精品解析:山东省泰安市新泰中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题
2025-10-15
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内容正文:
新泰中学2023级高三上学期第一次大单元考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是一种匀变速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿并未通过实验发现力不是维持运动的原因,而是伽利略通过斜面实验及合理外推得出此结论,不符合史实,故A错误;
B.亚里士多德确实认为力是维持物体运动的原因,符合史实,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,一切物体在任何情况下都有惯性,符合史实,故C正确;
D.伽利略通过斜面实验外推得出自由落体为匀变速运动,符合史实,故D正确。
由于本题选择错误的,故选A。
2. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日——17日在珠海举行。航展首日,我国新型隐形战机歼惊喜亮相,如图,这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家(歼现已经是世界最先进的舰载战斗机,没有之一!)。假设歼某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动,则飞机所受合力与速度关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向,轨迹夹在速度方向与合力方向之间,且合力指向轨迹的凹侧,由于隐形战机加速运动,故速度方向与合力方向夹角要为锐角,故A正确,BCD错误。
故选A。
3. 如图,小船S要过河,处为小船的正对岸位置,河宽,水流速度,小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是( )
A. 小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B. 小船过河的最短时间为
C. 若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D. 若水流速度变大,小船过河的最短时间一定变长
【答案】B
【解析】
【详解】BC.当船头指向垂直河岸时,小船过河的时间最短,则有
若水流速度变大,小船过河的最短时间不变,故B正确,C错误;
AD.由于小船在静水中划行的速度大于水流速度,则小船的合速度可以垂直与河岸,小船可以到达正对岸,则小船到达河对岸位置离点的最小距离为0;若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离仍可能为0,故AD错误。
故选B。
4. 2025年5月14日,我国将全球首个太空计算卫星星座(首批共12颗)送入离地高度约550km(小于地球同步卫星与地面的距离)的预定圆轨道(如图所示),开创了人类将超级计算能力部署至太空的新纪元。在轨运行时,该卫星( )
A. 角速度大小比地球自转角速度大
B. 速度大小可能比地球第一宇宙速度大
C. 所受地球引力一定比同步卫星的大
D. 所受合力比静止在赤道地面上时小
【答案】A
【解析】
【详解】A.该卫星的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径,由开普勒第三定律可知,该卫星做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期,故该卫星在轨运行的角速度大小比地球自转角速度大,A正确;
B.第一宇宙速度为地球卫星的最大环绕速度,该卫星在轨运行速度不可能比地球第一宇宙速度大,B错误;
C.由万有引力公式
可知该卫星与同步卫星所受地球引力大小,除了和它们到地心距离r有关,还和两卫星质量有关,C错误;
D.该卫星所受合力即等于其做圆周运动的向心力,由向心力公式
可知,其所受合外力比静止在赤道地面上时的大,D错误。
故选A。
5. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动,运动周期与地球自转周期相同,轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星( )
A. 运动速度大于第一宇宙速度
B. 运动速度小于第一宇宙速度
C. 轨道半径大于“静止”在赤道上空的静止卫星
D. 轨道半径小于“静止”在赤道上空的静止卫星
【答案】B
【解析】
【详解】AB.第一宇宙速度是指绕地球表面做圆周运动的速度,是环绕地球做圆周运动的所有卫星的最大环绕速度,该卫星的运转半径远大于地球的半径,可知运行线速度小于第一宇宙速度,选项A错误B正确;
CD.根据
可知
因为该卫星的运动周期与地球自转周期相同,等于“静止”在赤道上空的静止卫星的周期,可知该卫星的轨道半径等于“静止”在赤道上空的静止卫星的轨道半径,选项CD错误。
故选B。
6. 如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度。则正确的是( )
A. 传送带的速率
B. 传送带的倾角
C. 物体与传送带之间的动摩擦因数
D. 0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在t=1s时物块的加速度发生改变,此时物块的速度为10m/s,可知传送带的速率,A错误;
BC.根据牛顿第二定律结合v-t图像可知,开始阶段物块的加速度
物块与传送带共速后物块的加速度
联立解得传送带的倾角
物体与传送带之间的动摩擦因数,BC错误;
D.0~1s内物体在传送带上留下的痕迹为
1~2s内物体在传送带上留下的痕迹为
因可知0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m,D正确。
故选D。
7. 如图所示,足够长的质量的木板静止在粗糙的水平地面上,质量1kg的物块静止在长木板的左端,物块和长木板之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,长木板和地面之间的动摩擦因数,重力加速度g取。现对物块施加一水平向右的恒力F,则下列说法中正确的是( )
A. 若,物块和长木板发生相对滑动
B. 若,长木板的加速度为
C. 若,物块和长木板之间的摩擦力为1N
D. 若,物块的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】长木板和物块之间的最大摩擦力大小为
