精品解析:北京市第八十中学2025-2026学年高一贯通班下学期第五次统一测试物理试题
2026-06-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 朝阳区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.79 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58335085.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
北京市第八十中学2025级贯通班第二学期第五次阶段性测试
物 理 试 卷
(考试时间90分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题3分,共10小题,共30分,每小题只有一个正确选项)
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图甲中,公路上对各类汽车都有限速,是因为汽车速度越大惯性越大
B. 图乙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 图丙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
D. 图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是惯性大小的唯一量度,速度与惯性大小无关,选项A错误;
B.马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律知,其大小相等,选项B错误;
C.伽利略的“斜面实验”是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间,选项C正确;
D.伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,说明力是改变物体运动的原因,选项D错误。
故选C。
2. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示,嫦娥六号从A点进入大气层,实现第一次减速,从C点飞出大气层,再从E点进入大气层,实现第二次减速,精准地落在预定地点,从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂,其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中( )
A. 在B点,嫦娥六号处于失重状态
B. 在C点,嫦娥六号的速度方向指向地球
C. 在D点,嫦娥六号的合力方向为水平方向
D. 在E点,嫦娥六号的加速度方向指向地球
【答案】D
【解析】
【详解】A.在B点,合力方向指向轨迹凹侧,即合力向上,加速度向上,嫦娥六号处于超重状态,故A错误;
B.在C点,嫦娥六号的速度方向沿过C点的切线方向斜向上,不指向地球,故B错误;
C.根据物体做曲线运动的受力特点,合力方向要指向轨迹的凹侧,故在D点,嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方,故C错误;
D.在E点,嫦娥六号所受合力方向指向轨迹凹侧,加速度方向指向地球,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,当装卸车的车厢从水平缓慢倾斜到一定角度时,车厢上的货物开始滑下,之后车厢的倾角还继续增大到一定角度,最后货物从车厢滑离。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中,货物所受摩擦力一直增大
B. 车厢倾斜角度越大,货物对车厢的压力越大
C. 车厢倾斜角度越大,货物与车厢的动摩擦因数越小
D. 货物滑动前,车厢对货物的作用力不变
【答案】D
【解析】
【详解】C.动摩擦因数只与接触面的材料和粗糙程度有关,所以车厢倾斜角度越大,货物与车厢的动摩擦因数不变,故C错误;
A.开始时,货物与车厢相对静止,货物与车厢之间为静摩擦力,根据平衡条件可知
随着增大,静摩擦力增大;当货物与车厢相对滑动时,滑动摩擦力大小为
随着增大,滑动摩擦力减小。所以整个过程中,货物所受摩擦力先增大后减小,故A错误;
B.在垂直车厢方向,根据平衡条件可知,车厢对货物的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知
随着增大,货物对车厢的压力减小,故B错误;
D.货物滑动前,根据平衡条件可知,车厢对货物的作用力始终与货物的重力等大反向,即车厢对货物的作用力不变,故D正确。
故选D。
4. 在水平面上有A、B两物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳相连,现A物体以的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面的夹角分别为、时(如图所示),B物体的运动速度为(绳上始终有拉力)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、B两物体通过轻绳相连,沿绳方向速度大小相等,则有
解得B物体的运动速度为
故选A。
5. 如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为8m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 物体经8s速度减为零
B. 物体的速度大小先变小再变大
C. 物体速度减为零后将保持静止
D. 物体受到的合力为1N
【答案】C
【解析】
【详解】A.对物体受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得物体的加速度
