内容正文:
2026年5月高一期中检测卷
物理
班级:________姓名:________准考证号:________
(本试卷共8页,15题,考试用时75分钟,全卷满分100分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法,以下叙述正确的是( )
A. 卡文迪什巧妙地运用扭秤测出引力常量,采用了放大法
B. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
C. 把曲线运动分成很多小段,每一小段近似为直线运动,采用了理想模型法
D. 由牛顿运动定律可知加速度,该公式体现了比值定义法
【答案】A
【解析】
【详解】A.卡文迪什扭秤实验通过机械结构放大、光反射放大两次放大微小万有引力的作用效果,进而测出引力常量,采用了放大法,故A正确;
B.质点是忽略物体形状、大小等次要因素,仅保留质量属性的理想物理模型,该方法为理想模型法,不是假设法,故B错误;
C.将曲线运动分割为无数小段、每小段近似为直线运动的处理方法是微元法,不属于理想模型法,故C错误;
D.比值定义法的核心特征是被定义量与用来定义的两个物理量无决定关系,是加速度的决定式,加速度与合外力F成正比、与质量m成反比,不属于比值定义法,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,为甲、乙两人在某段直线赛道上运动的位移-时间图像,关于时间内两人的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙两人同时同地出发
B. 甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动
C. 时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D. 时刻,甲、乙两人相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A.时刻,甲、乙两人同时但不同地出发,A错误;
B.因x-t图像的斜率等于速度,可知甲做匀速直线运动,乙做变速直线运动,B错误;
C.时间内,甲的位移小于乙的位移,可知甲的平均速度小于乙的平均速度,C错误;
D.两图像的交点表示两物体相遇,则时刻,甲、乙两人相遇,D正确。
故选D。
3. 如图所示,某段时间内小朋友和风筝均保持静止状态,此时风筝平面与水平面夹角为,风筝的质量为,轻质细线中的张力为,细线与水平面的夹角也为,该小朋友的质量为(风对风筝的作用力与风筝平面垂直, 取),以下说法正确的是( )
A. 细线与风筝的夹角 为
B. 风对风筝的作用力的大小为
C. 小朋友对地面的压力为
D. 地面对小朋友的摩擦力大小为,方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.细线与水平成,风筝平面与水平面成,分居水平线两侧,因此,A错误;
B.设风的作用力,垂直风筝平面斜向右上,绳子拉力为,沿绳斜向左下,正交分解
x方向
方向
联立解得,B正确;
C.小朋友竖直方向平衡
解得
根据牛顿第三定律,小朋友对地面压力等于,C错误;
D.水平方向平衡,方向水平向左,D错误。
故选 B。
4. 如图所示,下列有关生活中的实例分析,如果不考虑空气阻力,其中说法正确的是( )
A. 图甲中,当船头垂直于河岸渡河时,渡河轨迹一定是直线
B. “水流星”表演中,通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
C. 图丙中,增加绳长,保持圆锥的高度不变,则两圆锥摆的角速度保持不变
D. 图丁中,随水平圆盘转动的物块离转轴越近,越容易发生相对滑动
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,当船头垂直于河岸渡河时,若船速和水流速度恒定不变,则渡河轨迹一定是直线,A错误;
B.“水流星”表演中,通过最高点时,加速度向下,则处于完全失重状态,但仍受重力作用,B错误;
C.图丙中,根据
可得
则增加绳长,保持圆锥的高度不变,则两圆锥摆的角速度保持不变,C正确;
D.图丁中,根据
可得
可知随水平圆盘转动的物块离转轴越远,临界角速度越小,越容易发生相对滑动,D错误。
故选C。
5. 如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动,祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。现简化“抡花”原理如图乙,竖直转轴O1O2固定在水平地面O2点,O1点固定。一带有相同“花筒”M、N的水平杆关于O1点对称分布,快速转动手柄AB,“花筒”随之一同在水平面内转动,筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面,图案绚丽。若水平杆长为L,离地高h,手摇AB转动的角速度为ω,重力加速度g,忽略空气阻力且“花筒”可看作质点,则下列选项错误的是( )
A. “花筒”M的线速度大小为