长木板和地面之间的最大静摩擦力大小
当时,长木板和物块均保持静止;设当二者恰好发生相对滑动时的拉力为,加速度为,则对物块,有
对长木板和物块整体,有,
解得
故当时,物块相对于长木板静止,二者以共同的加速度开始运动;当时,长木板相对于物块滑动。
A.当,物块和长木板不会发生相对滑动,A错误;
B.当,物块和长木板发生相对滑动,长木板的加速度为
解得,B错误;
C.,物块和长木板之间发生了相对滑动,物块和长木板之间的摩擦力为,C正确;
D.若,根据牛顿第二定律,物块的加速度为
解得,D错误。
故选C。
8. 如图所示,质量为m=1.5kg的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方,质量为M=10.5kg的物块放在托盘里处于静止状态,已知弹簧劲度系数k=800N/m。现对物块施加一向上的力F,使它向上做匀加速直线运动,已知F的最大值为168N。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 物块的加速度为16m/s2
B. F的最小值为65N
C. 从开始运动,物块和托盘经0.3s分离
D. 物块和托盘分离时速度为1.2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.物块和托盘分离时,F最大,对物块,根据牛顿第二定律有
代入数据解得,故A错误;
B.施加F前,对物块和托盘整体分析,根据平衡条件可知
施加F瞬间,F最小,根据牛顿第二定律有
所以,故B错误;
C.物块和托盘分离时,设弹簧的压缩量为x1,对托盘,根据牛顿第二定律有
根据位移时间关系可得
联立解得,故C错误;
D.根据运动学规律有,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但是选不全得2分,有选错的得0分。
9. 2025年3月4日,《上观新闻》消息,我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一搜货运飞船,执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定,正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道(即近地圆形轨道),之后进入转移轨道,最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接,如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道,距地面高度为h,飞船在停泊轨道运行的周期为T,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A. 从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速
B. 天和核心舱的向心加速度大小为
C. 可估得地球密度为
D. 飞船从P点运行到Q点需要的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.飞船需要通过加速从停泊轨道进入转移轨道,A错误;
B.设天和核心舱的向心加速度大小为,地表物体受的重力为,由,解得,B正确;
C.船在停泊轨道运行的周期为,根据万有引力提供向心力有,解得,则地球的密度为,解得,C正确;
D.设飞船在转移轨道运行的周期为,由开普勒第三定律有,整理可得,故飞船在转移轨道上从点飞到点所需的时间为,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,光滑竖直杆底端固定在地面上,杆上套有一质量为m的小球A(可视为质点),一根竖直轻弹簧一端固定在地面上(弹簧劲度系数为k),另一端连接质量也为m的物块B,一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块B相连,另一端与小球A连接,定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时,小球A在外力作用下静止于P点,已知此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直,现将小球A由P点静止释放,A沿杆下滑到最低点Q时OQ与杆之间的夹角为30°,不计滑轮大小及摩擦,重力加速度大小为g,下列说法中正确的是( )
A. 初始状态时弹簧的压缩量为
B. 小球A由P下滑至Q的过程中,加速度逐渐增大
C. 小球A由P下滑至Q的过程中,弹簧弹性势能增加了
D. 若将小球A换成质量为的小球C,并将小球C拉至Q点由静止释放,则小球C运动到P点时的动能为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.初始状态时,物块B处于静止状态,根据平衡条件,有
解得弹簧的压缩量为
故A正确;
B.小球A开始下落时只受重力加速度为g,随着小球下落细线对小球有竖直向上的分力,小球所受的合力减小,小球的加速度开始减小,所以加速度不是逐渐增大,故B错误;
C.小球A从P到Q时,下落的高度
小球A下落到Q点过程中,物块B上升的高度为
整个过程中A和B重力势能的减少量为
系统机械能守恒,则该过程中,弹簧弹性势能增加了,故C正确;
D. 若将小球A换成质量为的小球C,小球C运动到P点时沿绳方向的分速度为0,根据功能关系,可得
解得
故D正确。
故选ACD。
11. 如图所示,光滑水平面上固定了一个半径为2.5m的光滑半圆轨道,半圆轨道竖直放置,底部与水平面相切,a、c分别是其竖直直径的端点,b与其圆心等高。一质量为0.5的小球以一定的初速度沿水平面运动,并从a点进入半圆轨道。小球经过a点时,对轨道的压力为25N,取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度为
B. 小球经过b点时,对轨道的压力为10N
C. 小球脱离轨道时的速度为
D. 小球在之间距地面高处脱离轨道
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球经过a点时
得
故A错误;
B.小球从a至b过程,由动能定理
得
小球经过b点时,轨道对小球的支持力提供向心力,有
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小也为,故B正确;
C.倘若小球能经过c点,从a至c过程
得
由于
故小球实际无法到达c点,会从之间某处脱轨。设脱轨位置与轨道圆心的连线与水平方向之间的夹角为,则脱轨处
由重力的径向分力提供向心力有
从a至脱轨处,有
解得
故C错误;
D.脱轨处的高度
故D正确。
第II卷(非选择题,共60分)