结合运动学公式,可得物体速度减为零时间
A错误;
BC.当物体速度为0时,最大静摩擦力为
所以物体受到静摩擦保持静止,B错误,C正确;
D.根据上述分析可知物体运动时受到的合力为
即合力的大小为5N,方向与速度方向相反,D错误。
故选C。
6. 如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是( )
A. 以车厢为参考系,则物块是运动的
B. 车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C. 若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力一定不变
D. 车厢壁对物块的弹力,是由于物块发生形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块相对于车厢静止,故以车厢为参考系,物块是静止的,故A错误;
B.车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是相互作用力(作用在两个物体上),而平衡力需要作用在同一物体上,故B错误;
C.物块在竖直方向受力平衡,其所受摩擦力始终等于自身的重力,与水平方向的加速度无关,因此加速度变大时,车厢壁对物块的摩擦力一定不变,故C正确;
D.弹力是由施力物体的形变产生的,所以车厢壁对物块的弹力是车厢壁发生形变产生的,而非物块,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上,弹簧测力计始终在弹性限度内,当系统稳定后,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数是
B. 在突然撤去的瞬间,的加速度为
C. 在突然撤去的瞬间,弹簧测力计的示数变为0
D. 若地面粗糙,系统仍稳定匀加速运动,则弹簧测力计示数一定变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.将m1和m2作为整体,根据牛顿第二定律
再以m2为研究对性,根据牛顿第二定律
联立可得弹簧测力计的示数即加速度的大小
,
A错误;
BC.若突然撤去的瞬间,弹簧的弹力不能突变,大小仍为20N,的受力不变,加速度仍为,B正确,C错误;
D.若地面粗糙,设地面的动摩擦因数为,将m1和m2作为整体,根据牛顿第二定律
再以m2为研究对性,根据牛顿第二定律
解得弹簧测力计示数
弹簧测力计的示数保持不变,D错误。
故选B。
8. 如图所示为一条河流。河水流速为v。—只船从A点先后两次渡河到对岸。船在静水中行驶的速度为u。第一次船头朝着AB方向行驶。渡河时间为t1,船的位移为s1,第二次船头朝着AC方向行驶。渡河时间为t2,船的位移为s2。若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等。则有
A. t1>t2 s1<s2
B. t1<t2s1>s2
C. t1=t2 s1<s2
D. t1=t2s1>s2
【答案】D
【解析】
【详解】因为AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则在垂直于河岸方向上的分速度相等,渡河时间
所以两次渡河时间相等。船头向着AB方向行驶时,沿河岸方向的分速度
v∥=ucosθ+v
船头向着AC方向行驶时,沿河岸方向行驶的分速度
v∥′=v-ucosθ<v∥
水平方向上的位移
x1>x2
根据平行四边形定则,则
s1>s2
故D正确,ABC错误。
故选D。
【名师点睛】解决本题的关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,分运动和合运动遵循平行四边形定则,知道分运动与合运动具有等时性。
9. 一个热气球与沙包绑在一起后的总质量为21kg,在重力和空气浮力共同作用下,能在空气中以加速度加速下降。为了使它以同样大小的加速度加速上升,需抛掉沙包中的部分沙子,若热气球所受浮力不变,忽略空气阻力和沙包所受浮力,g取。应该抛掉的沙子的质量为( )
A. 14kg B. 12kg C. 10.5kg D. 9kg
【答案】B
【解析】
【详解】设空气对热气球与沙包的浮力大小为F。在空气中以加速度下降过程中,根据牛顿第二定律可得
为了使它以同样大小的加速度上升,设应该抛掉的沙的质量为m,抛出后,根据牛顿第二定律可得
联立解得
m=12kg
故选B。
10. 如图所示,质量为m1、倾角为θ的楔形斜面体放在水平桌面上,质量为m2的小物块恰好能以速度v0沿着斜面匀速下滑,现在小物块上施加一水平恒力F,斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若施加F作用后小物块继续下滑,则此时桌面给斜面体的静摩擦力向左
B. 若施加F作用后小物块继续下滑,则此时桌面给斜面体的静摩擦力向右
C. 只要F足够大,一定能使小物块沿斜面向上匀速运动
D. 若在F作用下小物块沿斜面上滑,则桌面给斜面体的摩擦力一定向右
【答案】D
【解析】
【详解】AB.质量为m2的小物块恰好能以速度v0沿着斜面匀速下滑,根据平衡条件有
解得
斜面对物块的支持力与摩擦力的合力大小等于物块的重力,方向竖直向上,根据牛顿第三定律可知,物块对斜面的压力、摩擦力的合力方向竖直向下。若施加F作用后小物块继续下滑,则有,
结合上述解得
可知,当施加F作用后小物块继续下滑,物块对斜面的压力、摩擦力的合力方向仍然竖直向下,此时斜面体相对应桌面没有运动趋势,则此时桌面给斜面体的静摩擦力为零,故AB错误;
C.对物块进行分析,若在F作用下,物块所受摩擦力沿斜面向下,物块仍然处于静止,则有,,
解得
可知,若无论用多大的力F作用,物块均保持静止,即当F趋近于无穷大时,上述表达式仍然成立,则有
由于
则有
