内容正文:
石河子第二中学2028届高一第三次阶段性考试(物理)
一、单选题:1-5为单选题,6-8为多选题。每题6分,共48分。
1. 某同学在t=0时刻静止站在体重秤上,随后完成“下蹲”和“站起”的动作,体重称的示数F随时间t变化情况如图所示,g取10m/s2,由图中信息可以判断( )
A. 这位同学的质量为50kg B. 整个过程中最大加速度约为4m/s2
C. 这位同学先站起后下蹲 D. 这位同学先下蹲后站起
【答案】AD
【解析】
【详解】A.开始时同学处于平衡状态,同学对传感器的压力是500N,则该同学的重力为500N,这位同学的质量为,故A正确;
B.由图可知,同学对力传感器的最小压力约为200N,则最大加速度大小约为,故B错误;
CD.同学下蹲过程,先向下加速运动,处于失重状态,再向下减速运动,处于超重状态;站起过程,先向上加速运动,处于超重状态,再向上减速运动,处于失重状态;由题图可知,这位同学先下蹲,休息一下后站起,故D正确,C错误。
故选AD。
2. 如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为 ,其推进器的平均推力为 。在飞船与空间站对接后,推进器工作 内,测出飞船和空间站速度变化是 ,则空间站的质量为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】整体的加速度大小
对整体,由牛顿第二定律得
则空间站的质量
故选C。
3. 如图所示,汽车在水平路面转弯时,车内挂饰偏离了竖直方向。转弯时汽车速度为,所受合力为,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据图中可知,车内的挂饰偏向了右方,由此可知,汽车正在向左转弯,由于汽车做曲线运动,故合力F指向轨迹的内侧,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 如图所示,水平传送带A、B两侧与光滑地面相衔接,一物块从左侧地面以v0=5 m/s的速度冲上传送带,已知传送带A、B的长度为s=4 m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10 m/s2,物块到达传送带B端的速度为v,下列说法正确的是( )
A. 若传送带不动,v=3 m/s
B. 若传送带逆时针匀速转动,v一定小于3 m/s
C. 若传送带顺时针匀速转动,v一定大于3 m/s
D. 若传送带顺时针匀速转动,v有可能等于7 m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.若传送带不动,物块从A到B做匀减速运动,则
有公式
可得,故A正确。
B.若传送带逆时针匀速转动,与传送带不动时受力完全相同,到达B端的速度仍为3m/s,故B错误;
C.若传送带顺时针匀速转动,传送带的速度不同,物体滑上传送带后的运动情况不同,若传送带速度,物块将一直减速,到达B端的速度为3m/s ,故C错误;
D.若物块一直加速,到达B端的速度为v',则
解得,因此速度不可能7m/s。故D错误。
故选A。
5. 如图所示,“蹦极”是一项非常刺激体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置,且ab<bc。假设弹性绳产生的弹力与伸长量之间的关系遵守胡克定律,空气阻力不计。则人从P点落下运动到c点的过程中,下列说法错误的是( )
A. 在Pa段,人做自由落体运动
B. 从a点开始,人做减速运动
C. 在bc段,人处于超重状态
D. 在c点,人的加速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在Pa段,人只受重力作用,人做自由落体运动,故A正确,不符合题意;
B.在b点受力平衡,合力等于零,加速度等于零,速度最大,所以从a点开始,人做先做加速运动,后做减速运动,故B错误,符合题意;
C.在b点速度最大,在bc段,向下减速运动,加速度向上,人处于超重状态,故C正确,不符合题意;
D.在b点,受力分析有
在c点,受力分析有
又
变形得
则有
解得
因为ab<bc,则有
则有
故
在c点,人的加速度最大,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,固定光滑斜面上用细线悬挂着两个通过轻质弹簧连接的小球A、B,弹簧与细线均平行于斜面,已知两小球质量相等,斜面倾角为θ,重力加速度为g,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. B球的受力情况不变,瞬时加速度为零
B. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
C. 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D. 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度沿斜面向上,A球的瞬时加速度沿斜面向下
【答案】AC
【解析】
【详解】ABD.在细线被烧断前,对B球根据平衡条件得
在细线被烧断的瞬间,对B球根据牛顿第二定律得
解得
A正确,BD错误;
C.在细线被烧断的瞬间,对A球根据牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下,C正确
故选AC。
7. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦和绳子质量,与水平面的夹角为时,下列说法正确的是( )
A. 物体A在匀速上升
B. 物体A的速度大小为
C. 物体A的速度大小为
D. 绳子对物体A拉力大于物体A的重力
【答案】BD
【解析】
【详解】将车的速度分解如图
则物体A的速度等于车沿沿绳子方向的分速度,为
小车匀速向右运动时,θ减小,则A速度增大,所以A加速上升,加速度方向向上,所以A的合力向上,故绳子对物体A的拉力大于物体A的重力。