三、实验题:满分17分。
12. 在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端要保持水平
C. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。
A. B.
C. D.
(3)如图所示,一个做平抛运动的小球,先后通过a、b、c三点,若相邻两点间的水平距离均为,竖直距离分别为和,则抛出该球的初速度大小为______。(不计空气阻力,g取)
【答案】(1)BCD (2)A
(3)
【解析】
【小问1详解】
AD.小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,不论斜槽是否光滑,小球从斜槽飞出时的速度都相同,这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹。故A错误;D正确;
B.斜槽的末端必须保证水平,这样小球从斜槽飞出后才能做平抛运动。故B正确;
C.要使描出的轨迹更好地反映小球的真实运动,记录的点应适当多一些。故C正确。
故选BCD。
【小问2详解】
小球在竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
联立,可得
因初速度相同,所以为常数,故y−x2为正比例关系。
故选A。
【小问3详解】
小球做平抛运动,相邻两点间的水平距离均为,则从a到b的时间与从b到c的时间相等,设为T,竖直方向有
水平方向,有
联立,解得
13. 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是_____;
A.放大法 B.控制变量法 C.补偿法
(2)该实验过程中操作正确的是____;
A.补偿阻力时小车未连接纸带
B.先接通打点计时器电源,后释放小车
C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
(3)在小车质量___(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为___(选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是___;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(4)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带,建立以计数点0为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式___;小车加速度的表达式是___。
A. B. C.
【答案】 ①. B ②. B ③. 远大于 ④. 系统误差 ⑤. C ⑥. ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用了控制变量法。
故选B。
(2)[2]A.补偿阻力时小车需要连接纸带,一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡,另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动,故A错误;
B.由于小车速度较快,且运动距离有限,打出的纸带长度也有限,为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车,故B正确;
C.为使小车所受拉力与速度同向,应调节滑轮高度使细绳与长木板平行,故C错误。
故选B。
(3)[3]设小车质量为M,槽码质量为m。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有
联立解得
由上式可知在小车质量远大于槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。
[4]上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的,属于系统误差。
[5]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的,不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经补偿了阻力)或是速度测量精度低造成的,为减小此误差,可在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小。
故选C。
(4)[6]相邻两计数点间的时间间隔为
打计数点5时小车速度的表达式为
[7]根据逐差法可得小车加速度的表达式是
故选A。
四、解答题:满分43分,第15题15分;第16题9分;第17题9分;第18题10分。
14. 在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中,我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果,训练时会尝试用不同质量的铅球分别以不同夹角抛球的感觉。如图,在某次训练中运动员将质量m=6kg的铅球斜向上抛出,铅球离开手的瞬间速度大小v0=10m/s,方向与水平方向夹角θ=37°,铅球离开手时离水平地面的高度h=2.25m。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。求:
(1)铅球离开手瞬间的水平分速度大小v0x和竖直分速度大小v0y。
(2)铅球上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H。
(3)运动员抛出的铅球飞出的水平距离。
【答案】(1)8m/s,6m/s
(2)0.6s,4.05m
(3)12m
【解析】
【小问1详解】
初速度v0的水平分速度大小v0x=v0cos37°=8m/s
初速度v0的竖直分速度大小v0y=v0sin37°=6m/s
【小问2详解】
铅球抛出后做斜上抛运动,上升到最高点的时间为
铅球抛出点与最高点的竖直高度为
则铅球离地的最大高度
【小问3详解】
设铅球从最高点到落地的时间为t′,则有
解得t′=0.9s
铅球飞行总时间t总=t+t′=1.5s
铅球的水平位移x=v0xt总=12m
15. 摩托车飞越表演是一项惊险刺激的运动。一架摩托车的最大功率为,该摩托车(含驾驶员)的质量为128kg,前进过程中受到的阻力为重力的0.2倍,如图所示。假设在一次飞越河流的表演中,摩托车以最大功率启动,行驶200m后达到最大速度,之后保持该速度匀速行驶,接着从平台上水平飞离,刚好落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m。若飞越过程中不计空气阻力,摩托车可以看成质点,重力加速度。求:
(1)摩托车的最大行驶速度;
(2)水面宽度不超过多长;
(3)摩托车启动后行驶多少时间达到最大速度。
【答案】(1)25m/s;(2)25m;(3)14.25s
【解析】
【详解】(1)摩托车以最大速度匀速行驶时有
功率计算式
联立可得
(2)摩托车飞离平台后做平抛运动,根据平抛运动运动规律得,竖直方向有
水平方向有
解得
则摩托车成功落到对面的平台上,故水面宽度不超过25m;
(3)设摩托车启动后行驶时间后达到最大速度,此过程根据动能定理有
解得
16. 一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到最低点B点时,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2.
