内容正文:
广东省实验中学2024-2025学年高三上学期10月物理试题改编练习卷
一、单选题
1.我国在西昌卫星发射中心发射“中星”广播电视直播卫星,按预定计划,“中星”应该首先被送入近地点约为公里,远地点约为万公里的转移轨道Ⅱ(椭圆),然后通过远地点变轨,最终进入地球同步轨道Ⅲ(圆形)。但是由于火箭故障,卫星实际入轨后初始轨道Ⅰ远地点只有万公里。科技人员没有放弃,通过精心操作,利用卫星自带燃料在近地点点火,尽量抬高远地点的高度,经过次轨道调整,终于在月日成功进入预定轨道,下列说法正确的是( )
A.卫星从轨道Ⅰ的点进入轨道Ⅱ后机械能减小
B.卫星在轨道Ⅲ经过点时和轨道Ⅱ经过点时的速度相同
C.“中星”发射失利原因可能是发射速度没有达到
D.卫星在轨道Ⅱ由点向点运动时处于失重状态
2.如图是某风洞实验室的侧视简图,两水平虚线间为风洞区域,物体进入该区域会受到气流对它产生的水平向右的恒力。自该区域下边界上点将一小球(可视为质点)以一定速度竖直上抛,经过最高点后最终落在该区域下边界上点,则( )
A.小球从点到点的运动轨迹可能是直线
B.小球在点的速度沿水平方向
C.小球在点的速度沿竖直方向
D.小球在过程中运动的时间大于在过程中运动的时间
3.如图甲所示为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,忽略木楔与木块间的摩擦力,则下列说法正确的是( )
A.木楔挤压木块过程中,木楔对木块的压力大于木块对木楔的压力
B.为了提高榨油的效率,θ通常设计得较大
C.木楔对单侧木块的压力大小为
D.当θ一定时,F越大,木楔对单侧木块的压力越大
4.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则( )
A.C点的速度为1.6m/s B.C点的速度为0.75m/s
C.C、D间的距离为0.5m D.C、D间的距离为
5.某同学使用小型电动打夯机平整自家房前的场地,如图所示是电动打夯机的结构示意图。质量为的摆锤通过轻杆与总质量为的底座(含电动机)上的转轴相连。电动机带动摆锤绕转轴在竖直面内匀速转动,转动半径为,重力加速度为,打夯机底座刚好能离开地面,下列说法正确的是( )
A.转到最低点时摆锤处于失重状态 B.摆锤在最高点时,杆给摆锤的弹力恰好为
C.摆锤的角速度为
D.摆锤转到最低点时,打夯机对地面的压力为
6.如图所示(俯视图),时刻兔子在水平面上的O点以速度垂直做匀速直线运动,距离,狼在水平面上从A点做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度大小为,方向与的夹角为45°。若狼恰好捉兔成功,则狼从A点起跑的时刻为( )
