,图中刻度尺是按一定比例的缩小图,其中每一小格代表的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示:用弹簧测力计测定小车的重力,读数如图丙所示。重力加速度g取10m/s2。
(1)根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知,弹簧的劲度系数k= N/m。(保留两位有效数字)
(2)某次测量小车所在位置如图丁所示,则小车的加速度方向为水平向 (填“左”或“右”)、大小为 m/s2。
(3)若将小车换为一个质量更小的小车,其他条件均不变,那么该加速度测量仪的量程将 。(选填“不变”“增大”或“减小”)
(4)加速度测量仪制作完成后,将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中,该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为 。
A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动
C.加速度减小的减速运动 D.加速度减小的加速运动
12.实践是检验真理的唯一标准
通过实验,科学家可以观察物理现象、验证理论预测,并发现新的物理规律。虽然理论推导和数学模型同样重要,但物理实验提供了直接的、可重复的证据,是科学进步不可或缺的基石之一。
(1)小华在直道上进行百米赛跑。百米跑过程中每10m用时测定结果如下表所示:
距离s/m
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
50-60
60-70
70-80
80-90
90-100
时间t/s
1.86
1.75
1.64
1.53
1.42
1.31
1.2
1.09
0.98
0.87
请判断小华的运动是否是匀加速运动并说明理由。
判断:
理由:
(2)位移传感器由发射器和接收器组成,发射器A内装有红外线和超声波发射器;接收器B内装有红外线和超声波接收器。如图(a)所示,测量时,固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,由于红外线传播时间可以忽略,接收器收到红外线脉冲时刻即可认为是脉冲的发射时刻,记为t1,收到超声波脉冲时停止计时,记为t2。计算机可据此计算出发射器和接收器之间的距离。
①红外线传播时间可以忽略的原因是( )
A.红外线与超声波传播速度差不多
B.红外线传播速度远大于超声波传播速度
②忽略红外线传播时间,若红外线传播速度为v1,超声波传播速度为v2,将收到红外线脉冲时刻记为t1,收到超声波脉冲时刻记为t2,则此时发射器与接收器相距 。
③如图(b)所示,若发射和接收装置都安装在C上,信号由C发出,经小车D反射后再由C接收,这样只利用超声波信号就可以测量小车的速度了。已知超声波的传播速度为v=340m/s,若待测小车正匀速运动,第一个信号发射时刻为0.3s末,经过0.04s接收到反馈信号。然后在第0.5s末发射了第二个信号,再经过0.06s接收到反馈信号,根据这4个数据计算小车的速度为 m/s(保留小数点后2位)。
(3)如图所示,质量m=2kg的物体静置于水平面上,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于物体上,另一端施加一水平拉力F,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。逐渐增大F,当弹簧长度为12cm时,物体刚好被拉动。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)求:
①弹簧的劲度系数;
②当将弹簧拉长到13cm时,物体所受摩擦力f的大小;
③如图用一水平力F′拉着物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F′的大小随时间均匀减小,物体开始做减速运动。已知t1时刻F′减小为零,请定性画出0~t1内物体所受的摩擦力Ff大小随时间t变化的可能图像(无需写出推导过程)。
13.平直公路上一辆质量的货车以的速度匀速行驶,其正前方处,一轿车由静止开始以的加速度沿同一方向做匀加速直线运动,已知货车运动时受到的阻力等于自身重力的,货车的最大牵引力,取重力加速度大小。
(1)求货车与轿车之间的最小距离;
(2)要使货车能追上轿车,求货车加速的最短时间。
14.某同学正在参与一种游戏,下图中甲为俯视图,乙为侧视图,图乙中A为可视作质点的煤块,B为一块长为的工程泡沫板(煤块能够在板上留下划迹,且若板上的划痕有重叠时,会出现颜色更深的痕迹)。将A置于B表面,一起放在一足够长的台面上。现对B施加一水平向右、大小变化的力,该力满足(随时间均匀改变)。已知A、B之间的动摩擦因数为,B与台面的动摩擦因数为,质量,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)从开始施加力到泡沫板刚开始运动,经历了多长时间?
(2)当泡沫板上即将出现划痕时,煤块的速度大小是多少?
(3)该游戏获胜的依据是:煤块初始位置可在图甲中虚线上任意摆放,全程不能掉落出板,在板上留下的痕迹越长越好,颜色越深越好。某同学对泡沫板重新施加一个水平向右大小为的恒力,该力作用一段时间后可撤去,为了帮助他成为超级大赢家,请分析求出该力应作用多长时间?煤块初始位置应摆在距左端多远处?