(1)当小球运动到B点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.
【答案】(1)4.0 m/s (2)0.80m (3)9N
【解析】
【详解】(1)小球从A到B过程,只有重力做功,机械能守恒,设小球运动到B点时的速度大小,由机械能守恒定律得:
解得:小球运动到B点时的速度大小为=4.0m/s
(2)小球从B点做平抛运动,由运动学规律得
在水平方向有:
在竖直方向有:
解得:C点与B点之间的水平距离
=0.80m
(3)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值Fm,此时对小球受力分析,绳的拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
由几何关系得:
由以上各式解得N
17. 一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
【答案】(1)0.20 , 0.30 (2)s=1.125m
【解析】
【详解】试题分析:(1)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,木板与物块的质量均为m.
v-t的斜率等于物体的加速度,则得:
在0-0.5s时间内,木板的加速度大小为.
对木板:地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反,物块对它的滑动摩擦力也与速度相反,则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1,①
对物块:0-0.5s内,物块初速度为零的做匀加速直线运动,加速度大小为 a2=μ1g
t=0.5s时速度为v=1m/s,则 v=a2t ②
由①②解得μ1=0.20,μ2=0.30
(2)0.5s后两个物体都做匀减速运动,假设两者相对静止,一起做匀减速运动,加速度大小为a=μ2g
由于物块的最大静摩擦力μ1mg<μ2mg,所以物块与木板不能相对静止.
根据牛顿第二定律可知,物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ1g=2m/s2.
0.5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大小为
故整个过程中木板的位移大小为
物块的位移大小为
所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1-x2=1.125m
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义,由斜率求出物体的加速度,其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况,再由运动学公式求解相对位移.
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新泰中学2023级高三上学期第一次大单元考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题,共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是一种匀变速直线运动
2. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日——17日在珠海举行。航展首日,我国新型隐形战机歼惊喜亮相,如图,这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家(歼现已经是世界最先进的舰载战斗机,没有之一!)。假设歼某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动,则飞机所受合力与速度关系可能为( )
A. B.
C. D.
3. 如图,小船S要过河,处为小船的正对岸位置,河宽,水流速度,小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是( )
A. 小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B. 小船过河的最短时间为
C. 若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D. 若水流速度变大,小船过河的最短时间一定变长
4. 2025年5月14日,我国将全球首个太空计算卫星星座(首批共12颗)送入离地高度约550km(小于地球同步卫星与地面的距离)的预定圆轨道(如图所示),开创了人类将超级计算能力部署至太空的新纪元。在轨运行时,该卫星( )
A. 角速度大小比地球自转角速度大
B. 速度大小可能比地球第一宇宙速度大
C. 所受地球引力一定比同步卫星的大
D. 所受合力比静止在赤道地面上时小
5. 我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动,运动周期与地球自转周期相同,轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星( )
A. 运动速度大于第一宇宙速度
B. 运动速度小于第一宇宙速度
C. 轨道半径大于“静止”在赤道上空的静止卫星
D. 轨道半径小于“静止”在赤道上空的静止卫星
6. 如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度。则正确的是( )
A. 传送带的速率
B. 传送带的倾角
C. 物体与传送带之间的动摩擦因数
D. 0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m
7. 如图所示,足够长的质量的木板静止在粗糙的水平地面上,质量1kg的物块静止在长木板的左端,物块和长木板之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,长木板和地面之间的动摩擦因数,重力加速度g取。现对物块施加一水平向右的恒力F,则下列说法中正确的是( )
A. 若,物块和长木板发生相对滑动
B. 若,长木板的加速度为
C. 若,物块和长木板之间的摩擦力为1N
D. 若,物块的加速度为
8. 如图所示,质量为m=1.5kg的托盘放在竖直放置的轻质弹簧上方,质量为M=10.5kg的物块放在托盘里处于静止状态,已知弹簧劲度系数k=800N/m。现对物块施加一向上的力F,使它向上做匀加速直线运动,已知F的最大值为168N。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 物块的加速度为16m/s2
B. F的最小值为65N
C. 从开始运动,物块和托盘经0.3s分离
D. 物块和托盘分离时速度为1.2m/s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但是选不全得2分,有选错的得0分。