即当斜面倾角大于或等于45°时,无论用多大的力F,物块始终处于静止状态,故C错误;
D.若在F作用下小物块沿斜面上滑,物块对斜面的摩擦力方向沿斜面向上,物块对斜面的摩擦力与压力的合力方向向左,斜面体在物块的摩擦力与压力作用下相对于地面有向左运动的趋势,则斜面则桌面给斜面体的摩擦力一定向右,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题3分,共4小题,共12分,每小题有多个选项符合题目要求,选全得3分,漏选得1分,有错选不得分)
11. a、b两质点沿直线Ox轴正向运动,时刻,两质点同时到达坐标原点O,测得两质点在之后的运动过程中,其位置坐标x与时间t的比值随时间t变化的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 质点a做匀加速运动的加速度为
B. 质点b做匀速运动的速度为
C. 时,a、b再次到达同一位置
D. 时,a、b再次到达同一位置
【答案】BC
【解析】
【详解】A B.对质点a,根据数学知识得
x=0.5t2+0.5t
与匀变速直线运动的位移公式对比得
v0=0.5 m/s,a=1.0 m/s2
所以质点a做匀加速运动的加速度为1.0 m/s2,质点b做匀速运动的速度为 1.0m/s,故A错误,B正确;
C.t=1 s时,相等,则x相等,所以1 s时,质点a、b再次到达同一位置,故C正确;
D.由题图知,对于质点b,有
=1
所以质点b做速度为1 m/s的匀速直线运动。在t=1 s时,质点a的速度
v=v0+at=1.5 m/s
大于质点b的速度,所以t=1 s之后两个质点不再相遇,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 若小球以最小位移到达斜面,则
B. 若小球垂直击中斜面,则t=
C. 若小球能击中斜面中点,则t=
D. 无论小球怎样到达斜面,运动时间均为t=
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 小球的位移与斜面垂直时,小球以最小位移到达斜面,分解小球的位移可知
解得
故A正确;
B.小球的速度与斜面垂直时,小球垂直击中斜面,分解小球速度可得
解得
故B正确;
C.若小球能击中斜面中点,分解位移,由几何关系可得,,
解得
故C错误;
D.小球到达斜面的位置不一样,在空中运动的时间也不一样,故D错误。
故选AB。
13. 如图所示,小物块质量为,放在长木板上,长木板质量为,物块和木板之间的动摩擦因数,已知地面光滑,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长,g取10m/s2)则下列说法正确的是( )
A. 当时,小物块保持静止
B. 当时,小物块、木板发生了相对滑动
C. 若使小物块、木板发生相对滑动,F至少为15N
D. 当时,小物块的加速度为4m/s2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题意,地面光滑,可知当时,小物块和木板将向右加速运动,故A错误;
BC.当小物块和木板间的摩擦力达到最大静摩擦力时,小物块、木板发生相对滑动。此时对小物块
解得
对小物块和木板组成的整体
解得
即当时,小物块、木板才发生相对滑动,故B错误,C正确;
D.当,此时小物块、木板发生了相对滑动,对小物块,根据牛顿第二定律可得
解得,故D正确。
故选CD。
14. 如图所示,将题中木板竖起,钢球撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上,并在白纸上留下痕迹A,重复实验,将木板依次后退相同的水平距离x,钢球撞到木板上留下痕迹B、C,测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3,其中O点与钢球抛出时圆心位置等高,重力加速度为g。
关于此实验以下说法正确的是( )
A. 桌面的不需要保证光滑与严格水平
B. 重复实验时,必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球
C. 最终测得的数据y1:y2:y3值近似为1:4:9
D. 由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.桌面的不需要保证光滑但需要保证严格水平,A错误;
B.为了保证抛出时的速度相同,必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球,B正确;
C.钢球撞到木板上A点时,与抛出点的水平距离不知,不能保证OA段的时间和AB、BC段的时间相同,故不能得到y1:y2:y3的比值,C错误;
D.因为平抛运动水平方向为匀速直线运动,钢球在AB、BC段运动用的时间相同,竖直方向由自由落体运动规律
又由
得
D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共18分)
15. 实验小组完成了两个力的合成与分解实验:
(1)如图甲所示,一竖直放置的木板上固定白纸,在白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线悬挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为______N;弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计a方向水平为止,此过程弹簧测力计a的示数会______(填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”),弹簧测力计b的示数会______(填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(2)实验小组用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置,并记录,如图乙所示;然后再用两组钩码(3个钩码和4个钩码)拉伸弹簧,如图丙所示,每个钩码的质量均相同,弹簧均处于水平方向。
