内容正文:
绵阳市高2023级第一次诊断考试
物理参考答案和评分标准
一、单项选择题:共7题,每题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.A .2.B 3.D 4.A 5.C 6.D 7. C
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,每小题有多个选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.AC 9. BC 10.AD
三、非选择题:共5题,共54分。
11.(6分)
(1)如图所示(2分)
(2)0.5(2分)
(3)B(2分)
12.(10分)
(1)B(2分)
(2)D(2分)
(3)2.04(2分。2.03—2.04均可)
(4)随着砝码质量增加,无法满足小车质量远大于重物质量(2分)
(5)150(2分)
13.(10分)解:
(1)设小球在B点速度为vB,轨道对小球竖直向上的作用力为NB,则
(2分)
(2分)
小球在B点对轨道的压力大小,方向竖直向下。 (2分)
(2)如图所示,小球从C点离开半球,设OC与水平方向成θ,小球在C点速度为vC,则由牛顿第二定律
(1分)
小球从B点到C点,由动能定理
(1分)
设C点距离水平面的高度为h,则
(1分)
解得 (1分)
14.(12分)解:
(1)设小物块质量为m,在水平轨道上运动的加速度大小为a,则
(2分)
(1分)
解得 t0=2 s (1分)
(2)设小物块在O点速度为vC,从O点到C点做平抛运动,运动时间为t1,则
在水平方向做匀速直线运动,有 (1分)
在竖直方向自由落体运动,有 (1分)
解得 t1=0.4 s,vC=4 m/s
(1分)
解得h1=1.6 m (1分)
(3)由图可知,由于yD>0.8 m,根据自由落体运动规律,可判断小物块做平抛运动时间t2>t1;由于xD<1.6 m,匀速运动规律,可判断小物块在O点速度vD<vC。
物体从A到O由动能定理,可判断h2<h1。 (1分)
小物块从O点到C点做平抛运动,由(2)可得
小物块从O点到D点做平抛运动,同理可得
(1分)
由于通过D点的动能与通过C点的动能相等,有
(1分)
解得 (1分)
15.(16分)解:
(1)设两级弹跳体一起竖直上升的时间为t,则
(2分)
(1分)
(2)当两级弹跳体一起竖直上升到离地面最大高度H时,两级弹跳体速度为零。以竖直向上为速度正方向,设解锁二级弹跳体内的弹簧后一、二级弹跳体的速度分别为v1、v2,由动量守恒和能量守恒定律分别可得
(1分)
(1分)
解得 ,
之后,二级弹跳体做竖直上抛运动,设又上升的高度为H1,有
(1分)
解得
则二级弹跳体离地面最大高度 (2分)
(3)若一级弹跳体的质量为M,解锁一级弹跳体的弹簧后,设在一、二级弹跳体竖直上抛运动过程中速度为时,解锁二级弹跳体的弹簧后一、二级弹跳体的速度分别为v3、v4,由动量守恒和能量守恒定律分别可得
(1分)
(1分)
解得 ,
解锁二级弹跳体的弹簧后,二级弹跳体增加的速度为
可见,二级弹跳体增加的速度与解锁前的速度无关。 (1分)
一、二级弹跳体速度为及二级弹跳体的图像关系如图所示,由图可知:越早解锁二级弹跳体的弹簧二级弹跳体所能到达的高度越高。(1分)
设一级弹跳体的弹簧解锁后瞬间一、二级弹跳体的共同速度为v时解锁二级弹跳体的弹簧,则
(1分)
设解锁二级弹跳体的弹簧候瞬间二级弹跳体速度为v5,由前述分析知:
(1分)
设二级弹跳体离地面最大高度为,有
(1分)
解得 (1分)
物理答案 第1页(共3页)
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绵阳市高中2023级第一次诊断性考试
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题: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
有一项是最符合题目要求的。
1.“川超”火热进行,川北赛区第二轮,绵阳队坐镇主场三台体育场迎战德阳队。比赛中,
足球以3m/s的速度飞来,被运动员以5m/s的速度反向踢回,若足球与脚接触时间约为
0.04s,则该时间内足球的加速度大小约为
A.200m/s2
B.125m/s2
C.75m/s2
D.50m/s2
2.举重运动员举起杠铃稳定时的状态如图所示。下列说法正确的是
A.双臂夹角越大受力越小
B.双臂夹角越大受力越大
C.在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力小于人与杠铃总重力
D.在加速举起杠铃过程中,地面对人的支持力等于人与杠铃总重力
3.如图所示,广场喷泉喷口O与喷出的水柱落点B在同一水平面,水从喷口喷出的速度0
大小保持不变,方向与水平面的夹角0可以调整,设水柱最高点A相对该水平面高为H,
落点B与O间距为L,不计空气阻力,则在0从30°增大到60°的过程中
A.H逐渐减小
B.H先增大后减小
00
H
C.L逐渐减小
D.L先增大后减小
物理试题卷第1页(共6页)
4.发射地球同步卫星常采用变轨发射,即先把卫星发射到靠近地球表面的圆形轨道上,再
通过点火加速、调整方向等,将卫星送入距地面高为h的同步轨道,如图所示。若卫星
在近地轨道、同步轨道都做匀速圆周运动,已知地球半径为R,
卫星在近地轨道运动的速度大小为1,则卫星在同步轨道运动
的速度2大小是
R
A.R+h
B.011
R+h
R
h
R
R
C.
