精品解析:内蒙古包头市第八十一中学(一机一中)2025-2026学年高三上学期11月月考物理试题
2026-01-30
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内容正文:
包头市第八十一中学高三11月月考物理试题
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的4个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对,但不全的得3分,有选错的得0分
1. 在光滑的冰面上,一名冰球运动员用球杆击打一个原本静止的冰球。冰球被击打后,在冰面上以几乎不变的速度滑行很远,直至慢慢停下。基于这个情景,关于物理学中的“力”与“运动”,下列哪个选项的描述最符合现代物理学的观点?( )
A. 必须对物体施加力,物体才能运动;力是维持物体运动的原因。
B. 物体所受的合外力为零时,一定处于静止状态。
C. 在击打瞬间,冰球和运动员(及球杆)组成的系统动量近似守恒。
D. 作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,因此它们可以相互抵消。
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据牛顿第一定律,力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。故A错误。
B. 牛顿第一定律指出,物体所受合外力为零时,将保持静止或匀速直线运动状态。故B错误。
C. 在击打瞬间,时间极短,冰球和运动员(及球杆)组成的系统动量近似守恒,故C正确。
D. 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但分别作用于不同物体,因此不能相互抵消,故D错误。
故选C。
2. 在平直路面的两条平行车道上有甲、乙两辆电动车,甲在前乙在后,二者沿车道方向相距x0=6m,从t=0时刻开始,两辆电动车运动的位移x和时间t的比值跟时间t的关系图像如图所示。两车在车道上并列行驶时视为相遇,下列判断正确的是( )
A. 甲车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为8m/s2
B. 在t=4s时,甲车位移为16m,乙车位移为32m,甲乙之间的距离为10m
C. 在t=2s时,两车速度相等,此时乙在前甲在后,两车间距离为2m
D. 在整个运动过程中,两车在第1秒末、第4秒末有两次相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.对甲有
可得
结合甲图可得:甲车初速度,
甲车加速度,故A错误;
B.对乙有
可得乙车速度,做匀速直线运动;
在t=4s时,甲车位移为
乙车位移为
此时甲乙之间的距离为,故B错误;
C.两车速度相等时,有,解得
甲车位移为
乙车位移为
此时甲乙之间的距离为,所以此时乙在前甲在后,两车间距离为2m,故C正确;
D.两车相遇,有
代入数据
解得相遇在或,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一光滑轻质细绳跨过固定在竖直墙壁上的定滑轮,下端连接一个物体,上端系在水平天花板上,物体静止。现将绳的上端从水平天花板的A点缓慢移到B点,物体未碰到滑轮,则此过程中( )
A. 细绳的拉力逐渐增大
B. 细绳的拉力逐渐减小
C. 定滑轮对细绳的作用力逐渐增大
D. 定滑轮对细绳的作用力方向在纸面内沿顺时针转动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对物体受力分析可知细绳的拉力大小始终等于物体的重力。故AB错误;
CD.定滑轮对细绳的作用力和细绳对定滑轮的作用力是一对相互作用力,细绳对定滑轮的作用力是两段细绳对定滑轮拉力的合力,将绳的上端从水平天花板的A点缓慢移到B点的过程中,两段细绳的拉力大小相等且不变,两力方向夹角减小,根据平行四边形定则可得两段细绳拉力的合力大小逐渐增大,方向逆时针转动。
故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图甲所示为农用扬场机分离谷物示意图。某次被抛出的谷粒其中两颗的运动轨迹如图乙所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中从O到P的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 谷粒1和谷粒2在竖直方向上都在做自由落体运动
B. 谷粒1的运动时间等于谷粒2的运动时间
C. 谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度
D. 谷粒1的最小速度等于谷粒2的最小速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.谷粒1做平抛运动,谷粒2做斜抛运动,故谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动,谷粒1在竖直方向做自由落体运动,谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动,A错误;
B.谷粒1在竖直方向做自由落体运动,有
设谷粒2的初速度与水平方向的夹角为,有
可得,故B错误;
C.在该过程中两谷粒都是从O到P,谷粒1、2的位移相同,,所以该过程中谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度,C正确;
D.由于谷粒1、2的水平位移相同,,所以从O到P中谷粒1的水平速度大于谷粒2的水平速度,谷粒1、2的最小速度都指的是两者的水平速度, D错误。
故选C。
5. 如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等量的两正点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,与O点的连线和OC夹角为30°,两点电荷连线与AC相交点为E,已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A. 将一个负电荷放在O点,受到沿AO方向的静电力
B. E点的场强大小为
C. 在线段AC上,O点的场强最大,场强大小为