B. 铁屑飞出后在空中运动时相等时间的速度变化量相同
C. 若“花筒”(含铁屑)质量为m,其受水平杆的作用力为
D. 铁屑在地面上形成的圆形的面积为
【答案】D
【解析】
【详解】A.“花筒”M的线速度大小为,故A正确,不符合题意;
B.烧红的铁屑沿切线方向飞出后做平抛运动,则,
由于下落高度相同,所以铁屑在空中运动的时间相等,速度变化量相同,故B正确,不符合题意;
C.“花筒”(含铁屑)质量为m,其受水平杆的作用力为,故C正确,不符合题意;
D.根据自由落体运动规律可得,
又,
铁屑在地面上形成的圆形的面积为,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 青老师演示斜抛运动实验时,同时将甲、乙两块小石子从 点斜向上抛出,甲、乙在同一竖直面内运动,其轨迹如图所示, 点是两轨迹在空中的交点,甲、乙运动的最大高度相同。若不计空气阻力,取 点所在的水平面为零势能参考面,则下列判断正确的是( )
A. 甲比乙先到达 点
B. 从抛出到最高点,甲石子重力的平均功率是乙石子重力的平均功率的倍
C. 甲石子的落地速度大于石子乙的落地速度
D. 如果甲、乙质量相等,则回到与 点等高的水平面时乙的机械能大于甲的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.因甲乙到达的最高点的高度相同,可知甲乙同时到达最高点,则甲比乙后到达 点,A错误;
B.因甲乙两石子的重力关系不确定,不能比较从抛出到最高点平均功率的关系,B错误;
C.甲乙竖直高度相同,则落地的竖直速度相同,运动时间相等,甲的水平位移较小,则甲的水平速度较小,则甲石子的落地速度小于石子乙的落地速度,C错误;
D.如果甲、乙质量相等,则回到与 点等高的水平面时乙的速度大于甲,可知乙的机械能大于甲的机械能,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 我国计划完成下一代北斗系统关键技术攻关,形成由地球同步卫星和中轨道卫星组成的星座体系。如图甲所示,同步卫星a和中轨道卫星b在同一平面内环绕地球同向做匀速圆周运动。两卫星之间距离 随时间 变化关系如图乙所示。已知同步卫星a周期为 ,万有引力常量为 ,不考虑卫星间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 与 的轨道半径之比为 B. 中轨道卫星 周期为
C. 图乙中的值为 D. 地球的质量为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由乙图可知ra-rb=4.0R,ra+rb=8.0R
解得卫星a、b的轨道半径分别为ra=6.0R,rb=2.0R
则a与b的轨道半径之比为3:1,故A正确;
B.根据开普勒第三定律可知
可知中轨道卫星 周期为,B错误;
C.根据,解得,C错误;
D.对卫星a则
解得地球的质量为,故D正确。
故选AD。
8. 发展新能源汽车是当前一项国家战略,更是世界发展的潮流。质量为的新能源汽车沿平直的公路以恒定功率 从静止开始启动,如图所示为牵引力 与汽车速度 的关系,加速过程在图中的 点结束,加速阶段所用的时间,后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变,下列说法正确的是( )
A. 图中 点对应时刻汽车的加速度大小为
B. 汽车恒定功率为
C. 图中 点对应的时刻为
D. 加速时间内经历的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】B.汽车匀速运动时,牵引力等于阻力。从B点开始匀速运动,由图可知,B点速度,牵引力,因此阻力
恒定功率,故B错误;
A.A点牵引力,由牛顿第二定律得
解得,故A正确;
C.加速阶段所用的时间,若汽车以恒定加速度启动,图中 点速度为,对应的时间
但汽车以恒定功率启动,过程中牵引力减小、加速度减小,做加速度逐渐减小的变加速运动,速度不是随时间均匀增加,因此速度为时对应的时间不是,故C错误;
D.对整个加速过程,由动能定理得
解得,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,质量为的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量 的小滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度 取。下列说法正确的是( )
A. 长木板受到的摩擦力的大小为
B. 滑块加速度的大小为
C. 若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时间为
D. 要使滑块不掉下来,长木板至少长为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.长木板受到的摩擦力的大小为,A错误;
B.滑块加速度的大小为,B错误;
C.木板的加速度
若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时,则
