精品解析:重庆市巴蜀中学校2025-2026学年高三上学期8月月考物理试题
2025-09-08
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2份
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30页
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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) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 渝中区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.27 MB |
| 发布时间 | 2025-09-08 |
| 更新时间 | 2025-09-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53825095.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 在下列有关单位制与矢量的说法中,正确的是( )
A. 长度、时间、质量是国际单位制中的基本物理量
B. 厘米(cm)、分钟(min)、开尔文(K)是国际单位制中的基本单位
C. 位移、速度、电流都有大小和方向,它们都是矢量
D. 根据牛顿第二定律可知
【答案】A
【解析】
【详解】A.长度、时间、质量是国际单位制中的基本物理量,国际单位制(SI)的七个基本物理量包括长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度,故A正确。
B.厘米、分钟、开尔文中,开尔文是SI基本单位,但厘米(非米)和分钟(非秒)不是SI基本单位,故B错误。
C.位移和速度是矢量,但电流虽有方向,其运算遵循代数法则而非矢量叠加,故电流是标量,故C错误。
D.由牛顿第二定律 ,单位换算应为 ,故D错误。
故选A。
2. 某同学操控质量为2kg的遥控汽车沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像可知在内
根据牛顿第二定律可得
根据图像可知在内
根据牛顿第二定律可得
根据图像可知在内
根据牛顿第二定律可得
可知遥控汽车在和内加速度大小均为,方向相反,在内加速度为零,由图线的斜率表示加速度,可知A项符合题意。
故选A。
3. “天问一号”探测器着陆火星取得成功,是我国星际探测征程的重要一步,在火星上首次留下了中国人的印迹。“天问一号”探测器成功发射后,顺利被火星捕获,成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整,探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行,之后进入被称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行。如图所示,两轨道相切于近火点P,则“天问一号”探测器( )
A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态
B. 沿轨道Ⅱ从N点向P点运动过程中速度减小
C. 从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ在P处需要喷气加速
D. 在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长
【答案】D
【解析】
【详解】A.“天问一号”探测器在轨道Ⅱ运行时,受到万有引力的作用做曲线运动,受力不平衡,故A错误;
B.在椭圆轨道Ⅱ从N点向着近地点飞行,根据开普勒第二定律可知速度增大,故B错误;
C.探测器从高轨道Ⅰ进入低轨道Ⅱ时做近心运动,所需向心力减小,故需要在近地点减速,故C错误;
D.根据开普勒第三定律
因轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴要大,所以在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ时长,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,水平转盘上有一质量为m的小物块,用长为L的细绳与通过转盘中心的竖直转轴相连,细绳与转轴间的夹角为θ;系统静止时,细绳伸直但绳中张力为零。设物块与转盘间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块可看作质点,随转盘的角速度从零开始缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 随着角速度ω缓慢增大,小物块受到的摩擦力一直增大