故选BD。
8. 水平地面上有一质量为长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D. 在时间段物块与木板加速度相等
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.图(c)可知,t1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有
A错误;
BC.图(c)可知,t2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象, 根据牛顿第二定律,有
以木板为对象,根据牛顿第二定律,有
解得
BC正确;
D.图(c)可知,0~t2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D正确。
故选BCD。
二、实验题:每小题3分,共12分。
9. 某同学用电火花计时器等器材设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”的实验,装置如图甲所示,图甲中沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
甲 乙 丙
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。(填正确选项前的字母)
A. 图甲中的电源插头应与8V交流电源连接
B. 实验时应先释放小车,再接通电源
C. 应使小车从靠近打点计时器的位置释放
D. 用“阻力补偿法”补偿阻力时,不需要悬挂沙桶
(2)若电源的频率为,图乙为某次实验得到的纸带(每相邻两个计数点间还有四个点图中未画出),根据纸带可求出小车的加速度大小为______(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学在轨道水平的情况下做了该实验,用沙和沙桶的重力代替绳子的拉力F,得到了如图丙所示的图线。则小车和砝码的总质量M为______,小车所受的阻力为______N。
(4)绘出的关系图像,其右端后部分弯曲的原因是______。
【答案】(1)CD (2)0.51
(3) ①. 1 ②. 0.5
(4)不满足沙和沙桶的总质量远小于小车和砝码的总质量
【解析】
【小问1详解】
A.图甲中为电火花打点计时器,应与220V交流电源连接,故A错误;
B.为了充分利用纸带,应先接通电源,再释放小车,故B错误;
C.为了充分利用纸带,应使小车从靠近打点计时器的位置释放,故C正确;
D.用“阻力补偿法”补偿阻力时,利用小车重力的分力平衡阻力,不需要悬挂沙桶,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
每相邻两个计数点间还有四个点图中未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
某同学在轨道水平的情况下做了该实验,根据牛顿第二定律可得
可得
由图像可得
解得小车和砝码的总质量为
根据图像横轴截距可知小车所受的阻力为
【小问4详解】
用沙和沙桶的重力代替绳子的拉力F,以系统为对象,根据第二定律可得
可得
可知绘出的关系图像,其右端后部分弯曲的原因是:不满足沙和沙桶的总质量远小于小车和砝码的总质量。
三、计算题:第10题15分,第11题25分,共40分。
10. 高铁已成为中国的名片,一列质量的高铁从火车站由静止出发,经过时间,速度达到假设此加速过程为匀加速直线运动,在行驶过程中受到的阻力恒为。求此过程中:
(1)高铁的加速度大小;
(2)高铁的位移大小
(3)高铁受到的牵引力大小。
【答案】(1);(2)2.5×104m;(3)
【解析】
【详解】(1)根据加速度定义式得
(2)由速度单位换算得
v=360km/h=100m/s
高铁的位移大小
(3)由牛顿第二定律
解得
11. 某物流公司安装一货物传送通道,货物从的平台无初速进入斜面通道,斜面通道末端与水平通道通过小圆弧连接,使货物经过此拐点时,速率能保持不变。斜面通道倾角为,斜面通道和货物之间的动摩擦因数,重力加速度取,,。
(1)求货物沿斜面通道下滑时的加速度大小;
(2)若水平通道长度只有,为保证货物不滑出,货物与水平通道之间的动摩擦因数至少多大?
(3)若水平通道足够长且制造材料与斜面通道相同,并可通过调节斜面通道的长度来改变,请写出全过程货物水平位移与之间可能的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
货物沿斜面通道下滑时,由牛顿第二定律得
得
【小问2详解】
设货物沿斜面通道下滑到水平通道上时速度大小为,则
解得
为保证货物不滑出,设货物与水平通道之间的动摩擦因数至少为,则在水平通道上加速度大小
由运动学公式得
解得
【小问3详解】
当时,货物不下滑;当,货物将下滑,最终停在水平面上。
在货物下滑的情况下:
倾斜轨道上的水平投影长度
倾斜轨道长度
在倾斜轨道上的加速度大小
滑到轨道底端的速度
水平轨道上货物的加速度大小
且
货物的水平位移
解得
可知水平方向位移x与倾斜轨道的倾角无关。
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石河子第二中学2028届高一第三次阶段性考试(物理)
一、单选题:1-5为单选题,6-8为多选题。每题6分,共48分。
1. 某同学在t=0时刻静止站在体重秤上,随后完成“下蹲”和“站起”的动作,体重称的示数F随时间t变化情况如图所示,g取10m/s2,由图中信息可以判断( )
A. 这位同学的质量为50kg B. 整个过程中最大加速度约为4m/s2
C. 这位同学先站起后下蹲 D. 这位同学先下蹲后站起
2. 如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为 ,其推进器的平均推力为 。在飞船与空间站对接后,推进器工作 内,测出飞船和空间站速度变化是 ,则空间站的质量为( )
A.
