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《高一年级5月物理素养阶段训练》参考答案
题号
1
2
3
4
6
7
0
10
答案
D
B
B
D
D
B
C
AC
BD
AC
11.(1)是(2)12(3)
1.2
3.6
12.(1)
mgh:
m(hc-ha)2
87r2
(2)B(3)2g
13
25g≤w、
g
V 3L
【详解】若角速度太小,则BC松弛,设角速度为@时,BC绳刚好伸直,则有
gtan30°=1c网r.2分
r=Lsin30°
1分
联立解得a=
23g
3L
1分
设角速度为心时,AC绳就要松弛,则有gtan45°=r.2分
r=Lsin 309
1分
解得@=
28
1分
则A、B两绳始终张紧,细杆转动的角速度范围为
25g≤
2分
V 3L
14.【答案】(1)h
2:(2)V2R≤s≤2R;(3)cos0=
R
3
【详解】(1)若小孩恰能在C点脱离滑道,此时向心力g=
R
.1分
1
根据机械能守恒可得mgh=mv2.1分
解得小孩静止下滑处距C点的高度为h=
2
1分
(2)凡能在C点脱离滑道的小孩,其距离C点的高度范围是
RshsR.1分
由机械能守恒可得mgh=一mv21分
平抛运动的时间为R=,S7
1分
其落水点到O的距离为5=t=√2gh×
2R2R1分
答案第1页,共2页
其落水点到O的距离范围为√2R≤S≤2R1分
(3)若小孩从C点静止下滑,脱离轨道时的位置与O,的连线与竖直方向夹角设为O,
则gcos6=m
R
2分
由机械能守恒可得gR1-Cos)=号.2分
解得cos6=2
3
1分
15.0器22
3)3ug
4k
【详解】(1)手托住B时,物块A静止,
由平衡条件得=gsin6.1分
解得弹簧压缩量%=2k
nig
1分
(2)设物块A上升到最高点时,此时弹簧的形变量x;物块A、B和弹簧组成的系统,由
机械能守恒定律得g(x,+x)+(-g)(x,+x)sin日+x-号kx=0.2分
解得弹簧伸长量:=3mg
2k
2分
(3)当A、B加速度为零时,物块A、B速度最大,
即mg-mg sin日-kx2=0.…2分
此时弹簧伸长量为=是1分
由于初态弹簧的压缩量和末态弹簧的伸长量相等,故弹簧弹性势能相等,物块A、B和弹簧组成的系统,由机
械能守恒定律得mg(x,+x2)-mg(x,十x2)sin6=0m+m)品2分
解得vm=82k
1分
在物块A达到最大速度的过程中,弹簧对物块做功代数和为零,细线对物块A做功为W,对物块,由动能定
理得W-mg(x0十x2)sin6=mv哈2分
解得m=3rg
1分
4k
答案第2页,共2页高一年级5月物理素养阶段训练
时间:75分钟;分值100分:
第I卷(选择题)
一、单选题(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,只有一个选项符合题目要求)
1.以下实例中均不考虑空气阻力,关于机械能守恒的说法中正确的是()
A,做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.蹦极运动中,人在下落到最低点的过程中,人的机械能守恒
C.在恒定的拉力下,沿固定斜面匀速上滑的物体,物体的机械能守恒
D.物体沿光滑曲面滑下,物体的机械能守恒
2.放在地面上鱼缸中的鱼在静止水中吐出的气泡沿竖直方向加速上浮,若鱼在匀速向右平移的缸中吐出气泡,则
从如图所示的角度观察,气泡轨迹应为()
B.
3.如图所示,有关生活中圆周运动的实例分析,下列说法正确的是()
外轨
内轨
图1
图2
图3
图4
A.火车转弯的速度超过规定速度时,火车轮缘会挤压内轨
B.飞机在水平面内做匀速圆周运动时,空气对飞机的作用力大于重力
试卷第1可
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C.汽车减速通过凹形桥面最低点时,汽车受到的合外力竖直向上
D.衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时,在最高点的向心加速度最小
4.如图甲所示,倾角为日的斜面体固定在水平面上,其中斜面的长度为。,一质量为m可视为质点的物块从静止
开始由斜面体的顶端A滑到底端B,物块与斜面体之间的动摩擦因数与到A点的距离x按图乙所示的规律变化。则
物块在斜面的中点速度大小为()
个
0
Lo
甲电八
A.√gl(8sim0-hcos8)
B.√gl(4sim0-hcos0
C.g(8sin cos0)
D.
√gl(4sim0-hcos0
2
2
5.如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩
擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块分别
落地的过程中,两物块()
B
A。落地时速度相同
B.运动时间相同
C.重力势能的变化量相同
D.重力的平均功率相同
6.2024年12月19日,我国将天启星座04组卫星送入近地轨道,有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示
为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨道,两卫星的轨道均视为圆轨道,且两轨道平
面不共面。某时刻,卫星A恰好位于卫星B的正下方,一段时间后,A在另一位置从B的正下方经过,己知卫星
A的轨道半径为”,则卫星B的轨道半径不可能为()
,共3页
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导航卫星B
卫星A
4
A.9
B.16m
C.25
D.