B. 随着角速度ω缓慢增大,细绳对小物块的拉力一直增大
C. 当角速度时,细绳张力的大小为
D. 当角速度时,细绳张力的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.随着角速度从零缓慢增大,小物块开始受到静摩擦力的作用,和转盘一起做匀速圆周运动,摩擦力逐渐增大;当角速度增大到最大时,静摩擦力达到最大,该过程中细绳无拉力,静摩擦力提供匀速圆周运动的向心力,设该角速度大小为,则
解得
即当增大至时,静摩擦力达到最大,且该过程中细绳无拉力。当继续增大,细绳的拉力增大,使得小物块对转盘的压力逐渐减小,物块与转盘之间的摩擦力又逐渐减小,故AB错误;
CD.当转盘和小物块之间恰好无压力时,即不变,此时细绳张力的水平分力提供向心力,竖直方向的分力平衡重力,即,
解得,,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,一轻绳绕过定滑轮C(半径可忽略)一端连接小球A(可视为质点),另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上,受到水平向右的作用力F的作用,使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动,定滑轮C在半球面球心O的正上方,已知OC的长度为2R,半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大
C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球沿光滑半球面缓慢运动过程中,小球受到重力、轻绳的拉力、半球面对的支持力的作用,处于三力平衡状态,根据相似三角形法则知
可得轻绳的拉力逐渐减小,支持力不变,故AB错误。
C.物体向右运动,受到轻绳的张力重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小,轻绳与竖直方向的夹角增大,知张力的竖直分力减小,则地面对物体的支持力增大,摩擦力增大,故C正确。
D.球A对半球面的压力大小不变,其方向与竖直方向夹角变小,则压力与半球面的重力的合力增大,此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力,故地面对半球面的作用力增大,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,高一同学在研究抛体运动时,将一小球从点抛出,其初速度的大小为,方向与水平方向成斜向下,小球落到水平地面的点,速度与水平方向成。运动过程不计空气阻力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球在空中运动的时间为2s B. 小球下落的高度为20m
C. 小球的位移大小为 D. 小球落地时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从点抛出,将初速度进行正交分解有,;在点时有,
又
可得,故A错误;
B.小球下落的高度为,故B错误;
C.小球的水平位移为,其位移为,故C错误;
D.由,可得,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,A、B两滑块的质量均为m,用一轻绳将两滑块相连后,将A置于固定的光滑水平面上,将B置于固定的光滑斜面上,斜面的倾角为30°,并将A、B稳住不动。将一轻质动滑轮置于轻绳上,再将质量为2m的钩码C挂于动滑轮上。现先后按以下两种方式操作:第一次将B稳住,由静止释放A;第二次将A稳住,由静止释放B。物体C下落相同位移x时(C下落过程中,A、B均没有与定滑轮碰撞),设两次下落的时间分别为t1、t2,物体C的加速度分别为a1、a2,物体C的动能分别为Ek1、Ek2,由A、B、C组成的系统减少的重力势能分别为∆Ep1、∆Ep2。滑轮摩擦不计,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第一次固定B,物体C下落过程中,设轻绳的拉力为F1,对物体A有,
对物体C有,
可得,
物体C的速度为
动能为
系统减少的重力势能为
第二次固定A,物体C下落过程中,设轻绳拉力为F2,对物体B有,
对物体C有,
可得,
物体C的速度为
动能为
系统减少的重力势能为
第二次固定A,物体C下落过程中,设轻绳的拉力为F2,对物体B有,
对物体C有,
可得,
物体C的速度为
动能为
系统减少的重力势能为
由此可知,,,
故选C。
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,游乐园的观光小火车特别受大家的喜爱。现有一辆小火车由车头和4节车厢编组而成,假设车头和每一节车厢的质量均相等,在水平地面上运行过程中阻力与重力成正比。小火车在运动中,车头对第一节车厢的拉力为,第一节车厢对第二节车厢的拉力为,第二节车厢对第三节车厢的拉力为,第三节车厢对第四节车厢的拉力为,则( )