①完成该实验最关键的步骤是_______;
②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证,则图丙中的和(绳子与竖直方向夹角)满足_______。
【答案】(1) ①. 5.80 ②. 变小 ③. 变大
(2) ①. 第二次拉伸弹簧使之伸长至位置 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1] 图甲中弹簧测力计a的示数为5.80N;
[2] [3] 根据几何关系可知,弹簧测力计a、b对结点O的拉力、以及重物Q对结点O的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内,如图所示
可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中,弹簧测力计a的示数变小,弹簧测力计b的示数会变大。
【小问2详解】
①[1] 本实验的思想是等效替代的思想,所以其最关键的是两次拉伸弹簧的效果是相同的,即第二次拉弹簧使之伸长至位置。
②[2] 由题图可知,第二次拉伸时,两个力在竖直方向上的合力为零,设单个钩码的质量为m,有,整理得
。
16. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地,改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)关于本题实验说法正确的有__________;
A.斜槽轨道末段N端必须水平 B.斜槽轨道必须光滑
C.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明__________
A.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
B.P小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
C.P小球的分运动是自由落体运动和匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为)的纸记录P小球的轨迹,小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度,则:P小球在b处的瞬时速度的大小为__________,若以a点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则抛出点的坐标为__________(结果以厘米为单位)。
【答案】 ①. AC ②. A ③. 1.25 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向,故斜槽轨道末段N端必须水平,故A正确;
B.斜槽轨道光滑与否对实验没有影响,故不必必须光滑,故B错误;
CD.这个实验只验证竖直自由落体,水平无影响,不需要每次水平初速度相同,可以在不同位置释放,C正确,D错误。
故选AC。
(2)[2]A.该实验结果表明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同,为自由落体运动,故A正确;
B.根据甲图实验无法得出P小球在水平方向上的运动规律,故B错误;
C.该实验无法说明水平方向的运动是匀速直线运动,则也不能表明小球P的运动是自由落体和匀速直线运动的合运动,故C错误。
故选A。
(3)[3]小球P在竖直方向做自由落体运动,在水平方向做匀速直线运功,在竖直方向,根据匀变速直线运功的推论可得
代入数据,解得
根据公式,可得水平方向的速度为
竖直方向上,根据匀变速直线运动的推论,即中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得
则P小球在b处的瞬时速度的大小为
[4]在竖直方向上,根据匀变速直线运动速度时间公式可得小球运动到b点的时间为
所以,小球运动到b点时,竖直方向的位移为
解得
小球运动到b点时,水平方向的位移为
解得
根据图像可得小球运动到a点时,水平方向和竖直方向的位移分别为
若以a点为坐标原点,则抛出点的坐标为。
四、计算题(共4小题,共40分)
17. 如图所示,质量M=60kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计(图中简画为弹簧),测力计下挂着一个质量m=1.0kg的物体A.在升降机运动的某段时间内,人看到弹簧测力计的示数为6.0N.取g=10m/s2。
(1)求此时升降机加速度的大小和方向;
(2)求此时人对地板的压力大小;
(3)请你判断此时升降机在向上运动还是在向下运动,升降机处于超重状态还是失重状态。
【答案】(1)4.0m/s2 方向竖直向下(2)360N(3)失重状态
【解析】
【详解】(1)以物体A为研究对象,它受到竖直向下的重力mg、竖直向上的拉力F作用,根据牛顿第二定律得:
mg-F=ma
代入数据解得升降机的加速度大小
a=4.0m/s2
方向竖直向下。
(2)以人为研究对象,它受到竖直向下的重力Mg、竖直向上的支持力N作用,根据牛顿第二定律有:
Mg-N=Ma
代入数据解得:
N=360N
根据牛顿第三定律,此时人对地板的压力大小为360N。
(3)升降机可能在向上运动,也可能在向下运动。升降机处于失重状态。
18. 图为车站使用的水平传送装置的示意图,绷紧的传送带始终保持以4.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.8m。现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2。