A. B. C. D.
7.t=0时,质量为m的汽车由静止开始启动并沿平直路面行驶,发动机的输出功率恒为P,受到的阻力大小一定,汽车能够达到的最大速度为v。已知t=t0时汽车的速度为,下列判断正确的是( )
A.t=t0时,汽车的加速度大小为 B.0~t0的时间内,汽车的位移大小为
C.t=2t0时,汽车的速度大小为v D.t0~2t0的时间内,汽车的位移大小为
二、多选题
8.如图所示,质量为175kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止开始启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中受到的阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力为700N
B.汽车的最大牵引力为700N
C.8s~18s过程中汽车牵引力做的功为7×104J
D.8s~18s过程中汽车的位移大小为90m
9.如图甲所示,两卫星Ⅰ、Ⅱ环绕木星在同一平面内做圆周运动,绕行方向相反,当卫星Ⅰ、Ⅱ间相距最远时开始计时,它们之间的距离随时间变化的关系图像如图乙所示,已知卫星Ⅰ的周期为T,轨道半径为R,下列说法正确的是( )
A.卫星Ⅰ、Ⅱ间的最近距离为2R B.卫星Ⅰ、Ⅱ间的最远距离为5R
C.卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径之比为 D.卫星Ⅰ、Ⅱ的线速度大小之比为
10.如图所示,一半径为的倾斜匀质圆盘可绕垂直固定于圆盘圆心的转轴转动,盘面与水平面的夹角为。初始时圆盘静止,在圆盘上轻放与圆盘动摩擦因数均为的物块和物块,放上后物块均能静止于圆盘上。让转轴角速度从0开始缓慢增大,关于此过程, 下列说法正确的是( )
A.物块在其圆周轨迹的最高点最容易与圆盘发生相对滑动
B.物块在其圆周轨迹的最低点最容易与圆盘发生相对滑动
C.物块先于物块与圆盘发生相对滑动
D.物块先于物块与圆盘发生相对滑动
三、实验题
11.晓强同学利用下图所示的装置完成了“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)关于本实验的操作,下列说法正确的是____(填选项序号)。
A.实验时打点计时器应接8V的直流电源
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.实验时应调节连接小车的细绳与长木板平行
D.小车质量应远大于砂桶的质量
(2)某次实验时得到的纸带如下图所示,已知相邻两计数点间还有4个点未画出,电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小为a= m/s2;若本次实验时力传感器的示数为1.9N,重力加速度g取10m/s2,则沙桶的总质量为m= kg(结果均保留2位有效数字)。
12.“九章”实验小组为探究做圆周运动的物体所需向心力大小与线速度大小的关系,设计了如图甲所示的装置。细线的一端连接固定在悬点O处的力传感器,细线的另一端连接小球,将小球拉至细线偏离竖直方向某一角度(细线伸直)后由静止释放,悬点正下方的光电门可以测量小球通过光电门的挡光时间,力传感器可以显示细线对力传感器的拉力大小。
(1)利用刻度尺和三角尺测小球的直径,测量结果如图乙所示,则小球的直径 cm。
(2)测得小球经过光电门时的遮光时间为t,则小球经过光电门时的速度大小为 (用d、t表示)。
(3)改变小球释放位置,重复多次实验,测出多组小球经过光电门时细线对力传感器的拉力大小F与小球经过光电门时的遮光时间t,绘制出图像,则绘制出的图像可能正确的是______。
A.B.C.D.
四、解答题
13.如图所示,为竖直光滑圆弧轨道的直径,其半径,端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点,为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从点飞出,取,,。
(1)若小球恰好能从点飞出,求小球落地点与点的水平距离;
(2)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点对圆弧轨道的压力大小;
(3)若小球从点飞出,经过点恰好沿切线进入圆弧轨道,求小球在点受到的支持力的大小。