A. 当小火车匀加速运动时:
B. 当小火车匀加速运动时:
C. 当小火车匀速运动时:
D. 当小火车匀速运动时:
【答案】AC
【解析】
【详解】运行过程中阻力与重力成正比,设比例系数为k。设每一节车厢的质量为,小火车做匀加速直线运动时,对四节车厢整体进行分析,由牛顿第二定律有
解得
同理,对后三节车厢整体进行分析,有
对后两节车厢进行分析,有
对第四节车厢进行分析,有
由此可知,无论小火车做匀速直线运动还是匀加速直线运动,都有。故AC正确,BD错误。
故选AC。
9. 如图所示,曲面是半径为的光滑圆弧轨道,端切线水平且与水平面相连,质量为的小滑块从水平面上处以初速度向左运动,可以到达圆弧轨道的点(图中未画出),然后下滑,最后停在处,,重力加速度取,则由题中信息能求出的物理量是( )
A. 全过程中因摩擦产生的热量 B. 滑块与水平面间的动摩擦因数
C. 点到水平地面的高度 D. 滑块通过圆弧点时对轨道的压力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.确定物体为研究对象,在水平面上运动时,受重力、支持力和摩擦力,做匀变速运动;由于圆弧轨道光滑,在圆弧上的运动过程中机械能守恒。对整个过程,由能量守恒得内能,故A正确。
B.对全过程分析,由动能定理得
其中,但具体值未知,所以不能求出;对到的过程,由动能定理得
由以上式子联立得,滑块滑到点时动能
对到的过程,设点与水平面的高度为,由机械能守恒得
得,故B错误,C正确。
D.滑块通过圆弧点时的动能为
可得
且在点时有
由此可以得出轨道对滑块的支持力
根据牛顿第三定律可得,此时对轨道的压力大小为,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,物体和叠放在竖直弹簧上,物体和通过跨过定滑轮的轻绳相连接。初始时用手托住物体,整个系统处于静止状态,且轻绳恰好伸直。已知和的质量均为的质量为,重力加速度为,弹簧的劲度系数为,不计一切摩擦。现释放物体,则( )
A. 释放瞬间,的加速度大小为
B. 和分离之前,和之间的弹力逐渐增大
C. 和分离时,向上移动了
D. 若物体的质量等于,则释放瞬间,和的相互作用力为零
【答案】CD
【解析】
【详解】A.释放瞬间,对、、整体分析,根据牛顿第二定律
初始时轻绳恰好伸直,弹簧的弹力
初始压缩量
释放瞬间,对、、整体分析,合力
总质量
则加速度
所以的加速度大小为,故A错误;
B.和分离之前,三者具有共同的加速度,对分析,根据牛顿第二定律
随着物体上升,弹簧的压缩量减小,弹簧的弹力逐渐减小
对整体分析可知
加速度减小,所以和之间的弹力
其逐渐减小,故错误;
C.、分离时,二者的加速度相同
相互作用力为零,设此时弹簧的形变量为,对物体进行受力分析,即有
可得
则物体上升的位移为,故C正确;
D.若物体的质量等于,释放瞬间,对、、整体分析,合力
总质量,则加速度
对分析,根据牛顿第二定律
解得
对分析,
代入解得,即和的相互作用力为零,故D正确。
故选CD。
三、非选择题:共6小题,共64分。
11. 为探究平抛运动规律,物理研究小组首先在地面上平铺一个带有插槽的木板(例如一些立体书架中就含有插槽),其上等间隔地分布着平行的插槽。如图甲所示,板上的、均为插槽。其次,将覆盖复写纸的方格平整地铺在硬纸板上,实验时依次将板插入插槽中,而后让小球从斜轨上静止释放,则小球在飞出后将与板碰撞,即可获取一个点迹。将板插入不同插槽,即可获取多个点迹。
(1)下列说法正确的是_______。
A. 实验时斜轨应确保光滑
B. 斜轨末端需要水平
C. 每次都让小球从斜轨上同一位置由静止释放
(2)如图乙,实验中小球在方格纸上依次打下的分别对应板在时的点迹,已知方格纸的每小方格的边长为,当地重力加速度大小为,相邻插槽间距为,则小球在空中运动水平距离时所用的时间_______(用表示);小球平抛的初速度_______(用表示)。
【答案】(1)BC (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验时,为了保证小球每次抛出的初速度相同,每次让小球从斜轨上同一位置由静止释放,但斜轨不需要光滑;为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜轨末端需要确保水平。
故选BC。
【小问2详解】
[1][2]根据
可得小球在空中运动水平距离时所用的时间为
每时间,在水平方向运动距离,可得初速度为
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某探究小组利用力传感器设计了如图甲所示的实验装置,其中为小车的质量,为砂和砂桶的总质量,为动滑轮的质量。力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,下列操作描述正确的是_______。