(1)若行李包从B端水平抛出的初速度v=4.0 m/s,求它在空中运动的时间和飞行的水平距离;
(2)若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,要使它从B端抛出后飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件。
【答案】(1)0.4 s,1.6 m;(2)L≥3.0 m
【解析】
【详解】(1)设行李包在空中运动的时间为t,飞行的水平距离为x,则
解得
故水平距离
(2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则滑动摩擦力
解得
要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从B端水平抛出的速度应为v=4.0m/s
设行李包在传送带上通过的距离为s0,根据速度位移关系式
代入数据解得
故传送带的长度L应满足的条件为
19. 如图1所示,足够长的固定斜面倾角为,一小物块从斜面底端开始以初速度沿斜面向上运动,若,则经过后小物块达到最高点,多次改变的大小,记录下小物块从开始运动到最高点的时间,作出图像,如图2所示,(g取),则:
(1)若斜面光滑,求斜面倾角;
(2)更换另一倾角的斜面,当小物块以沿斜面向上运动时,仍然经过到达最高点,求它回到原来位置的速度大小;
(3)更换斜面,改变斜面倾角,得到的图像斜率为k,则当小物块以初速度沿斜面向上运动时,求小物块在斜面上运动的总时间为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)kv0 或者
【解析】
【详解】试题分析:(1)由图可知:
根据牛顿第二定律:
可得:,则.
(2)根据牛顿第二定律:
上升过程中:
下降过程中:
由此可得:.
(3)由题意可知:,可知:
由于物体在斜面上上升过程中:,可得:
讨论:(a)当,即,物块上滑到最高点后不会下滑,则.
(b)当,即,物块到最高点后会下滑,则
上升的位移为
下滑时:
与联立得:
则:
考点:匀变速直线运动规律的综合运用、匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】对于复杂的运动,要做出具体的猜测,共有多少种情况,然后根据具体的计算作出判断.
20. 如图甲是风洞实验室全景图,风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图,两水平面(虚线)之间的距离为,其间为风洞区域,物体进入该区域会受到水平方向的恒力,自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛,从点离开风洞区域,经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动,落在风洞区域的下边界处,与水平方向的夹角为,,,重力加速度大小为。求:
(1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小;
(2)小球经过段与段的时间之比;
(3)的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动,合力方向与速度方向在同一条直线上,受力情况如图所示:
根据平行四边形定则和几何知识知
解得
【小问2详解】
最高点的小球的速度沿水平方向,设该速度为v,则小球在M、N点的水平方向速度也为v,设小球在M、N点竖直方向的速度大小为,在O点的初速度为。竖直方向的运动可知由O到M与从N到P的时间相等,设为t。
从O到M的过程中,水平方向有
从N到P的过程中,在P点,水平方向有
设P点竖直方向的速度大小为,则
解得
在竖直方向上,小球在从O点到P点做上抛运动,竖直方向上速度相等,可得
由N到P小球做直线运动,则有
可得
最高点为Q点,设M到Q的时间为,则在竖直方向上有
由N到P有
解得
则小球经过段与段的时间之比
【小问3详解】
水平方向由O到M有
由M到N有
由N到P有
又
,
解得
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北京市第八十中学2025级贯通班第二学期第五次阶段性测试
物 理 试 卷
(考试时间90分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题3分,共10小题,共30分,每小题只有一个正确选项)
1. 关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A. 图甲中,公路上对各类汽车都有限速,是因为汽车速度越大惯性越大
B. 图乙中,马拉着车在水平路面上做加速运动,则马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 图丙中,伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
D. 图丁中,伽利略利用“斜面实验”装置,结合逻辑推理,来验证力是维持物体运动的原因
2. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示,嫦娥六号从A点进入大气层,实现第一次减速,从C点飞出大气层,再从E点进入大气层,实现第二次减速,精准地落在预定地点,从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂,其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中( )
A. 在B点,嫦娥六号处于失重状态
B. 在C点,嫦娥六号的速度方向指向地球
C. 在D点,嫦娥六号的合力方向为水平方向
D. 在E点,嫦娥六号的加速度方向指向地球