9. 2025年3月4日,《上观新闻》消息,我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一搜货运飞船,执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定,正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道(即近地圆形轨道),之后进入转移轨道,最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接,如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道,距地面高度为h,飞船在停泊轨道运行的周期为T,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A. 从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速
B. 天和核心舱的向心加速度大小为
C. 可估得地球密度为
D. 飞船从P点运行到Q点需要的时间为
10. 如图所示,光滑竖直杆底端固定在地面上,杆上套有一质量为m的小球A(可视为质点),一根竖直轻弹簧一端固定在地面上(弹簧劲度系数为k),另一端连接质量也为m的物块B,一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块B相连,另一端与小球A连接,定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时,小球A在外力作用下静止于P点,已知此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直,现将小球A由P点静止释放,A沿杆下滑到最低点Q时OQ与杆之间的夹角为30°,不计滑轮大小及摩擦,重力加速度大小为g,下列说法中正确的是( )
A. 初始状态时弹簧的压缩量为
B. 小球A由P下滑至Q的过程中,加速度逐渐增大
C. 小球A由P下滑至Q的过程中,弹簧弹性势能增加了
D. 若将小球A换成质量为的小球C,并将小球C拉至Q点由静止释放,则小球C运动到P点时的动能为
11. 如图所示,光滑水平面上固定了一个半径为2.5m的光滑半圆轨道,半圆轨道竖直放置,底部与水平面相切,a、c分别是其竖直直径的端点,b与其圆心等高。一质量为0.5的小球以一定的初速度沿水平面运动,并从a点进入半圆轨道。小球经过a点时,对轨道的压力为25N,取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 小球的初速度为
B. 小球经过b点时,对轨道的压力为10N
C. 小球脱离轨道时的速度为
D. 小球在之间距地面高处脱离轨道
第II卷(非选择题,共60分)
三、实验题:满分17分。
12. 在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端要保持水平
C. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。
A. B.
C. D.
(3)如图所示,一个做平抛运动的小球,先后通过a、b、c三点,若相邻两点间的水平距离均为,竖直距离分别为和,则抛出该球的初速度大小为______。(不计空气阻力,g取)
13. 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是_____;
A.放大法 B.控制变量法 C.补偿法
(2)该实验过程中操作正确的是____;
A.补偿阻力时小车未连接纸带
B.先接通打点计时器电源,后释放小车
C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
(3)在小车质量___(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为___(选填“偶然误差”或“系统误差”)。为减小此误差,下列可行的方案是___;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(4)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带,建立以计数点0为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式___;小车加速度的表达式是___。
A. B. C.
四、解答题:满分43分,第15题15分;第16题9分;第17题9分;第18题10分。
14. 在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中,我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果,训练时会尝试用不同质量的铅球分别以不同夹角抛球的感觉。如图,在某次训练中运动员将质量m=6kg的铅球斜向上抛出,铅球离开手的瞬间速度大小v0=10m/s,方向与水平方向夹角θ=37°,铅球离开手时离水平地面的高度h=2.25m。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。求:
(1)铅球离开手瞬间的水平分速度大小v0x和竖直分速度大小v0y。
(2)铅球上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H。
(3)运动员抛出的铅球飞出的水平距离。
15. 摩托车飞越表演是一项惊险刺激的运动。一架摩托车的最大功率为,该摩托车(含驾驶员)的质量为128kg,前进过程中受到的阻力为重力的0.2倍,如图所示。假设在一次飞越河流的表演中,摩托车以最大功率启动,行驶200m后达到最大速度,之后保持该速度匀速行驶,接着从平台上水平飞离,刚好落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m。若飞越过程中不计空气阻力,摩托车可以看成质点,重力加速度。求:
(1)摩托车的最大行驶速度;
(2)水面宽度不超过多长;
(3)摩托车启动后行驶多少时间达到最大速度。
16. 一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点,另一端连接一质量m=0.10kg的小球,悬点O距离水平地面的高度H=1.00m.开始时小球处于A点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到最低点B点时,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2.
(1)当小球运动到B点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.
17. 一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
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