内容正文:
一、
选择题(4×10-40)
2
3
5
6
7
8
9
10
D
A
B
AB
AD
BD
二、实验题(16分,每空2分)
11.(1)B
(2)0.91
3)
2c
6
b
(4)偏大
g
120号
2
(2)
2
三、解答题(共44分)
13.(12分)(1)下落过程,由动能定理可得mgh+Fx=
解得y=5m/s
2分
篮球反弹后,由机械能守恒可得mg4,=m
2分
2
则篮球与地面碰撞过程中损失的机械能△E=)mm
解得△E=2.25J
2分
(2)选竖直向上为正方向,篮球与地面碰撞过程中的平均加速度大小为豆=%()
△t
解得a=90m/s2
4分
设平均作用力为F,由牛顿第二定律可得F-mg=ma
解得F=50N2分
14.(14分)(1)小球在E点时,由重力沿斜面方向的分力提供向心力,有mg$in30°=m
解得。=lm/s4分
(2)小球在E点和G点的速度大小相等,动能变化量为0,由动能定理,得W。+W=0
重力做功W=mg sin30°(L+Lcos60)=1.5J
则从E到G摩擦力做的功为W=-1.5J克服摩擦力所做的功为1.5J
4分
(3)小球在6点时沿斜面垂直于Bc方向的速度为y=,si血60°-
2m/s
小球在G点时竖直方向的速度为y,=ysin30°=5。
/s
2分
小球沿斜面垂直于BC方向的速度为0时,离BC边的距离最大,沿斜面垂直于BC方向
的加速度为a=gsin30°=5m/s2
由匀变速直线运动速度与位移的关系,可得从G点沿斜面垂直于BC方向上升的最大距
=3
离为片=2a40m
2分
九何关系,可得离Bc边的最大距离为以=)十片三40m2
15.(18分)(1)由题可知,小滑块a到达传送带前,小滑块b受到向右的滑动摩擦力,使
ab一起向右做匀加速运动,根据牛顿第二定律可得4mg=2ma
小滑块a到B点时则有2=2ad联立解得y=0.5ms4分
(2)小滑块a到达传送带前向右加速的时间(-当
小滑块b和传送带的位移关系x。=d,x带=V,七相对=x带一xb
该过程产生的热量Q=mgx相对
代入数据解得1=4.5
2分
小滑块a和b一起滑上传送带后,向右的加速度为a2,则有2mg=2ma2
整体达到共速的时间,=,一上
a,
2%+4片,=3m<L-d
小滑块a和b一起加速运动的位移xb=
两小滑块未滑离传送带,该过程传送带的位移x带=V,相对位移x相对=x带一x
该过程产生的热量Q2=2umgx相对
代入数据解得2=82分
共速后,小滑块a和b向右匀速运动,与传送带不发生相对滑动,因此整个过程产生的总热
量为=1+2=12.52分
(3)小滑块b从C点以速度vc抛出后,做平抛运动,水平方向则有x='t
竖直方向则有y=28
击中圆弧时满足x2+y2=R22分
由动能定理可得b落在圆弧上时的动能E=mgy+。mv2
2
整理可得E=3g2+m
1R2
8
2”t2
由数学知识可知,当g7=m时,动能尽,有最小值,即=S2分
8
2
12
代入求解得=1,=V2,=V10/
2分
小滑块b轻放上传送带后,速度增加到时,运动的位移1=2=5
传送带的速率应调整为=√10/,滑块b加速到与传送带共速后,从右端飞出,可得b
落在圆弧上时的动能最小。
2分
高一年级下学期期中考试物理卷
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分;在每题给出的四个选项中,第1∽7题只有一项符合题目要求,第8∽10题有多项符合题目要求,全部选对得得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
1. 在物理学的发展过程中,科学家们运用了许多物理思想方法。下图所采用的物理思想方法描述不正确的是( )
A.图甲位移等于图线下面的面积采用的是微元法
B.图乙显示桌面受力形变采用的是微小量放大法
C.图丙探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法
D.图丁探究影响向心力大小的因素采用的是理想模型法
2.如图甲是我国传统民俗表演活动“打铁花”。打铁花时,用柳木板迅速击打铁水,形成小铁块做抛体运动。假设有两块质量相同的小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开,落到水平地面上,其示意图如图乙所示。所有运动轨迹均在同一竖直平面内,其中A的初速度方向水平,B的初速度方向斜向下,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小铁块B水平射程较大
B.两小铁块落地时,重力的瞬时功率相同
C.两小铁块落地时,速率相同
D.离开柳木板后,两小铁块轨迹可能相交
3.某款游乐装置的模型如图所示,半径为R的光滑金属圆环固定在竖直平面内,一套在圆环顶端的小环由静止释放后,沿圆环轨道自由下滑。已知重力加速度大小为g,小环可视为质点,则下滑过程中小环的线速度大小v与其到圆环顶端距离L的关系为( )