D.h
5.如图所示,内壁为光滑半圆的凹槽静止在粗糙水平地面上,O为半圆圆心,A为半圆最
低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽内有一小球,用推力F推动小球从A点向B点缓
慢移动,推力F的方向始终沿圆弧的切线方向,凹槽始终静止。则
A.推力F大小不变
0
B
B.推力F先增大后减小
C.地面对凹槽的摩擦力先增大后减小
D.地面对凹槽的摩擦力先减小后增大
6.如图所示,固定的粗糙水平杆上有A、B两点,轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点,
另一端与质量为m、套在杆上A点的滑块相连。滑块从A处静止自由释放后向右运动,
过B点时加速度为零,到达C点(图中未标出)时速度为零。滑块
A.从A到B的过程中,弹簧弹力大小一直减小
A
B
B.从A到B的过程中,弹簧弹力大小一直增大
C.在A处时弹簧弹力大小小于在C处时弹簧弹力大小
D.在A处时弹簧弹力大小大于在C处时弹簧弹力大小
0
7.光滑细圆管固定在竖直平面内,O为圆心,M、N分别为圆管的最高、最低点。可视
为质点的小球(直径略小于管道)由静止从M点开始下滑,从M
到N的过程中,设小球的位移大小为x,则小球的重力势能E
(以N点所在平面为零势能面)、动能Ek、速率)、绕O点做圆
周运动的角速度ω随x变化的关系图像,正确的是
E
E
物理试题卷第2页(共6页)
12.(10分)
用如图甲所示的装置探究小车加速度与受到拉力的关系。通过打点计时器测加速度,认
为细绳拉力等于砝码盘中砝码的重力。已知交流电频率是50Hz,重力加速度g取10m/s2。
完成实验,并回答问题:
打点
细绳
计时器纸带
入砝码盘
小华
一砝码盘
长木板
甲
乙
(1)除图甲中给出的器材之外,完成实验还需要的器材有
(填序号)
A.天平B.刻度尺
C.停表
D.弹簧秤
(2)安装好装置,垫块放在某位置,挂上砝码盘,接通电源,给小车一个初速度,打出
纸带如图乙所示。已知纸带左端和小车相连。接下来的操作,应该是
。(填序号)
A.向小车中加入适当砝码,再打出纸带并分析纸带
B.向砝码盘中加入适当砝码,再打出纸带并分析纸带
C.将垫块适当左移,再打出纸带并分析纸带
D.将垫块适当右移,再打出纸带并分析纸带
(3)调整好装置,规范操作,得到一条如图丙所示的纸带(每相邻两点之间还有4个点
未标出)。小车加速度大小a=
m/s2。(结果保留三位有效数字)
5.017.04
9.05
11.10
13.14
单位:cm
丙
(4)往砝码盘逐个添加砝码,多次实验,得
↑a/m·s
到小车加速度a与砝码总质量m的多组数据,建
立a一m坐标系,描点得到如图丁(a)所示的图
4.0
(a)
线。图线的末端明显偏离了直线,其主要原因是
6
(5)一位同学将手机固定在小车上,重复第
2.0
(4)步,得到图线如图丁(b)所示。则手机的质
量为
g。(结果保留三位有效数字)
20
40
60
80
100m/g
物理试题卷第5页(共6页)
13.(10分)
如图所示,光滑半球半径为R,球心为O,固定在水平地面上,其上方有一个光滑的四
R
分之一圆弧轨道4B,高度为,轨道底端水平并与半球顶端相切。
4
半径可不计、质量为m的小球由A点静止滑下,经过圆弧轨道最
低点B,从半球上C点(图中未标出)离开,落在水平地面上。重
力加速度为g。求:
(1)小球在B点对轨道的压力:
(2)C点距离水平地面的高度。
14.(12分)
如图所示,竖直平面内,光滑斜面AB与水平轨道BO由一小段光滑圆弧平滑连接,BO
长L=4m。以水平轨道末端O为坐标原点建立平
面直角坐标系xOy,x轴的正方向水平向右,y轴
的正方向竖直向下,坐标系内C点坐标为(1.6m,
0.8m),C点左下方的D点坐标为(xD,D)。
·C(1.6m,0.8m)
一小物块从斜面上不同位置由静止下滑,通过坐
·D(x'yn)
标系中的不同位置。小物块与水平轨道间动摩擦
1
因数=0.2,重力加速度g取10m/s2。
(1)若小物块刚好运动到O点就停下,求小物块在水平轨道上运动的时间o:
(2)若小物块通过C点,求小物块下滑初始位置相对水平轨道的高度1;
(3)若小物块下滑初始位置相对水平轨道高度为2时通过D点,且通过D点的动能
与通过C点的动能相等。判断h2与h1的大小关系,并求xD与yp的关系式。
15.(16分)
在仿生学领域,科研人员正在模仿跳蚤的弹跳设计微型机器人或跳跃式飞行器。如图所
示,是一个研究小组设计的一种模仿跳蚤跳跃的两级弹跳装置,圆
柱形的一级和二级弹跳体内的弹簧相同,弹簧劲度系数相等且都非