D. 把一正电荷q从O点由静止释放,该电荷做匀加速直线运动(不计重力)
【答案】A
【解析】
【详解】A.将一个负电荷放在O点,受到两个电荷的引力,根据对称性及矢量合成可知,受到沿OC方向的静电力,即受到沿AO方向的静电力,故A正确;
B.两点电荷在E点的电场强度大小相等,方向相反,E点的场强大小为0,故B错误;
C.设中垂线任意点距E点距离为r。单个电荷在该点产生的场强大小为,其垂直分量乘以。总场强
对E求导并令导数为零,根据数学知识解得极值点
故场强最大位置为距E点处。故C错误;
D.把一正电荷q从O点由静止释放,该电荷沿OA方向运动,由于运动过程中受力大小发生变化,合力变化,不是匀变速运动,故D错误。
故选A。
6. 人工心肺机里的磁流泵可为输送血液提供动力。若某磁流泵输送血液时,出口血液平均速度大小为,垂直冲击动脉管壁后平行于管壁流动。已知磁流泵的流量(单位时间内流过管道的流体体积),血液密度为,则血液垂直管壁的冲击力大小约为( )
A. 0.10N B. 0.25N C. 0.45N D. 0.68N
【答案】C
【解析】
【详解】根据动量定理,流体对管壁的冲击力等于单位时间内流体动量的变化,流量
每秒的质量流量
则血液动量变化率为
根据动量定理,血液垂直管壁的冲击力大小约为
故选C。
7. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态。A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零。A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则( )
A. 当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向上
B. A上滑时,弹簧的弹力方向不发生变化
C. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
D. 下滑时,B对A的压力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,A上滑过程,沿斜面方向受到重力分力、滑动摩擦力和弹簧弹力作用,A上滑过程可看成做简谐运动,根据对称性可知,当上滑到最大位移的一半时,A处于简谐运动的平衡位置,此时A的加速度为0,故A错误;
B.A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,在最高点时,以B为对象,由于A对B的弹力沿斜面向上,则B向下的加速度满足
以A、B为整体,由于
可知此时弹簧对A弹力方向沿斜面向上;则物块A上滑时,弹簧对A的弹力方向一直沿斜面向上,弹簧的弹力方向不发生变化,故B正确;
C.整个过程中,弹簧弹力做功为零,物块A的重力做功为零,系统动能变化也为零,根据功能关系可知,整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量,故C错误;
D.设A对B弹力大小为,弹簧弹力大小为,对整体根据牛顿第二定律可得
对B根据牛顿第二定律可得
联立可得
A、B一起下滑时,由于弹簧弹力大小一直增大,所以一直增大,则B对A的压力一直增大,故D错误。
故选B。
8. 两行星A和B都绕同一恒星做匀速圆周运动,若两行星的质量关系为mA=2mB,轨道半径关系为RB=2RA,则行星A与B的( )
A. 加速度大小之比为 B. 周期之比为
C. 速度大小之比为 D. 角速度之比为2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,则
有
解得,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,则
有
解得,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,则
有
解得,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力,则
有
解得,故D正确。
故选CD。
9. 一列沿x轴传播的横波,从某时刻开始计时,图甲为简谐波在时的波形图,图乙为质点P从计时开始的振动图像,P、Q分别为简谐波上的一个质点,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. 再经过,P点的位移为2cm
C. 再经过,Q点向下振动
D. 质点Q在内运动的最小路程为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时,质点P正在向上振动。根据“上坡下,下坡上”的原则(沿着波的传播方向,上坡的质点向下振动,下坡的质点向上振动),在图甲中,质点P应处于下坡,此时向上振动,所以波向左传播,故A正确;
B.由图甲可知,该波的振幅为;由图乙可知,该波的周期为,则
故质点P的振动方程为
图甲为简谐波在时的波形图,所以再经过, P点的位移为,故B错误。
C.由图甲可知,波向左传播,再经过,Q点已经运动到了平衡位置的下方且正向下振动,故C正确;
D.结合质点的振动规律可知,质点Q在内运动的最小距离为,故D正确。
故选ACD。
10. 在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在火星上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知地球半径是火星半径的2倍,则( )
A. 地球与火星的密度之比是5:4
B. Q的质量是P的3倍
C. Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D. Q下落过程中弹簧压缩量最大时对地面的压力是P的4倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,加速度沿竖直向下方向为正方向,根据牛顿第二定律有
可得
则该图像的斜率为,纵轴截距为重力加速度;根据图像的纵轴截距可知,两星球表面的重力加速度之比为
又因为在某星球表面上的物体,所受重力和万有引力相等,即
即该星球的质量为
又
联立可得
故两星球的密度之比为,故A错误;
B.当物体在弹簧上运动过程中,加速度为0的一瞬间,其所受弹力和重力二力平衡,则有
即
结合图像可知,当物体P和物体Q分别处于平衡位置时,弹簧的压缩量之比为
故物体P和物体Q的质量之比为,故B错误;