3. 如图所示,当装卸车的车厢从水平缓慢倾斜到一定角度时,车厢上的货物开始滑下,之后车厢的倾角还继续增大到一定角度,最后货物从车厢滑离。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中,货物所受摩擦力一直增大
B. 车厢倾斜角度越大,货物对车厢的压力越大
C. 车厢倾斜角度越大,货物与车厢的动摩擦因数越小
D. 货物滑动前,车厢对货物的作用力不变
4. 在水平面上有A、B两物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳相连,现A物体以的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面的夹角分别为、时(如图所示),B物体的运动速度为(绳上始终有拉力)( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为8m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 物体经8s速度减为零
B. 物体的速度大小先变小再变大
C. 物体速度减为零后将保持静止
D. 物体受到的合力为1N
6. 如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是( )
A. 以车厢为参考系,则物块是运动的
B. 车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C. 若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力一定不变
D. 车厢壁对物块的弹力,是由于物块发生形变产生的
7. 如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上,弹簧测力计始终在弹性限度内,当系统稳定后,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数是
B. 在突然撤去的瞬间,的加速度为
C. 在突然撤去的瞬间,弹簧测力计的示数变为0
D. 若地面粗糙,系统仍稳定匀加速运动,则弹簧测力计示数一定变大
8. 如图所示为一条河流。河水流速为v。—只船从A点先后两次渡河到对岸。船在静水中行驶的速度为u。第一次船头朝着AB方向行驶。渡河时间为t1,船的位移为s1,第二次船头朝着AC方向行驶。渡河时间为t2,船的位移为s2。若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等。则有
A. t1>t2 s1<s2
B. t1<t2s1>s2
C. t1=t2 s1<s2
D. t1=t2s1>s2
9. 一个热气球与沙包绑在一起后的总质量为21kg,在重力和空气浮力共同作用下,能在空气中以加速度加速下降。为了使它以同样大小的加速度加速上升,需抛掉沙包中的部分沙子,若热气球所受浮力不变,忽略空气阻力和沙包所受浮力,g取。应该抛掉的沙子的质量为( )
A. 14kg B. 12kg C. 10.5kg D. 9kg
10. 如图所示,质量为m1、倾角为θ的楔形斜面体放在水平桌面上,质量为m2的小物块恰好能以速度v0沿着斜面匀速下滑,现在小物块上施加一水平恒力F,斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若施加F作用后小物块继续下滑,则此时桌面给斜面体的静摩擦力向左
B. 若施加F作用后小物块继续下滑,则此时桌面给斜面体的静摩擦力向右
C. 只要F足够大,一定能使小物块沿斜面向上匀速运动
D. 若在F作用下小物块沿斜面上滑,则桌面给斜面体的摩擦力一定向右
二、多项选择题(每小题3分,共4小题,共12分,每小题有多个选项符合题目要求,选全得3分,漏选得1分,有错选不得分)
11. a、b两质点沿直线Ox轴正向运动,时刻,两质点同时到达坐标原点O,测得两质点在之后的运动过程中,其位置坐标x与时间t的比值随时间t变化的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 质点a做匀加速运动的加速度为
B. 质点b做匀速运动的速度为
C. 时,a、b再次到达同一位置
D. 时,a、b再次到达同一位置
12. 如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 若小球以最小位移到达斜面,则
B. 若小球垂直击中斜面,则t=
C. 若小球能击中斜面中点,则t=
D. 无论小球怎样到达斜面,运动时间均为t=
13. 如图所示,小物块质量为,放在长木板上,长木板质量为,物块和木板之间的动摩擦因数,已知地面光滑,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长,g取10m/s2)则下列说法正确的是( )
A. 当时,小物块保持静止
B. 当时,小物块、木板发生了相对滑动
C. 若使小物块、木板发生相对滑动,F至少为15N
D. 当时,小物块的加速度为4m/s2
14. 如图所示,将题中木板竖起,钢球撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上,并在白纸上留下痕迹A,重复实验,将木板依次后退相同的水平距离x,钢球撞到木板上留下痕迹B、C,测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3,其中O点与钢球抛出时圆心位置等高,重力加速度为g。
关于此实验以下说法正确的是( )
A. 桌面的不需要保证光滑与严格水平
B. 重复实验时,必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球
C. 最终测得的数据y1:y2:y3值近似为1:4:9