二级
常大,被压缩相同程度后锁定(储存的弹性势能相等),通过遥控
一级
可分别解锁两根弹簧,使弹簧弹性势能瞬间释放全部转化为弹跳体
的动能,弹跳体获得的速度方向沿竖直方向。
地面
两级弹跳体竖直叠放在水平地面上静止,一级弹跳体与地面之间、二级与一级弹跳体之
间不栓连。一级、二级弹跳体的总质量相等且分别均为m,先解锁一级弹跳体内的弹簧,两
级弹跳体一起竖直上升,离地面的最大高度为H,上升到最大高度时解锁二级弹跳体内的弹
簧。重力加速度为g,忽略弹跳体的高度,不考虑空气阻力。
(1)求两级弹跳体一起竖直上升的时间;
(2)求二级弹跳体离地面最大高度:
(3)若一级弹跳体的质量为M,其他初始条件相同,解锁一级弹跳体的弹簧后,在两
级弹跳体落地前的任意时刻解锁二级弹跳体的弹簧。求二级弹跳体离地面的最大高度。
物理试题卷第6页(共6页)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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.如图所示,质量相等的两球a、b间通过轻质弹簧连接,a球用细线悬挂于O点,系统处
于静止状态。弹簧在弹性限度内,忽略空气阻力。剪断细线,在两球开始下落到弹簧第
一次恢复原长的过程中
A.球a机械能增加
a
B.球a机械能减少
C.球b机械能减少
D.球b机械能守恒
9.如图所示是分拣包裹常用的水平传送带,能以不同大小的速度沿顺时针方向匀速转动。
若用该传送带先后以不同的速度运送同一个包裹,将该包裹无初速度轻放在传送带A端,
运动到B端时都己相对传送带静止。则传送带的速度越大,包裹从A运动到B的过程中
A.相对传送带滑动的距离越短
B.相对传送带滑动的距离越长
B
C.运动时间越短
D.运动时间越长
10.“飞椅”是游乐场常见的游乐项目,结构示意图如图所示,长为1的钢绳一端系着“飞
椅”的座椅,另一端固定在长为r的水平横臂上,横臂可以沿竖直轴上下移动,还可以
绕轴转动。开始时,座椅静止在地面附近,横臂位于P处,人坐上座椅后,横臂一边转
动一边上升,到Q处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动,此时钢绳与竖直方向
的夹角为O。已知PQ间的高度差为h,人与座椅的总质量为m。忽略竖直轴自身的半
径,不计空气阻力。则
A,横臂在Q处,人和座椅的角速度为
g tan 0
Isin0+r
01
B.横臂在Q处,人和座椅的角速度为
8
NIcose
C.横臂从P到Q的过程中,钢绳对人和座椅做功
mgh+mg tan0.lsin0+r)
D.横臂从P到Q的过程中,钢绳对人和座椅做功
777777777
mg(h+1-Icos0)+mg tan0.(Isin0+r)
物理试题卷第3页(共6页)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、
方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)
某同学用拉力传感器和身边常见器材验证力的平行四边形定则。器材有:铁架台、一个
铁块、一个量角器和足够长的细绳。实验过程:
①用长细绳制作三根绳套,并将三根绳套末端拴在一起,结点是O,一根绳套另一端拴
铁块。
②将传感器固定在铁架台上,将第二根绳套A的另一端挂在传感器上,如图甲。静止
时读出铁块重力G=2.00N。
③拉动第三根绳套B,让OA水平,如图乙。静止时,读出力传感器示数为F,用量角
器测得OB与竖直方向夹角为a。
④改变夹角a大小,重复步骤③,测得多组F与a,填入图丙表中,并计算ana。
⑤建立tana-一F坐标系,如图丁。
序号
3
a
15
30°
45°
60
75
tang
0.268
0.577
1.000
1.732
3.732
F/N
0.54
1.15
2.00
3.46
7.46
丙
回答问题:
A tan a
4.0
(1)根据表中数据,在tana一F坐标系中描点并作
出图线:
(2)若作出图线的斜率k近似等于
可以认
为实验验证了力的平行四边形定则:(保留1位有效数
字)
(3)关于本实验,下列操作或要求或说法,正确的
00
400
8.00FN
是
。
(填序号)
A.绳套A、B必须等长
B.每次改变α进行实验时,OA绳必须保持水平
C.每次改变α进行实验时,节点O必须在空间的同一位置
D.若用质量不同的两个铁块测得两组数据,在同一坐标系上得到的图线不重合,则不
能验证力的平行四边形定则
物理试题卷第4页(共6页)