A. 平衡摩擦力时,应在挂砂桶的情况下,将带滑轮的长木板右端垫高,使小车能沿木板向左匀速运动
B. 实验以动滑轮和小车作为研究对象,不需要测量砂和砂桶的总质量m
C. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)某同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点,每两个计数点间有四个点未画出,由此可算出小车的加速度_______(保留2位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F图线是一条直线,如图甲所示,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量_______(用k、m、中相关字母表示)。
(4)乙同学还做了如下实验:如图乙所示,平衡好摩擦力后,不改变小车质量和槽码个数,撤去打点计时器及小车后面的纸带,用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度,测量的结果比不放手机、用打点计时器测得的要小,这是因为_______。
A. 在小车上放置了智能手机后,没有重新平衡摩擦力
B. 在小车上放置了智能手机后,细线的拉力变小了
C. 在小车上放置了智能手机后,整体的质量变大了
【答案】(1)BC (2)0.20##019##0.21
(3) (4)C
【解析】
【小问1详解】
A.在平衡摩擦力时,应在不挂砂桶的情况下(目的是平衡摩擦力,而不是砂桶重力),将带滑轮的长木板右端垫高,故A错误;
B.本实验利用传感器测绳上拉力,不需要测量砂和砂桶的总质量,故B正确;
C.为获得更多的点迹,小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数,故C正确;
D.用力传感器测量绳子的拉力,则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小,不用保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
由图可知
相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法可算出小车的加速度
【小问3详解】
对小车与滑轮组成的系统,由牛顿第二定律得
解得
所以
故小车的质量为
【小问4详解】
A.平衡摩擦力后,根据平衡条件有
化简得
由此可知,木板的倾角与小车质量无关,在小车上放置了智能手机后,相当于小车的质量增大,上式仍成立,不用重新平衡摩擦力,故A错误;
B.对槽码有
减小,则绳上拉力增大,故B错误;
C.在小车上放置了智能手机后,整体的质量变大了,不改变小车质量和槽码个数,则整体合力不变;对槽码、小车和手机的整体,根据牛顿第二定律
化简得
增大,减小,故C正确。
故选C。
13. 中国天眼(FAST)探测到一个罕见的脉冲星双星系统,由质量分别为和的恒星A、B组成,两星间距为,绕其连线上某点做匀速圆周运动。已知引力常量为,忽略其他天体影响。
(1)求恒星A和B的轨道半径和;
(2)求恒星A做圆周运动的周期。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
对双星系统,角速度相等,由相互间的万有引力提供向心力,则有
可得
又因为
解得,
【小问2详解】
对恒星A,由双星间的万有引力提供向心力,则有
又
代入可得
14. 如图甲所示,倾角θ=37°的白色传送带以恒定速率逆时针运行,现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点,煤块从A点运动到最下端B点的过程中,v2随位移x的变化图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)煤块与传送带间的动摩擦因数;
(2)煤块到达B点的速度大小vB以及传送带上的划痕长度L0。
【答案】(1)0.5 (2)12m/s,5m
【解析】
【小问1详解】
煤块放上传送带后瞬间,煤块相对传送带向上滑动,则所受摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
由题意可知,传送带的速度为
第一段加速过程,有
解得,
小问2详解】
第二段匀加速过程,有,
解得,
第一阶段加速时间为
此过程中传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向上的位移为
第二阶段,根据
可得第二段过程时间为
此过程中传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向下的位移为
所以划痕长度为