15.如图,一水平面内放置的传送带,传送带区域为,长为,宽为,P点为的中点,传送带以速度匀速运动,小物块质量,小物块与传送带的动摩擦因数为,取重力加速度为。
(1)小物块从传送带的A点无初速度释放,求小物块从释放到运动到端的时间;
(2)小物块从传送带的P点向A点以某一水平速度射出,如恰好能从A点返回,并从CD边离开传送带,求此过程小物块与传送带摩擦产生的热量;
(3)小物块从传送带的A点以平行于方向的速度射出,求小物块离开传送带时的位置。
参考答案
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】CD
9.【答案】ABD
10.【答案】AC
11.(1)[1]由胡克定律
可知弹簧的劲度系数为
(2)[2] [3]由图丙可得弹簧测力计的示数为
由二力平衡可得
解得小车质量为
由图丁可知弹簧处于压缩状态,弹簧弹力向左,设压缩量为,根据牛顿第二定律有
又
其中
联立解得
则小车的加速度方向为水平向左,大小为。
(3)[4]设弹簧的最大形变量为,根据牛顿第二定律可得
解得可测量的最大加速度为
可知若将小车换为一个质量更小的小车,其他条件均不变,那么该加速度测量仪的量程将增大。
(4)[5]指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0,说明小车的加速度逐渐减小到几乎为0,即小车可能做加速度逐渐减小的加速运动,也可能做加速度逐渐减小的减速运动。
故选CD。
12.(1)[1][2]根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知,在连续相等时间内位移之比为1:3:5……,由表中数据可知,0~10m内所用时间为1.86s,而10~40m内,所用时间为
两个阶段所用时间不相等,所以小华的运动不是匀加速直线运动。
(2)[1]红外线传播时间可以忽略的原因是红外线属于电磁波,传播速度远大于超声波传播速度。
故选B。
[2]超声波匀速传播,故发射器和接收器之间的距离为
[3]第一次超声波运动的时间为
此时C与小车间的距离为
第二次超声波运动的时间为
此时C与小车间的距离为
所以
解得
(3)①当物体刚好被拉动时,有
代入数据解得
②当将弹簧拉长到13cm时,物体已经开始运动,所受摩擦力为滑动摩擦力,其大小为
③由于物体初始做匀速直线运动,外力F′与滑动摩擦力大小相等,方向相反,从t=0时刻起水平力F′的大小随时间均匀减小,根据牛顿第二定律可得
加速度不断增大,物体做加速度增大的减速运动,摩擦力为滑动摩擦力,大小、方向不变,当速度减为零时,F′也减为零,则物体将处于静止状态,摩擦力突变为零;当速度减为零时,F′不为零,物体也将处于静止状态,此时
随着F′减小,摩擦力不断减小,此过程摩擦力为静摩擦力,所以0~t1内物体所受的摩擦力Ff大小随时间t变化的可能图像如图所示
13.解法一:(1)当两车速度相等时,两车相距最近,设轿车速度由零增大到所用的时间为t,对应的位移大小为,货车运动的位移大小为,则有:
解得
;
(2)设货车的最大加速度大小为,货车受到的阻力大小为f,由牛顿运动定律得:
解得;
要使加速的时间最短,货车必须立即以最大加速度做匀加速直线运动,经时间后匀速运动,恰好在两车速度相等时追上轿车。在此临界条件上,设轿车从由静止启动到被货车追上所用时间为,此过程中轿车运动的位移大小为,货车运动的位移大小为,货车匀速运动的速度大小,则有:
解得。
解法二:(1)货车与轿车运动的图像如下:
;
(2)临界条件下的图像如下
解得。
14.(1)设经过时间板开始运动,此时,
联立解得
(2)设经过时间,煤块与板发生相对运动
对煤块,根据牛顿第二定律
解得
同理对板:,
联立解得,
由(1)可知,煤块和板整体一起运动的时间
对整体:
(3)假设如下情景:初始摆在右端,且相对运动过程中刚好能到达左端,最终又恰好停到右端,即划痕又长又深。设煤块放置的初始位置与板左端的距离为x,外力作用时间为,撤去外力前,板的加速度大小为,煤块加速度大小仍为a
解得
撤去外力后,速度相等之前,板匀减速,加速度大小为,煤块加速度大小仍为a,根据牛顿第二定律
解得
速度相等之后,二者各自匀减速运动,板加速度大小为,煤块加速度大小仍为a
根据牛顿第二定律
解得
设煤块与板速度相等时的速度为,因煤块恰不从左端滑出,也恰好不从右端滑出,有
代入数据解得
设煤块从启动到与板速度相等经历的时间为,因为加速与减速的加速度大小相等,所以速度相等到煤块停止的时间也为
解得
速度相等之前,对板
代入可得
所以
代入解得
假设的情景成立
15.(1)根据牛顿第二定律可得
由于
可知小物块先加速到与传送带达到共速,然后做匀速直线运动,加速所用时间为
加速位移为
匀速运动的时间为
可得总时间为
(2)小物块向A点射出后,恰好能从A点返回时,与传送带摩擦产生的热量最大,设射出的初速度为v′,恰好到A点有
运动的时间为
此段产生的热量为
然后,小物块反向加速到传送带速度,此段产生的热量为
所以总热量为
(3)小物块射出后相对于传送带的运动方向如图所示
由于滑动摩擦力与相对运动方向相反,可得
由于
所以加速变a的方向不变,小物体的两个方向的加速度分量不变,由上可知,相对地面,小物体在v方向做匀减速直线运动,在AC方向做匀加速直线运动,设小物块从BD边射出,运动时间为t,由匀减速运动可知
可得
此时沿AC方向的位移为
假设成立,所以小物块从BD边射出,射出点距离B点为
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