7.发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量m=1.6×10kg,汽车沿平直的公路
从静止开始启动,汽车启动后的速度记为,牵引力大小记为F,,图像如图所示,”表示最大速度,b平行
于v轴,bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定,bc段汽车运动的时间为8s。下列说法
正确的是(
◆v(m/s)
10
b
a
76×10N
O
A.汽车所受阻力为5000N
B.汽车从a到b持续的时间为32s
C.汽车能够获得的最大速度为12.5m/s
D,汽车从b到c过程中运动的位移为100m
二、多项选择愿(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部
选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8,下列说法中正确的是()
A,牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测得了引力常量
B,根据表达式F-m业可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
2
。,在由开普前第三定钟得出的表达式号-大中,上是一个与中心天体有关的希置
D,两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
9,如图所示,“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳
跃过程中的轨迹为抛物线,经最高点时速度为,此时离平台的高度为h。棋子质量为m,空气阻力不计,重力加
试卷第2
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速度为8。则此跳跃过程()结侧亮:学日心一德
A.所用时间1=
腰
B.水平位移大小x=2v
C.初速度的竖直分量大小为2√g
D.初速度大小为√居+2g
10.在距地面高H处由静止释放一小球,小球向下运动过程中受到的阻力不能忽略,以地面为重力势能的零势能面,
物体的机械E能随小球到地面的高度h的变化关系图像如图所示,图中纵坐标b、©为己知数据,重力加速度为g。
根据图像判断下列说法正确的是()
b
H
A小球的质量等于品
B。当h-号时,小球的动能等于重力势能
C.小球运动的加速度等于8
D,运动过程中小球受到的阻力大小恒为号
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11,(8分)为了在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽
热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动,现对小球采用频闪数码相机
连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,、b、
c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照
片的长度与实际背景屏的长度之比为1:6,则:
页,共3页
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0。
2468
a
x/cm
0
y/cm
甲
乙
(1)a点速度是否水平
(是/否)
(2)由以上信息可以算出,该星球表面重力加速度是
m/s2。
(3)小球平抛的初速度大小是
ms,小球在d点时竖直方向速度大小是
m/s
12.(8分)某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
打点
计时器
纸带
一夹子
自-重物
(1)由静止释放纸带,经过后续操作得到如图所示的一条纸带,O点是纸带上打下的第一个点,在纸带上再选取三个
连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为h、ha、he,已知当地重力加速度为g,打点计时器
打点的周期为T,设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量△E。=
动能的增加量△E
(用题中所给的字母表示)
A
B
(②)经过计算,发现△E大于△E。,造成这个结果的原因可能是
(填选项前的字母)
A.存在空气阻力和摩擦力
B.接通电源前释放了纸带★。出的
C.打点计时器的工作电压偏高
大小学
(3)按照正确操作后,小明同学想到另外一种方法来验证机械能守恒定律。测量从第一点到其余各点的下落高度,
并计算对应速度v,然后以y为纵轴,以h为横轴,根据实验数据作出h图像。若在误差允许的范围内图像是
试卷第3可
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一条过原点且斜率为
(选填“g”或“2g”)的直线,则验证了机械能守恒定律。
四、解答题
13.(10分)如图所示,质量为m的小球和A、B两根细绳相连,两绳固定在细杆的A、B两点,其中AC绳长L,
当两绳都拉直时,A、B两绳和细杆的夹角0=30°,02=45°,问:当细杆转动的角速度在什么范围内,A、B两绳始
终张紧?
45
oc
14.(13分)如图所示,ABCD是游乐场中的滑道模型,位于竖直平面内,由半径为R的,圆周AB、水平轨道BC
和半径为R的圆周CD连接而成,圆心分别为O、O,。02D沿水池的水面方向,D点右侧为无穷大水平面。一
质量为m的小孩(可视为质点)可由弧AB上的任意点静止开始下滑,不计一切摩擦。
(1)若小孩恰能在C点脱离CD滑道,求小孩在AB滑道静止下滑处距C点的高度?
(2)凡能在C点脱离CD滑道的小孩,其落水点到O2的水平距离范围?
(3)若小孩从C点静止下滑,求脱离CD轨道时的位置与O2的连线,与竖直方向夹角的余弦值?
i C
02
15.(15分)如图所示,固定在水平面上足够长的光滑斜面倾角为-30°,轻质弹簧劲度系数为k,下端固定在斜
面底端,上端与质量为m的物块A相连,物块A与质量也为m的物块B用跨过光滑定滑轮的细线相连。先用手托
住物块B,使细线刚好拉直但无拉力,然后由静止释放物块B,在物块A向上运动的整个过程中,物块B始终未碰
到地面。已知弹簧的弹性势能E,=:(k为弹簧劲度系数,x为形变量),弹簧始终在弹性限度内,重力加速度
为g,两物块均可视为质点。求:
白B
77777777777777777777
(1)释放物块B之前弹簧的形变量x0:
(2)物块A上升到最高点时,此时弹簧的形变量x1:
(3)从释放B到达到最大速度过程中,细线对物块A做的功。
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