15. 机器狗练习“狗拉雪橇”动作。某次练习中机器狗通过轻质水平拉绳拉动雪橇在水平面内做匀速圆周运动(如俯视图所示),拉绳与雪橇的速度方向夹角为θ=60°。雪橇的质量为m,雪橇轨迹半径为R。雪橇与地面间的动摩擦因数为µ,重力加速度为g。机器狗与雪橇均视为质点。
(1)求拉绳的张力T1的大小;
(2)求雪橇的动能Ek;
(3)当机器狗运动至P点时,雪橇运动至Q点,此时机器狗突然改变运动状态(但拉绳仍始终处于水平),以保证雪橇以此时的速度和加速度开始做“类平抛”运动(辅助坐标系已画出)。设此时t=0,求时,拉绳的张力T2的大小。
【答案】(1)2µmg
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对雪橇,沿切线方向有
解得
【小问2详解】
对雪橇,沿法线方向有
则雪橇的动能
【小问3详解】
由(2)知,在Q点时速度为
加速度为
经t时间后有
则t内速度转过的角度满足
即
此时雪橇受力如图所示
根据余弦定理有
解得
16. 质量为的小铅块,用长度不可伸长的轻绳悬挂于点,足够长的传送带水平放置,点在点正下方,,初始将铅块拉至与点等高的A点由静止释放,当其第一次摆至点时轻绳刚好被拉断,随后铅块以水平速度滑上传送带。段是一个与传送带等高接触但不影响其转动的光滑平台,平台右侧并排放有10个完全相同的木块,其上表面与平台等高,如图甲所示。每个木块的质量为, 长为,铅块与木块上表面之间的动摩擦因数为,铅块与传送带之间和木块与地面之间的动摩擦因数均为,不考虑铅块的大小,不计空气阻力。。
(1)求的大小以及轻绳能承受的最大拉力大小;
(2)若传送带以的速度顺时针运转,铅块以速度滑上传送带的同时,对铅块施加周期性水平外力(如图乙所示),水平向右为正方向,铅块与传送带共速后撤去外力,求铅块与传送带之间因摩擦产生的热量;
(3)若传送带初始静止,当铅块滑上传送带时传送带立即以恒定加速度顺时针转动,一旦铅块与传送带共速,传送带便以此时的速度匀速运动,直至铅块滑上平台,为使铅块能停留在第10个木块上,求传送带加速度的取值范围。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
铅块从A到,根据机械能守恒有
解得
铅块在点,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
对传送带上的铅块受力分析,当时,根据牛顿第二定律有
解得
当时,根据牛顿第二定律有
解得
因共速后撤去外力,所以共速后铅块与传送带不再发生相对运动,画出铅块速度时间图像,其中阴影面积分别设为、; ,的速度如图所示
由图可知每2s内速度增加,56s内有28个2s
故第56s时的速度
共速时间
根据速度-时间图像与时间轴围成的面积表示
可得,
根据速度-时间图像可知在56s内有28个2s
第1个2s内位移为
第2个2s内的位移比第一个2s内的位移增加,位移为
第3个2s内的位移比第一个2s内的位移增加,位移为
依次类推......
第28个2内位移比第一个2s内的位移增加,位移为
第57s内的位移为
故铅块57s内的位移为
传送带57s内的位移为
因此相对位移为
摩擦生热
解得
【小问3详解】
铅块滑上木块后铅块受到的滑动摩擦力为
假设可以带动木块的数目为,则满足
解得
即当M滑上第10块木块时,第10块木块才开始运动
若铅块刚好能停在第10个木块的左边缘,对铅块在块木块上滑行时,根据动能定理有
解得
若铅块刚好能停在第10个木块的右边缘
研究铅块在第10个木块上的滑行,对分析,根据牛顿第二定律有
解得
对第10号木块,根据牛顿第二定律
解得
根据相对运动的速度位移关系
对铅块在块木块上滑行时
解得
在传送带上,铅块
设传送带的加速度分别为时,铅块与传送带的共同速度分别为
则有,
解得,
所以加速度需满足
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物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 在下列有关单位制与矢量的说法中,正确的是( )
A. 长度、时间、质量是国际单位制中的基本物理量
B. 厘米(cm)、分钟(min)、开尔文(K)是国际单位制中的基本单位
C. 位移、速度、电流都有大小和方向,它们都是矢量
D 根据牛顿第二定律可知
2. 某同学操控质量为2kg的遥控汽车沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. “天问一号”探测器着陆火星取得成功,是我国星际探测征程的重要一步,在火星上首次留下了中国人的印迹。“天问一号”探测器成功发射后,顺利被火星捕获,成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整,探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行,之后进入被称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行。如图所示,两轨道相切于近火点P,则“天问一号”探测器( )