解得时间为,v=1.2m/s,C正确;
D.要使滑块不掉下来,长木板至少长为,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端 点与管口 的距离为,一质量为 的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点 ,压缩量为,已知弹簧弹性势能的表达式为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球从 点运动到 点,动能逐渐减小
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. 小球运动的最大速度为
D. 小球运动中最大加速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.小球从O点接触弹簧后,弹簧弹力从零开始增大,一开始弹力小于重力,合力向下,小球做加速运动,动能增大;
当弹力大于重力后,合力向上,小球做减速运动,动能减小,因此从O到B动能先增大后减小,故A错误;
B.小球到达最低点B时,弹簧压缩量最大,弹性势能最大。从小球开始下落到最低点B过程,机械能守恒,重力势能的减少量全部转化为弹簧弹性势能;
总下落高度,重力势能减少量为,因此弹簧最大弹性势能为,故B正确;
C. 由最低点弹性势能
解得弹簧劲度系数
设速度最大时弹簧压缩量为,有
得
对从开始下落到速度最大位置过程,由机械能守恒
得小球运动的最大速度为,故C正确;
D.最低点弹簧压缩量最大,加速度最大, 最低点弹力,由牛顿第二定律
解得小球运动中最大加速度为,故D正确。
故选BCD。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 某同学利用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律。在纸带上,每隔4个点选取1个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为。在各计数点处将纸带剪断,分成若干段纸条,将这些纸条的下端对齐并排粘贴在坐标纸上。图中 和、 和、 和为同一个计数点。
(1)根据图中数据可得,与纸带相连的小车的加速度大小为________(计算结果小数点后保留两位数字)。
(2)纸带与限位孔的摩擦会导致测量出的加速度大小比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.81
(2)不变
【解析】
【小问1详解】
根据逐差法,纸带相连的小车的加速度大小为
【小问2详解】
纸带反映的是小车加速度的真实情况,纸带与限位孔的摩擦不会影响加速度的测量,即测量出的加速度大小与真实值相同。
12. 某物理兴趣小组利用三根完全相同、满足胡克定律的橡皮筋进行“验证力的平行四边形定则”实验(橡皮筋的形变均在弹性限度内)。三根橡皮筋一端系在同一结点 ,另一端沿不同方向拉伸,结点 静止时三力平衡。已知橡皮筋原长10.00cm,实验中忽略橡皮筋自身重力。
(1)当结点静止时,三根橡皮筋的长度不可能是________。
A. ,,
B. ,,
C. ,,
(2)在某次实验中,三根橡皮筋的方向如图乙所示,保持结点 的位置与 段橡皮筋长度、方向不变,保持 段橡皮筋的方向不变,将段橡皮筋缓慢逆时针旋转 ,则在此过程中 段与段橡皮筋的弹力大小变化正确的是________。
A. OC段橡皮筋弹力先减小后增大 B. OC段橡皮筋弹力一直减小
C. 段橡皮筋弹力一直增大 D. 段橡皮筋弹力先增大后减小
【答案】(1)A (2)C
【解析】
【小问1详解】
A.根据胡克定律可用三根橡皮筋的伸长量代替力的大小,根据矢量三角形原理可知,橡皮筋伸长量分别为3.00cm,1.20cm和1.40cm,不可能组成三角形,则A不可能平衡,符合题意;
B.橡皮筋伸长量分别为4.20cm,2.50cm和5.00cm,可能组成三角形,则B可能平衡,不符合题意;
C.橡皮筋伸长量分别为2.00cm,1.50cm和1.50cm,能组成三角形,则C可能平衡,不符合题意;
故选A。
【小问2详解】
根据力的平行四边形法则可知,保持结点 的位置与 段橡皮筋长度、方向不变,即合力不变,保持 段橡皮筋的方向不变,将段橡皮筋缓慢逆时针旋转 ,则在此过程中 段与段橡皮筋的弹力大小均一直变大,故选C。
13. 向心力演示仪的结构如图所示,长槽4上挡板距左转轴的距离是挡板距左转轴距离的两倍,挡板距左转轴的距离与短槽5上 挡板距右转轴的距离相等。
(1)现将质量相等的两小球A和B分别放在左、右两边相等的短槽内,如图所示,皮带所套的两个塔轮的半径之比为,则小球A和B所受向心力之比为________。
(2)若保持小球A的质量 和运动半径 不变,改变转轴角速度,多次测量向心力 ,作出的函数图像。下列关于图像的说法正确的是________。(选填选项前字母)
A. 图像为过原点的倾斜直线,斜率为
B. 图像为抛物线,且随增大, 增长速率变慢
C. 若实验中皮带轻微打滑,图像斜率会比理论值偏大
D. 若增大小球质量,图像斜率会变小