C.物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置()时,它们的动能最大;根据
结合图像面积的物理意义可知,物体P的最大速度满足
物体Q的最大速度满足
则两物体的最大动能之比,故C正确;
D.物体P和物体Q分别在弹簧上做简谐运动,由平衡位置()可知,物体P和Q振动的振幅A分别为和,即物体P所在弹簧最大压缩量为,物体Q所在弹簧最大压缩量为,则Q下落过程中,弹簧最大压缩量时是P物体最大压缩量的2倍,弹簧对地面的压力为,所以Q下落过程中弹簧压缩量最大时对地面的压力是P的2倍,故D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共54分
11. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。
(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是___________。(填写序号)
①在导轨上选择两个适当的位置、安装光电门I、Ⅱ,并连接数字毫秒计;
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m;
③通过导轨上的标尺测出、之间的距离l;
④调整好气垫导轨的倾斜角度;
⑤将滑块从光电门I左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块上的遮光条通过光电门I、Ⅱ的时间;
⑥用刻度尺分别测量、点到水平桌面的高度;
⑦改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤④⑤⑥,完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图乙所示,则___________mm;
(3)在误差允许范围内,若___________(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
【答案】 ①. ②③##③② ②. 5.00 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知,通过光电门时,滑块运动速度
滑块下滑过程中机械能守恒,减少的重力势能转化为动能,有
整理化简得
由此可知,①④⑤⑥⑦是必要的,不符合题意,②③是不必要的,符合题意。
故选②③。
(2)[2]由题图乙可知,此游标卡尺为20分度的,精度为0.05mm,故游标卡尺的示数
(3)[3]根据(1)可知在误差允许的范围内,若
则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A. 用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
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)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2(结果保留3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aF图线是一条直线,如图所示,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M=___________。
(4)乙同学根据测量数据作出如图4所示的aF图线,该同学做实验时存在的问题是_______________。
(5)不断增加砂桶中砂的质量,重复实验,发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g,则经理论分析可知,该数值为_________。
【答案】(1)BC (2)2.00
(3)
(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(5)
【解析】
【小问1详解】
AD.本题绳中拉力可以由力传感器测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也不需要使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,故AD错误;
B.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,需要平衡摩擦力,故B正确;
C.为充分利用纸带,小车要靠近打点计时器,释放小车之前应先接通电源, 待打点稳定后再释放小车, 该实验还需要记录力传感器的示数,故C正确。
故选BC。
【小问2详解】
根据题意,相邻计数点时间间隔
由逐差法计算加速度
【小问3详解】
对小车与滑轮组成的系统,由牛顿第二定律得
得
图线的斜率为
则故小车的质量
【小问4详解】
图线在轴上的截距不为零,说明力传感器显示有拉力时,小车仍然静止,这是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够造成的。
【小问5详解】
对小车与滑轮组成的系统,由牛顿第二定律得
对砂和砂桶有
联立有
不断增加砂桶中砂的质量到无穷大,小车的加速度最后趋近于
13. 如图所示,一质量、电荷量绝对值的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,电场足够大,静止时悬线与竖直方向夹角。若小球的电荷量始终保持不变,重力加速度,,。
求电场强度的大小E。
若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小及方向。
【答案】(1)1.5×105N/C;(2)12.5m/s,方向与竖直方向成37°角,斜向左下
【解析】
【详解】解:(1)如图所示,由平衡条件可知,小球所受的电场力为
F=mgtanθ
由电场强度的定义式有
(2)细线突然剪断后,小球受重力和电场力,其合力为
小球的加速度为
由速度时间公式可得,经1s时小球的速度大小为
v=at=12.5×1 m/s =12.5m/s
小球速度的方向是与竖直方向成37°角,斜向左下。
14. 如图所示,木板静止在光滑水平地面上,两木块A、B同时从两侧分别以2v0和v0相向滑上木板,直到A、B停止运动,木板始终保持静止状态,A、B运动的v-t图像如图所示,A、B与木板的摩擦力大小相等。A、B相对木板滑动的总距离是d,木板足够长A、B不会相遇。
(1)木块A、B的质量之比是多少?木块A、B与木板的动摩擦因数之比是多少?