A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态
B. 沿轨道Ⅱ从N点向P点运动过程中速度减小
C. 从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ在P处需要喷气加速
D. 在轨道Ⅰ上的运行周期比在轨道Ⅱ上的运行周期长
4. 如图所示,水平转盘上有一质量为m的小物块,用长为L的细绳与通过转盘中心的竖直转轴相连,细绳与转轴间的夹角为θ;系统静止时,细绳伸直但绳中张力为零。设物块与转盘间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块可看作质点,随转盘的角速度从零开始缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 随着角速度ω缓慢增大,小物块受到的摩擦力一直增大
B. 随着角速度ω缓慢增大,细绳对小物块的拉力一直增大
C. 当角速度时,细绳张力的大小为
D. 当角速度时,细绳张力的大小为
5. 如图所示,一轻绳绕过定滑轮C(半径可忽略)一端连接小球A(可视为质点),另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上,受到水平向右的作用力F的作用,使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动,定滑轮C在半球面球心O的正上方,已知OC的长度为2R,半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中,下列说法正确的是( )
A. 轻绳张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大
C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小
6. 如图所示,高一的同学在研究抛体运动时,将一小球从点抛出,其初速度的大小为,方向与水平方向成斜向下,小球落到水平地面的点,速度与水平方向成。运动过程不计空气阻力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球在空中运动的时间为2s B. 小球下落的高度为20m
C. 小球的位移大小为 D. 小球落地时的速度为
7. 如图所示,A、B两滑块的质量均为m,用一轻绳将两滑块相连后,将A置于固定的光滑水平面上,将B置于固定的光滑斜面上,斜面的倾角为30°,并将A、B稳住不动。将一轻质动滑轮置于轻绳上,再将质量为2m的钩码C挂于动滑轮上。现先后按以下两种方式操作:第一次将B稳住,由静止释放A;第二次将A稳住,由静止释放B。物体C下落相同位移x时(C下落过程中,A、B均没有与定滑轮碰撞),设两次下落的时间分别为t1、t2,物体C的加速度分别为a1、a2,物体C的动能分别为Ek1、Ek2,由A、B、C组成的系统减少的重力势能分别为∆Ep1、∆Ep2。滑轮摩擦不计,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,游乐园的观光小火车特别受大家的喜爱。现有一辆小火车由车头和4节车厢编组而成,假设车头和每一节车厢的质量均相等,在水平地面上运行过程中阻力与重力成正比。小火车在运动中,车头对第一节车厢的拉力为,第一节车厢对第二节车厢的拉力为,第二节车厢对第三节车厢的拉力为,第三节车厢对第四节车厢的拉力为,则( )
A. 当小火车匀加速运动时:
B. 当小火车匀加速运动时:
C. 当小火车匀速运动时:
D. 当小火车匀速运动时:
9. 如图所示,曲面是半径为的光滑圆弧轨道,端切线水平且与水平面相连,质量为的小滑块从水平面上处以初速度向左运动,可以到达圆弧轨道的点(图中未画出),然后下滑,最后停在处,,重力加速度取,则由题中信息能求出的物理量是( )
A. 全过程中因摩擦产生的热量 B. 滑块与水平面间的动摩擦因数
C. 点到水平地面的高度 D. 滑块通过圆弧点时对轨道的压力
10. 如图所示,物体和叠放在竖直弹簧上,物体和通过跨过定滑轮的轻绳相连接。初始时用手托住物体,整个系统处于静止状态,且轻绳恰好伸直。已知和的质量均为的质量为,重力加速度为,弹簧的劲度系数为,不计一切摩擦。现释放物体,则( )
A. 释放瞬间,的加速度大小为
B. 和分离之前,和之间的弹力逐渐增大
C 和分离时,向上移动了
D. 若物体的质量等于,则释放瞬间,和的相互作用力为零
三、非选择题:共6小题,共64分。
11. 为探究平抛运动规律,物理研究小组首先在地面上平铺一个带有插槽的木板(例如一些立体书架中就含有插槽),其上等间隔地分布着平行的插槽。如图甲所示,板上的、均为插槽。其次,将覆盖复写纸的方格平整地铺在硬纸板上,实验时依次将板插入插槽中,而后让小球从斜轨上静止释放,则小球在飞出后将与板碰撞,即可获取一个点迹。将板插入不同插槽,即可获取多个点迹。