【答案】(1) (2)A
【解析】
【小问1详解】
根据题意,小球A和B所在位置的转动半径相等,皮带传动时线速度相同,角速度与半径成反比
由向心力公式 ,质量 和半径 均相等,故
【小问2详解】
AB.由 可知 与 成正比,图像为过原点的直线,斜率 。故A正确,B错误;
C.皮带打滑会使实际角速度偏小,测得的 偏小,斜率偏小。故C错误;
D.增大质量 ,斜率 增大。故D错误。
故选A。
14. 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验所用打点计时器为电火花打点计时器,打点周期为 ,重物质量为 ,当地重力加速度为 。
(1)实验操作中,下列措施不能减小实验误差的是________。(选填选项前字母)
A. 选取质量大、体积小的重物,减小空气阻力的影响
B. 纸带穿过限位孔时保持竖直,减小纸带与限位孔的摩擦
C. 先释放纸带,再接通电源,保证纸带起始点有清晰的点迹
D. 多次测量取平均值,减小长度测量的偶然误差
(2)实验中得到的一条纸带如图所示,在纸带上选取三个连续打出的点 、 、 ,测得它们到起始点 的距离分别为、、,重物质量用 表示,已知当地重力加速度为 ,打点计时器打点的周期为 。根据这些数据,选用从打下 点到打下 点的过程验证机械能守恒,该过程中,机械能守恒的表达式为________________________。
(3)某同学在纸带上选取了多个计数点,测量它们到初速度为零的起始点的距离 ,并计算出打相应计数点时重物的速度 ,描点并绘出的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的图像是图中的________。
A. B. C. D.
【答案】(1)C (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.选取质量大、体积小的重物,减小空气阻力的影响,可减小实验误差,A不符合题意;
B.纸带穿过限位孔时保持竖直,减小纸带与限位孔的摩擦,可减小实验误差,B不符合题意;
C.实验时应先接通电源,再释放纸带,选择清晰的点迹进行计算,C符合题意;
D.多次测量取平均值,减小长度测量的偶然误差,D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
打B点时的速度
若机械能守恒则
解得
即
【小问3详解】
根据
即
合理的图像是图中的B。
四、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
15. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图所示,医用智能机器人和运送货物的总质量为45kg,关闭动力系统后沿医院走廊以1.5m/s的初速度做匀减速直线运动,走2.25m停下来。求:
(1)智能机器人减速停下来的时间;
(2)智能机器人在前2秒内的位移大小;
(3)智能机器人所受阻力大小。
【答案】(1)3.0s
(2)2.0m (3)22.5N
【解析】
【小问1详解】
根据平均速度公式可得
代入数据解得
【小问2详解】
智能机器人运动的加速度大小为
所以智能机器人在前2秒内的位移大小为
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
16. 风洞实验室是研究物体受力与运动的重要场所,实验中用长度为 的轻质细绳将质量为 的小球悬挂在风洞内部,通过调节装置产生水平方向的恒定风力,开展力学实验(已知重力加速度为 ,,)。完成以下问题:
(1)如图a,通过调节水平风力的大小,使小球缓慢移动,最终小球静止时,轻质细绳与竖直方向的夹角恰好为 ,此时小球受力平衡且风力大小保持不变。求:当突然剪断悬挂小球的细绳时,小球瞬间的加速度大小。
(2)如图b,保持第(1)问中确定的水平风力大小不变,将小球拉至细绳竖直下垂的最低点,使小球处于静止状态后释放,小球在风力和重力作用下沿圆弧运动,当细绳与竖直方向的夹角为时,细绳始终处于伸直状态,求此时小球的速度大小。
(3)如图c,将球取下,若将小球从风洞中地面上的 点以初速度竖直向上弹出,小球受到第(1)问大小恒定的水平风力作用,不计空气阻力,求小球在空中的最小速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析:水平风力,重力 ,由平衡条件得
剪断细绳后,小球仅受重力和风力,合力大小为
由牛顿第二定律,加速度
【小问2详解】
由动能定理得
解得此时小球的速度大小
【小问3详解】
小球运动的加速度大小恒为,方向与竖直方向成,小球在重力和风力作用下做类斜抛运动,当小球速度方向与重力和风力的合力方向垂直时,速度最小,此时最小速度
17. 如图所示,一质量为可视为质点的小物块从固定斜面上的 点由静止开始下滑,斜面 光滑且与水平面的夹角为, 、 间距离为,小物块到 点后通过一小段光滑的衔接弧面恰好同速率滑上与地面等高的传送带,传送带以的恒定速率顺时针运行,传送带 、 间距离为,传送带与半径可调的竖直光滑半圆轨道平滑连接, 段为光滑管道,小物块与传送带间的动摩擦因数,,不计衔接弧面的运动时间、速度变化和空气阻力。取,,,求:
(1)小物块到达 点时的速度大小。
(2)整个过程中传送带电动机多消耗的电能。
(3)若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且不从 点飞出,求半圆轨道半径 的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
小物块从 到 ,由机械能守恒可得
解得
【小问2详解】
小物块在传送带上时,对小物块受力分析,由牛顿第二定律
代入数据解得
设小物块与传送带共速的时间为,由运动学公式
可得
加速阶段的位移为
因为,所以小物块在传送带上先加速后匀速,到达 点时的速度大小为;小物块在传送带上因摩擦而产生的热量为
整个过程中传送带电动机多消耗的电能为
【小问3详解】
①刚好沿半圆到达与圆心 等高处,根据动能定理
解得
小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道,则
②刚好到达 点不脱离轨道,临界条件是弹力为0,在 点
从 点到 点,根据动能定理
代入数据解得
③刚好到达 点不脱轨,在 点有,从 点到 点,根据动能定理
代入数据解得
若小物块在半圆轨道内运动时不从 点脱离且不从 点飞出,则满足
综上所述,半圆轨道半径 的取值范围为或
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2026年5月高一期中检测卷
物理
班级:________姓名:________准考证号:________
(本试卷共8页,15题,考试用时75分钟,全卷满分100分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了许多思想方法,以下叙述正确的是( )
A. 卡文迪什巧妙地运用扭秤测出引力常量,采用了放大法
B. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
C. 把曲线运动分成很多小段,每一小段近似为直线运动,采用了理想模型法
D. 由牛顿运动定律可知加速度,该公式体现了比值定义法
2. 如图所示,为甲、乙两人在某段直线赛道上运动的位移-时间图像,关于时间内两人的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙两人同时同地出发
B. 甲做变速直线运动,乙做匀速直线运动
C. 时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度
D. 时刻,甲、乙两人相遇
3. 如图所示,某段时间内小朋友和风筝均保持静止状态,此时风筝平面与水平面夹角为,风筝的质量为,轻质细线中的张力为,细线与水平面的夹角也为,该小朋友的质量为(风对风筝的作用力与风筝平面垂直, 取),以下说法正确的是( )
A. 细线与风筝的夹角 为
B. 风对风筝的作用力的大小为
C. 小朋友对地面的压力为
D. 地面对小朋友的摩擦力大小为,方向水平向右
4. 如图所示,下列有关生活中的实例分析,如果不考虑空气阻力,其中说法正确的是( )
A. 图甲中,当船头垂直于河岸渡河时,渡河轨迹一定是直线
B. “水流星”表演中,通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
C. 图丙中,增加绳长,保持圆锥的高度不变,则两圆锥摆的角速度保持不变
D. 图丁中,随水平圆盘转动的物块离转轴越近,越容易发生相对滑动
5. 如图甲所示为我国传统民俗文化表演“抡花”活动,祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。现简化“抡花”原理如图乙,竖直转轴O1O2固定在水平地面O2点,O1点固定。一带有相同“花筒”M、N的水平杆关于O1点对称分布,快速转动手柄AB,“花筒”随之一同在水平面内转动,筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面,图案绚丽。若水平杆长为L,离地高h,手摇AB转动的角速度为ω,重力加速度g,忽略空气阻力且“花筒”可看作质点,则下列选项错误的是( )
A. “花筒”M的线速度大小为
B. 铁屑飞出后在空中运动时相等时间的速度变化量相同
C. 若“花筒”(含铁屑)质量为m,其受水平杆的作用力为
D. 铁屑在地面上形成的圆形的面积为
6. 青老师演示斜抛运动实验时,同时将甲、乙两块小石子从 点斜向上抛出,甲、乙在同一竖直面内运动,其轨迹如图所示, 点是两轨迹在空中的交点,甲、乙运动的最大高度相同。若不计空气阻力,取 点所在的水平面为零势能参考面,则下列判断正确的是( )
A. 甲比乙先到达 点
B. 从抛出到最高点,甲石子重力的平均功率是乙石子重力的平均功率的倍
C. 甲石子的落地速度大于石子乙的落地速度
D. 如果甲、乙质量相等,则回到与 点等高的水平面时乙的机械能大于甲的机械能