A. B.
C. D.
4.2024年8月6日,“千帆星座”首批18颗商业组网卫星成功发射升空,并顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中有两个卫星的运行轨道如图所示,卫星在圆轨道上运动,卫星在椭圆轨道上运动。若卫星仅受地球的万有引力作用,下列说法正确的是( )
A.卫星和卫星在经过点时的加速度不相同
B.卫星在点的速度大于卫星在点的速度
C.搭载卫星的运载火箭发射速度大于地球的第二宇宙速度
D.卫星和卫星与地球的连线在相同的时间内扫过的面积相等
5.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点以一定的初速度向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中( )
A.弹簧的最大弹力为μmg
B.摩擦力对小物块做的功为2μmgs
C.弹簧的最大弹性势能为μmgs
D.物块在A点的初速度为
6.运是中国自主研发的首款大型军用运输机,可同时为3架战机进行空中加油。某次加油演示中,运同时为两架歼加油。初始时,三架飞机均以相同的速率v沿同一方向水平飞行,输油管绷直但无拉力。在加油演示接近尾声时,两架歼开始分别以速率v沿虚线方向做匀速直线运动(如图甲)。运随即调整自身速度,确保整个过程中输油管始终绷直但无拉力。当两架歼的速度方向与输油管之间的夹角达到时,加油完毕(如图乙)。根据以上描述,以下说法正确的是( )
A.加油完毕时运的速度大小为
B.加油完毕时运的速度大小为
C.此加油过程中歼和运始终保持相对静止
D.加油尾声时段,运做匀速直线运动
7.在某景区的民俗游戏中,参与者需用铁锤将一颗长为5cm的铁钉全部打入坚硬的木板中。已知第一锤将铁钉打入了2cm,假设每次击打后瞬间钉子获得的动能相同,钉子受到木板的阻力与进入木板的长度成正比,忽略钉子自身重力的影响,想要将铁钉完全打入木板中,需要击打的次数至少为( )
A.9次 B.8次 C.7次 D.6次
8.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图所示,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.0~6s内拉力做的功为140J
B.物体在0~2s内所受的拉力大小为6 N
C.物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.2
D.合力在0~2s内做的功与2~6s内做的功相等
9.可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接,甲球套在固定的竖直杆上,乙球处于水平地面上,初始时轻杆与水平方向夹角为60°,杆长为l。无初速度释放两球到甲球落地的过程中,两球的速率随时间变化如图所示,其中t2时刻乙球速率最大。已知甲球质量为2m,乙球质量为m,重力加速度大小为g,不计一切摩擦,则( )
A.t1时刻轻杆与水平方向夹角为45°
B.t2时刻乙球对地面的压力为3mg
C.t₃时刻甲球的速率为
D.过程甲、乙两球的速率图线与时间轴所围成的面积之比为
10.如图所示,一个劲度系数为100N/m的轻弹簧下端连接在倾角为53°的光滑斜面底端,弹簧上端连接物体P,物体P通过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮O与套在光滑竖直杆上的小圆环Q相连,竖直杆上的点A与滑轮等高,点A与小滑轮间的距离为0.6m。一开始通过外力使小圆环Q静止在B点,A、B间距离为0.8m,此时轻绳的拉力大小为60N。现将小圆环Q由静止释放,弹簧始终在弹性限度内。已知物体P的质量为5kg,小圆环Q的质量为1kg,重力加速度大小取,,。小圆环Q从B点上升至A点的过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能一直减小
B.小圆环Q上升至A点时的速度大小为
C.细线拉力对Q做的功为8J
D.物体P的机械能减少了16J
二、实验题:本题共2小题,第11题10分,第12题6分,共16分。