14.如图为某工厂运送货物路径。传送带长度 倾角 以 的速度顺时针传动,半径为 的光滑圆弧形管道BC。与传送带相切于 B点,C为管道的最高点且该点的切线水平、管道右侧连接一漏斗。工人借助机器推动货物 (视为质点)使其以初速度v0从A点滑上传送带,从B点离开传送带进入圆弧管道,从C点离开后做平抛运动。若 时,货物离开C点能精准掉落到漏斗的底部。已知货物与传送带间动摩擦因数 不计货物通过A、B两点时的机械能损失,重力加速度
(1)求 货物在传送带上运动的时间t;
(2)若 求质量为 的货物达C点前瞬间,圆弧管道对它的作用力的大小和方向;
(3)若初速度 在一定范围内变化,货物离开C点后都能精准掉落到漏斗的底部,求:的取值范围。
15.如图所示,长木板C固定在水平地面上,物块A、B以相同大小的初速度v=4m/s同时从C的左右两端开始相向运动,物块A的质量为与C之间的动摩擦因数为物块B的质量为与C之间的动摩擦因数为μ₂=0.4,A、B可视为质点,重力加速度大小求:
(1)若A、B未相撞,长木板C的最小长度;
(2)若A、B能相撞且相撞后结合为一个整体,碰撞时间极短,A、B没有从长木板C上掉下,A、B碰后运动位移的最大值是多少;
(3)若长木板C未固定且地面光滑,C的质量为A、B没有发生碰撞,则A与C之间因摩擦产生的热量是多少。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【详解】A.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,轨道半径变大,要做离心运动,卫星应从轨道Ⅰ的点加速后才能做离心运动,从而进入轨道Ⅱ,卫星加速过程机械能增加,则卫星从轨道Ⅰ的点进入轨道Ⅱ后机械能增加,故A错误;
B.卫星由Ⅱ的点加速后才能进入Ⅲ,由此可知,卫星在轨道Ⅲ经过点时的速度大于在轨道Ⅱ经过点时的速度,故B错误;
C.发射速度小于时,卫星会落回地面,而该卫星进入较低轨道,故发射速度大于,故C错误。
D.卫星在轨道Ⅱ由点向点运动时只受到万有引力的作用,所以处于完全失重状态,故D正确。故选D。
2.B
【详解】A.小球的初速度与所受合力不共线,运动轨迹为曲线,选项A错误;
B.小球在M点的竖直速度为零,故速度沿水平方向,选项B正确;
C.小球在N点既有竖直速度也有水平速度,选项C错误;
D.小球在竖直方向做直上抛运动,由运动的对称性可知,OM过程中和MN过程中的运动时间相同,选项D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,相互作用力等大反向,故木楔对木块的压力等于木块对木楔的压力,故A错误;
BC.如图所示,由力的分解可知
木楔对单侧木块的压力为;可知当越大,越大,越小,故BC错误;
D.当一定时,F越大,木楔对单侧木块的压力越大,故D正确。故选D。
4.D
【详解】AB.根据
可得加速度大小为
物体通过B点时的速度为
则C点的速度为,故AB错误;
CD.根据
可得C、D间的距离为,故C错误,D正确。故选D。
5.D
【详解】A.转到最低点时摆锤有向上的加速度,处于超重状态,故A错误;
BC.电动机带动摆锤绕转轴在竖直面内匀速转动,设角速度为,摆锤在最高点时,根据牛顿第二定律可得
此时打夯机底座刚好能离开地面,地面对底座的支持力为0,则杆对底座的拉力
由牛顿第三定律可知底座对杆的拉力
在最高点处,杆对摆锤的拉力沿杆方向,可得,因此摆锤在最高点时,杆给摆锤的弹力不是。
联立可得。故BC错误;
D.根据以上分析可知在最低点时
对打夯机底座受力分析,有
根据牛顿第三定律可得,打夯机对地面的压力为。故D正确。故选D。
6.B
【详解】若狼恰好捉兔成功,根据几何关系可知兔的位移为解得
狼的位移为解得
所以狼从A点起跑的时刻为故选B。
7.A
【详解】A.当汽车速度达到最大值v时,牵引力等于阻力,即所以阻力
在t=t0时,汽车速度为,此时牵引力为
根据牛顿第二定律可得,故A正确;
B.在0~t0时间内,根据动能定理可得解得,故B错误;
C.若汽车做匀加速直线运动,t=t0时汽车的速度为,t=2t0时,汽车的速度大小为v,但此时汽车的功率恒定,加速度减小,速度增大,所以t=2t0时,汽车的速度小于v,故C错误;
D.0~t0的时间内,汽车的位移大小为,由于汽车的速度不断增大,所以t0~2t0的时间内,汽车的位移大于,故D错误。故选A。
8.AC
【详解】A.当牵引力等于阻力时,汽车做匀速运动,速度达到最大,则有,故A正确;
B.汽车做匀加速运动的牵引力最大,由图像可知最大牵引力为,故B错误;