(2)若木板质量和A质量相同,现让A以原速度先滑上木板直到与木板共速后,B才以原速度滑上木板,求出A、B分别相对木板滑动的距离?
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
对A、B和木板,根据动量守恒
解得
根据
解得
根据图像斜率可知,两者加速度大小之比为2:1,所以A、B与木板的动摩擦因数之比为2:1。
【小问2详解】
根据三者动量守恒可知,最终三者都停止运动,设最终A、B进入深度为、,根据
且根据能量守恒可知
木板和A质量相同,则开始阶段,两者加速度大小相同,且A与木板的质量和与B的质量相同,且,所以A与木板一起运动的加速度与B的加速度大小相同,作出过程的速度时间图像如下,根据面积代表位移计算得相对位移,
解得
15. 如图所示,在光滑的水平地面上有一辆足够长的上表面粗糙的平板小车,已知小车的质量为m,正以的速度向右匀速运动。时刻在离小车右端高为h处有一个质量也为m的弹性小球由静止下落,小球与小车碰撞后在竖直方向上以原速率反弹,在相互接触的过程中它们之间的弹力远大于小球的重力,小球与小车间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度为g,小球可视为质点。求:
(1)小球与小车每次碰撞时弹力的冲量约为多少;
(2)小球与小车第一次碰撞后在水平方向上获得的速度约为多少;
(3)系统最终产生的热量是多少;
(4)不计小球和小车碰撞时间内的相对位移,从时刻开始小球相对于小车在水平方向上的最大位移约为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
设小球落在小车表面时的速度为v,小球在下落过程中机械能守恒,则有
竖直方向上由动量定理得
解得
【小问2详解】
小球在水平方向上由动量定理得摩擦力的冲量
已知
代入解得
【小问3详解】
小球在水平方向的速度不断变大,小车在水平方向的速度不断减小,最终共速,设共同速度为,则小球与小车组成的系统在水平方向上动量守恒有
系统全过程产生的热量为
联立解得
【小问4详解】
通过分析可知小球每次与小车碰撞过程中弹力和摩擦力的冲量都不变,所以小球与小车每碰撞一次小球的竖直速率不变,水平速度增加,小车的水平速度减少,设小球与小车碰撞n次后共速,则
解得
小球相邻两次落在小车表面的时间间隔为
小车与小球运动过程的图像为
……
从时刻开始小球相对于小车在水平方向上的最大位移约为
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包头市第八十一中学高三11月月考物理试题
一、选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的4个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对,但不全的得3分,有选错的得0分
1. 在光滑的冰面上,一名冰球运动员用球杆击打一个原本静止的冰球。冰球被击打后,在冰面上以几乎不变的速度滑行很远,直至慢慢停下。基于这个情景,关于物理学中的“力”与“运动”,下列哪个选项的描述最符合现代物理学的观点?( )
A. 必须对物体施加力,物体才能运动;力是维持物体运动的原因。
B. 物体所受的合外力为零时,一定处于静止状态。
C. 在击打瞬间,冰球和运动员(及球杆)组成的系统动量近似守恒。
D. 作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上,因此它们可以相互抵消。
2. 在平直路面的两条平行车道上有甲、乙两辆电动车,甲在前乙在后,二者沿车道方向相距x0=6m,从t=0时刻开始,两辆电动车运动的位移x和时间t的比值跟时间t的关系图像如图所示。两车在车道上并列行驶时视为相遇,下列判断正确的是( )
A. 甲车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为8m/s2
B. 在t=4s时,甲车位移为16m,乙车位移为32m,甲乙之间的距离为10m
C. 在t=2s时,两车速度相等,此时乙在前甲在后,两车间距离为2m
D. 在整个运动过程中,两车在第1秒末、第4秒末有两次相遇
3. 如图所示,一光滑轻质细绳跨过固定在竖直墙壁上的定滑轮,下端连接一个物体,上端系在水平天花板上,物体静止。现将绳的上端从水平天花板的A点缓慢移到B点,物体未碰到滑轮,则此过程中( )
A. 细绳的拉力逐渐增大
B. 细绳的拉力逐渐减小
C. 定滑轮对细绳的作用力逐渐增大
D. 定滑轮对细绳的作用力方向在纸面内沿顺时针转动
4. 如图甲所示为农用扬场机分离谷物示意图。某次被抛出的谷粒其中两颗的运动轨迹如图乙所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中从O到P的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 谷粒1和谷粒2在竖直方向上都在做自由落体运动
B. 谷粒1的运动时间等于谷粒2的运动时间
C. 谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度
D. 谷粒1的最小速度等于谷粒2的最小速度
5. 如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等量的两正点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,与O点的连线和OC夹角为30°,两点电荷连线与AC相交点为E,已知静电力常量为,下列说法正确的是( )
A. 将一个负电荷放在O点,受到沿AO方向的静电力
B. E点的场强大小为
C. 在线段AC上,O点的场强最大,场强大小为
D. 把一正电荷q从O点由静止释放,该电荷做匀加速直线运动(不计重力)
6. 人工心肺机里的磁流泵可为输送血液提供动力。若某磁流泵输送血液时,出口血液平均速度大小为,垂直冲击动脉管壁后平行于管壁流动。已知磁流泵的流量(单位时间内流过管道的流体体积),血液密度为,则血液垂直管壁的冲击力大小约为( )
A. 0.10N B. 0.25N C. 0.45N D. 0.68N
7. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态。A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零。A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则( )
A. 当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向上
B. A上滑时,弹簧的弹力方向不发生变化
C. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
D. 下滑时,B对A的压力先减小后增大
8. 两行星A和B都绕同一恒星做匀速圆周运动,若两行星的质量关系为mA=2mB,轨道半径关系为RB=2RA,则行星A与B的( )
A. 加速度大小之比为 B. 周期之比为
C. 速度大小之比为 D. 角速度之比为2
9. 一列沿x轴传播的横波,从某时刻开始计时,图甲为简谐波在时的波形图,图乙为质点P从计时开始的振动图像,P、Q分别为简谐波上的一个质点,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. 再经过,P点的位移为2cm
C. 再经过,Q点向下振动
D. 质点Q在内运动的最小路程为
10. 在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在火星上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知地球半径是火星半径的2倍,则( )
A. 地球与火星的密度之比是5:4
B. Q的质量是P的3倍
C. Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D. Q下落过程中弹簧压缩量最大时对地面的压力是P的4倍
二、非选择题:本题共4小题,共54分
11. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。
(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是___________。(填写序号)
①在导轨上选择两个适当的位置、安装光电门I、Ⅱ,并连接数字毫秒计;
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m;
③通过导轨上的标尺测出、之间的距离l;
④调整好气垫导轨的倾斜角度;
⑤将滑块从光电门I左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块上的遮光条通过光电门I、Ⅱ的时间;
⑥用刻度尺分别测量、点到水平桌面的高度;
⑦改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤④⑤⑥,完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图乙所示,则___________mm;
(3)在误差允许范围内,若___________(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A. 用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
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)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2(结果保留3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aF图线是一条直线,如图所示,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M=___________。
(4)乙同学根据测量数据作出如图4所示的aF图线,该同学做实验时存在的问题是_______________。
(5)不断增加砂桶中砂的质量,重复实验,发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g,则经理论分析可知,该数值为_________。
13. 如图所示,一质量、电荷量绝对值的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,电场足够大,静止时悬线与竖直方向夹角。若小球的电荷量始终保持不变,重力加速度,,。
求电场强度的大小E。
若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小及方向。
14. 如图所示,木板静止在光滑水平地面上,两木块A、B同时从两侧分别以2v0和v0相向滑上木板,直到A、B停止运动,木板始终保持静止状态,A、B运动的v-t图像如图所示,A、B与木板的摩擦力大小相等。A、B相对木板滑动的总距离是d,木板足够长A、B不会相遇。
(1)木块A、B的质量之比是多少?木块A、B与木板的动摩擦因数之比是多少?
(2)若木板质量和A质量相同,现让A以原速度先滑上木板直到与木板共速后,B才以原速度滑上木板,求出A、B分别相对木板滑动的距离?
15. 如图所示,在光滑的水平地面上有一辆足够长的上表面粗糙的平板小车,已知小车的质量为m,正以的速度向右匀速运动。时刻在离小车右端高为h处有一个质量也为m的弹性小球由静止下落,小球与小车碰撞后在竖直方向上以原速率反弹,在相互接触的过程中它们之间的弹力远大于小球的重力,小球与小车间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度为g,小球可视为质点。求:
(1)小球与小车每次碰撞时弹力的冲量约为多少;
(2)小球与小车第一次碰撞后在水平方向上获得的速度约为多少;
(3)系统最终产生的热量是多少;
(4)不计小球和小车碰撞时间内的相对位移,从时刻开始小球相对于小车在水平方向上的最大位移约为多少。
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