11. 为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数,一同学设计了如图甲所示的实验装置,A为带滑轮的滑块,B为盛有沙的沙桶。
(1)实验时,必须要进行的操作是__________。
A.要将长木板右侧垫高平衡阻力
B.调整滑轮的位置,使绳与桌面平行
C.要保证沙和沙桶的质量远小于滑块的质量
D.滑块靠近打点计时器,先释放滑块,再接通电源
(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点之间还有四个点未画出),打点计时器的交流电源频率为50Hz,根据纸带可求出滑块的加速度__________(保留两位有效数字)。
(3)通过改变沙的质量,得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示,纵轴截距为,横轴截距为c。已知当地的重力加速度为g,则滑块的质量___________,滑块和桌面间的动摩擦因数___________(用b、c、g表示)。
(4)的测量值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.某实验小组用如图甲所示的装置测量重力加速度g。细线上端固定在铁架台上的O点,下端悬挂一小球(不可视为质点),在铁架台的O点正下方固定了一个光电门。小球静止时,光电门发出的激光刚好射到小球的中心。首先测得O点到小球间悬线的长度为L和小球的直径为d,再将小球拉到不同位置由静止释放,测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门记录的对应遮光时间t。
(1)小球通过光电门时的速度为________(用测得的物理量符号表示);
(2)“图像思想”是处理物理实验数据常用的思想方法之一,它在处理物理实验数据中具有独特的作用。将测得的实验数据转化为以为纵坐标,为横坐标的图像,如图乙所示,已知图像斜率的绝对值为k,则图像的纵截距为________,重力加速度为________(用已知量和测得的物理量符号表示);
三、解答题(本题共3小题,共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
13.(12分)篮球是深受青少年喜欢的一种运动。如图所示,某同学在一次拍球练习时,用大小为、方向竖直向下的恒力作用在质量的篮球上,使篮球从距地面高度为处由静止开始向下运动,篮球运动后撤去外力,篮球落地后向上反弹上升的最大高度为。不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)篮球与地面碰撞过程中损失的机械能;
(2)若篮球与地面接触的时间为,则此过程中篮球的平均加速度大小以及地面对篮球的平均作用力大小。
14.(14分)如图所示在倾角为的斜面体上,斜面ABCD虚线MN左侧粗糙右侧光滑,长度L为0.2m的轻绳一端连接小球,另一端与固定点O连接。在E点给小球一个水平向左的速度恰好使轻绳无张力且小球在斜面上做圆周运动。当小球运动到G点时速度大小为,此时轻绳突然断裂,之后小球在斜面上做类斜抛运动,E、F点为圆周运动的最高点和最低点且F在BC上。小球质量为1kg,G点与圆心O的连线与EF的夹角为,取重力加速度大小,求:
(1) 小球在E点时的速度的大小;
(2) 小球从E到G克服摩擦力所做的功;
(3) 绳断后小球沿斜面运动过程中离BC边的最大距离。
15.(18分)如图所示,一水平传送带、两点间的距离,、两点分别是传送带两侧轮缘的顶端,传送带左侧与光滑平台平滑相连于点,以点为圆心、半径为的圆弧固定于传送带右侧,连线水平。两质量均为的小滑块、用一根长为的不可伸长的轻细线拴接,传送带以速度顺时针匀速转动。在时,将滑块从点由静止释放。已知两滑块、与传送带间的动摩擦因数均为,滑块、可视为质点,取重力加速度大小。求:
(1)小滑块运动至点时的速度大小;
(2)在小滑块从点运动至点的过程中,两滑块、与传送带因摩擦而产生的总热量;
(3)若改变传送带的转动速率,现剪断细线后将小滑块轻放上传送带的B点,小滑块b能从点水平飞出并落在圆弧上。要使滑块落在圆弧上时的动能最小,则传送带的速率应调整为多大?
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