D. 由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
三、实验题(每空2分,共18分)
15. 实验小组完成了两个力的合成与分解实验:
(1)如图甲所示,一竖直放置的木板上固定白纸,在白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线悬挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为______N;弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计a方向水平为止,此过程弹簧测力计a的示数会______(填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”),弹簧测力计b的示数会______(填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
(2)实验小组用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置,并记录,如图乙所示;然后再用两组钩码(3个钩码和4个钩码)拉伸弹簧,如图丙所示,每个钩码的质量均相同,弹簧均处于水平方向。
①完成该实验最关键的步骤是_______;
②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证,则图丙中的和(绳子与竖直方向夹角)满足_______。
16. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰,立即断开电路使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地,改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)关于本题实验说法正确的有__________;
A.斜槽轨道末段N端必须水平 B.斜槽轨道必须光滑
C.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明__________
A.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
B.P小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
C.P小球的分运动是自由落体运动和匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为)的纸记录P小球的轨迹,小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度,则:P小球在b处的瞬时速度的大小为__________,若以a点为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向下为y轴,则抛出点的坐标为__________(结果以厘米为单位)。
四、计算题(共4小题,共40分)
17. 如图所示,质量M=60kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计(图中简画为弹簧),测力计下挂着一个质量m=1.0kg的物体A.在升降机运动的某段时间内,人看到弹簧测力计的示数为6.0N.取g=10m/s2。
(1)求此时升降机加速度的大小和方向;
(2)求此时人对地板的压力大小;
(3)请你判断此时升降机在向上运动还是在向下运动,升降机处于超重状态还是失重状态。
18. 图为车站使用的水平传送装置的示意图,绷紧的传送带始终保持以4.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h=0.8m。现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2。
(1)若行李包从B端水平抛出的初速度v=4.0 m/s,求它在空中运动的时间和飞行的水平距离;
(2)若行李包以v0=1.0m/s的初速度从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,要使它从B端抛出后飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件。
19. 如图1所示,足够长的固定斜面倾角为,一小物块从斜面底端开始以初速度沿斜面向上运动,若,则经过后小物块达到最高点,多次改变的大小,记录下小物块从开始运动到最高点的时间,作出图像,如图2所示,(g取),则:
(1)若斜面光滑,求斜面倾角;
(2)更换另一倾角的斜面,当小物块以沿斜面向上运动时,仍然经过到达最高点,求它回到原来位置的速度大小;
(3)更换斜面,改变斜面倾角,得到的图像斜率为k,则当小物块以初速度沿斜面向上运动时,求小物块在斜面上运动的总时间为多少?
20. 如图甲是风洞实验室全景图,风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图,两水平面(虚线)之间的距离为,其间为风洞区域,物体进入该区域会受到水平方向的恒力,自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛,从点离开风洞区域,经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动,落在风洞区域的下边界处,与水平方向的夹角为,,,重力加速度大小为。求:
(1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小;
(2)小球经过段与段的时间之比;
(3)的距离。
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