C.在8s~18s的过程中汽车牵引力做的功为,故C正确;
D.在8s~18s过程中,根据动能定理得解得,故D错误。故选AC。
9.BD
【详解】AB.根据题图乙可知,卫星Ⅰ、Ⅱ间的距离呈周期性变化,根据两卫星从相距最远到相距最近有
其中,解得
根据开普勒第三定律有其中解得,,
则卫星Ⅰ、Ⅱ间的最近距离为3R,最远距离为5R,故A错误,B正确;
C.根据上述分析可知,卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径之比为,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力有解得
可知卫星Ⅰ、Ⅱ的线速度大小之比为,故D正确。故选BD。
10.BC
【详解】AB.物块在圆盘所在的平面内受两个力,分别为重力沿圆盘向下的分力、静摩擦力,这两个力的合力提供向心力(大小为),向心力始终指向圆心,垂直圆面向下看去,静摩擦力的变化情况如图所示
若不变,则向心力大小不变,故向心力的箭头端始终落在一个圆上,由图可知,当向心力向上时(即物体通过最低点时),物体所受静摩擦力最大,故物块在其圆周轨迹的最低点最容易与圆盘发生相对滑动,故A错误,B正确;
CD.假设物块通过最低点时恰好与圆盘发生相对滑动,设此时的角速度为,有
解得
故越大,越小,因物块a圆周运动的半径较大,故物块a对应的较小,故物块先于物块与圆盘发生相对滑动,故C正确,D错误。故选BC。
11.(1)C ;(2) 0.25 ; 0.20
【详解】(1)A.打点计时器应接交流电源,故A错误;
B.实验时应先接通电源后释放小车,故B错误;
C.调节细绳与长木板平行,能保证小车受到的拉力为恒力,故C正确;
D.本题有力传感器测拉力,不需要小车质量远大于砂桶质量,故D错误。故选C。
(2)[1]相邻两计数点间还有4个点未画出,可知相邻两计数点间时间间隔
逐差法可知
[2]对沙桶有;其中;联立解得
12.(1)0.78/0.79/0.80/0.81/0.82;(2);(3)A
【详解】(1)如如图乙所示,则小球的直径
(2)小球经过光电门时的速度大小近似等于小球经过光电门时的平均速度,小球经过光电门时的速度大小为
(3)设小球球心到悬点的距离为,由牛顿第二定律得
又得;故图像如图A所示。故选A。
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球恰好能从点飞出,设此时速度为,对在点的小球受力分析,只受重力,根据牛顿第二定律又小球落地时间满足水平位移联立解得
(2)将小球在处的速度分解,在竖直方向上有
在水平方向上有联立并代入数据得
对小球在处受力分析,由牛顿第二定律得解得
根据牛顿第三定律知,圆弧轨道受到的压力大小
(3)小球在处速度
其受力分析如图所示
由牛顿第二定律得解得
14.(1);(2),方向竖直向下;(3)
【详解】(1)对货物在AB间运动受力分析,根据牛顿第二定律得
得货物做加速运动的加速度为
货物做加速运动的时间为
货物做加速运动的位移匀速的时间为
所以,货物通过传送带的时间为
(2)货物从B点到达C点前瞬间,根据机械能守恒定律,有
根据牛顿第二定律,有联立解得,方向竖直向下。
(3)货物离开C点后做平抛运动,使其能精准掉落到漏斗的底部,则要求离开C点的时候速度要相同,故货物至少要在B点与传送带共速,若,则比更快达到共速,符合题意
若,根据牛顿第二定律,有解得
又解得故的取值范围为。
15.(1)6m;(2);(3)
【详解】(1)对A、B分析,根据牛顿第二定律分别有,
解得,
根据运动公式分别有,解得,
则长木板C的最小长度为L=6m
(2)只要A、B在停下来之前发生碰撞,由系统满足动量守恒得解得
碰后对A、B整体,根据牛顿第二定律有解得
由运动公式有解得x
如果A、B在B停下来之后发生碰撞,则碰后速度更小,位移也更小,故碰后运动位移的最大值是
(3)若长木板C未固定,在B速度减为零之前,C静止不动。假设B速度减为零之后B、C相对静止,根据牛顿第二定律有解得
因,故假设成立
B速度减为零的过程中,B与C之间因摩擦产生的热量,由能量守恒得
A、B没有发生碰撞,最终A、B和C系统共速,设为,由系统满足动量守恒有
解得
A、B和C系统总摩擦热量,由能量守恒得
设A与C之间因摩擦产生的热量,则有解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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