(1)下列说法正确是_______。
A. 实验时斜轨应确保光滑
B. 斜轨末端需要水平
C. 每次都让小球从斜轨上同一位置由静止释放
(2)如图乙,实验中小球在方格纸上依次打下的分别对应板在时的点迹,已知方格纸的每小方格的边长为,当地重力加速度大小为,相邻插槽间距为,则小球在空中运动水平距离时所用的时间_______(用表示);小球平抛的初速度_______(用表示)。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某探究小组利用力传感器设计了如图甲所示的实验装置,其中为小车的质量,为砂和砂桶的总质量,为动滑轮的质量。力传感器可以测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,下列操作描述正确的是_______。
A. 平衡摩擦力时,应在挂砂桶的情况下,将带滑轮的长木板右端垫高,使小车能沿木板向左匀速运动
B. 实验以动滑轮和小车作为研究对象,不需要测量砂和砂桶的总质量m
C. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)某同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续计数点,每两个计数点间有四个点未画出,由此可算出小车的加速度_______(保留2位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F图线是一条直线,如图甲所示,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量_______(用k、m、中相关字母表示)。
(4)乙同学还做了如下实验:如图乙所示,平衡好摩擦力后,不改变小车质量和槽码个数,撤去打点计时器及小车后面的纸带,用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度,测量的结果比不放手机、用打点计时器测得的要小,这是因为_______。
A. 在小车上放置了智能手机后,没有重新平衡摩擦力
B. 在小车上放置了智能手机后,细线的拉力变小了
C. 在小车上放置了智能手机后,整体的质量变大了
13. 中国天眼(FAST)探测到一个罕见脉冲星双星系统,由质量分别为和的恒星A、B组成,两星间距为,绕其连线上某点做匀速圆周运动。已知引力常量为,忽略其他天体影响。
(1)求恒星A和B的轨道半径和;
(2)求恒星A做圆周运动的周期。
14. 如图甲所示,倾角θ=37°的白色传送带以恒定速率逆时针运行,现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点,煤块从A点运动到最下端B点的过程中,v2随位移x的变化图像如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)煤块与传送带间的动摩擦因数;
(2)煤块到达B点的速度大小vB以及传送带上的划痕长度L0。
15. 机器狗练习“狗拉雪橇”动作。某次练习中机器狗通过轻质水平拉绳拉动雪橇在水平面内做匀速圆周运动(如俯视图所示),拉绳与雪橇的速度方向夹角为θ=60°。雪橇的质量为m,雪橇轨迹半径为R。雪橇与地面间的动摩擦因数为µ,重力加速度为g。机器狗与雪橇均视为质点。
(1)求拉绳的张力T1的大小;
(2)求雪橇的动能Ek;
(3)当机器狗运动至P点时,雪橇运动至Q点,此时机器狗突然改变运动状态(但拉绳仍始终处于水平),以保证雪橇以此时的速度和加速度开始做“类平抛”运动(辅助坐标系已画出)。设此时t=0,求时,拉绳的张力T2的大小。
16. 质量为的小铅块,用长度不可伸长的轻绳悬挂于点,足够长的传送带水平放置,点在点正下方,,初始将铅块拉至与点等高的A点由静止释放,当其第一次摆至点时轻绳刚好被拉断,随后铅块以水平速度滑上传送带。段是一个与传送带等高接触但不影响其转动的光滑平台,平台右侧并排放有10个完全相同的木块,其上表面与平台等高,如图甲所示。每个木块的质量为, 长为,铅块与木块上表面之间的动摩擦因数为,铅块与传送带之间和木块与地面之间的动摩擦因数均为,不考虑铅块的大小,不计空气阻力。。
(1)求的大小以及轻绳能承受的最大拉力大小;
(2)若传送带以的速度顺时针运转,铅块以速度滑上传送带的同时,对铅块施加周期性水平外力(如图乙所示),水平向右为正方向,铅块与传送带共速后撤去外力,求铅块与传送带之间因摩擦产生的热量;
(3)若传送带初始静止,当铅块滑上传送带时传送带立即以恒定加速度顺时针转动,一旦铅块与传送带共速,传送带便以此时的速度匀速运动,直至铅块滑上平台,为使铅块能停留在第10个木块上,求传送带加速度的取值范围。
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