B.
C.
D.
3. 如图所示,汽车在水平路面转弯时,车内挂饰偏离了竖直方向。转弯时汽车速度为,所受合力为,下列图示正确是( )
A B.
C. D.
4. 如图所示,水平传送带A、B两侧与光滑地面相衔接,一物块从左侧地面以v0=5 m/s速度冲上传送带,已知传送带A、B的长度为s=4 m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10 m/s2,物块到达传送带B端的速度为v,下列说法正确的是( )
A. 若传送带不动,v=3 m/s
B. 若传送带逆时针匀速转动,v一定小于3 m/s
C. 若传送带顺时针匀速转动,v一定大于3 m/s
D. 若传送带顺时针匀速转动,v有可能等于7 m/s
5. 如图所示,“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置,且ab<bc。假设弹性绳产生的弹力与伸长量之间的关系遵守胡克定律,空气阻力不计。则人从P点落下运动到c点的过程中,下列说法错误的是( )
A. 在Pa段,人做自由落体运动
B. 从a点开始,人做减速运动
C. bc段,人处于超重状态
D. 在c点,人的加速度最大
6. 如图所示,固定光滑斜面上用细线悬挂着两个通过轻质弹簧连接的小球A、B,弹簧与细线均平行于斜面,已知两小球质量相等,斜面倾角为θ,重力加速度为g,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. B球的受力情况不变,瞬时加速度为零
B. 两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsinθ
C. 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D. 弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度沿斜面向上,A球的瞬时加速度沿斜面向下
7. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦和绳子质量,与水平面的夹角为时,下列说法正确的是( )
A. 物体A在匀速上升
B. 物体A的速度大小为
C. 物体A的速度大小为
D. 绳子对物体A的拉力大于物体A的重力
8. 水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D. 在时间段物块与木板加速度相等
二、实验题:每小题3分,共12分。
9. 某同学用电火花计时器等器材设计了一个“探究加速度与力、质量的关系”的实验,装置如图甲所示,图甲中沙和沙桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
甲 乙 丙
(1)关于该实验,下列说法正确的是______。(填正确选项前的字母)
A. 图甲中的电源插头应与8V交流电源连接
B. 实验时应先释放小车,再接通电源
C. 应使小车从靠近打点计时器的位置释放
D 用“阻力补偿法”补偿阻力时,不需要悬挂沙桶
(2)若电源的频率为,图乙为某次实验得到的纸带(每相邻两个计数点间还有四个点图中未画出),根据纸带可求出小车的加速度大小为______(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学在轨道水平的情况下做了该实验,用沙和沙桶的重力代替绳子的拉力F,得到了如图丙所示的图线。则小车和砝码的总质量M为______,小车所受的阻力为______N。
(4)绘出的关系图像,其右端后部分弯曲的原因是______。
三、计算题:第10题15分,第11题25分,共40分。
10. 高铁已成为中国的名片,一列质量的高铁从火车站由静止出发,经过时间,速度达到假设此加速过程为匀加速直线运动,在行驶过程中受到的阻力恒为。求此过程中:
(1)高铁的加速度大小;
(2)高铁的位移大小
(3)高铁受到的牵引力大小。
11. 某物流公司安装一货物传送通道,货物从的平台无初速进入斜面通道,斜面通道末端与水平通道通过小圆弧连接,使货物经过此拐点时,速率能保持不变。斜面通道倾角为,斜面通道和货物之间的动摩擦因数,重力加速度取,,。
(1)求货物沿斜面通道下滑时的加速度大小;
(2)若水平通道长度只有,为保证货物不滑出,货物与水平通道之间的动摩擦因数至少多大?
(3)若水平通道足够长且制造材料与斜面通道相同,并可通过调节斜面通道的长度来改变,请写出全过程货物水平位移与之间可能的关系。
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