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 我国计划完成下一代北斗系统关键技术攻关,形成由地球同步卫星和中轨道卫星组成的星座体系。如图甲所示,同步卫星a和中轨道卫星b在同一平面内环绕地球同向做匀速圆周运动。两卫星之间距离 随时间 变化关系如图乙所示。已知同步卫星a周期为 ,万有引力常量为 ,不考虑卫星间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 与 的轨道半径之比为 B. 中轨道卫星 周期为
C. 图乙中的值为 D. 地球的质量为
8. 发展新能源汽车是当前一项国家战略,更是世界发展的潮流。质量为的新能源汽车沿平直的公路以恒定功率 从静止开始启动,如图所示为牵引力 与汽车速度 的关系,加速过程在图中的 点结束,加速阶段所用的时间,后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变,下列说法正确的是( )
A. 图中 点对应时刻汽车的加速度大小为
B. 汽车恒定功率为
C. 图中 点对应的时刻为
D. 加速时间内经历的路程为
9. 如图所示,质量为的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量 的小滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度 取。下列说法正确的是( )
A. 长木板受到的摩擦力的大小为
B. 滑块加速度的大小为
C. 若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时间为
D. 要使滑块不掉下来,长木板至少长为
10. 如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端 点与管口 的距离为,一质量为 的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点 ,压缩量为,已知弹簧弹性势能的表达式为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球从 点运动到 点,动能逐渐减小
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. 小球运动的最大速度为
D. 小球运动中最大加速度为
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 某同学利用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律。在纸带上,每隔4个点选取1个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为。在各计数点处将纸带剪断,分成若干段纸条,将这些纸条的下端对齐并排粘贴在坐标纸上。图中 和、 和、 和为同一个计数点。
(1)根据图中数据可得,与纸带相连的小车的加速度大小为________(计算结果小数点后保留两位数字)。
(2)纸带与限位孔的摩擦会导致测量出的加速度大小比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12. 某物理兴趣小组利用三根完全相同、满足胡克定律的橡皮筋进行“验证力的平行四边形定则”实验(橡皮筋的形变均在弹性限度内)。三根橡皮筋一端系在同一结点 ,另一端沿不同方向拉伸,结点 静止时三力平衡。已知橡皮筋原长10.00cm,实验中忽略橡皮筋自身重力。
(1)当结点静止时,三根橡皮筋的长度不可能是________。
A. ,,
B. ,,
C. ,,
(2)在某次实验中,三根橡皮筋的方向如图乙所示,保持结点 的位置与 段橡皮筋长度、方向不变,保持 段橡皮筋的方向不变,将段橡皮筋缓慢逆时针旋转 ,则在此过程中 段与段橡皮筋的弹力大小变化正确的是________。
A. OC段橡皮筋弹力先减小后增大 B. OC段橡皮筋弹力一直减小
C. 段橡皮筋弹力一直增大 D. 段橡皮筋弹力先增大后减小
13. 向心力演示仪的结构如图所示,长槽4上挡板距左转轴的距离是挡板距左转轴距离的两倍,挡板距左转轴的距离与短槽5上 挡板距右转轴的距离相等。
(1)现将质量相等的两小球A和B分别放在左、右两边相等的短槽内,如图所示,皮带所套的两个塔轮的半径之比为,则小球A和B所受向心力之比为________。
(2)若保持小球A的质量 和运动半径 不变,改变转轴角速度,多次测量向心力 ,作出的函数图像。下列关于图像的说法正确的是________。(选填选项前字母)
A. 图像为过原点的倾斜直线,斜率为
B. 图像为抛物线,且随增大, 增长速率变慢
C. 若实验中皮带轻微打滑,图像斜率会比理论值偏大
D. 若增大小球质量,图像斜率会变小
14. 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验所用打点计时器为电火花打点计时器,打点周期为 ,重物质量为 ,当地重力加速度为 。
(1)实验操作中,下列措施不能减小实验误差的是________。(选填选项前字母)
A. 选取质量大、体积小的重物,减小空气阻力的影响
B. 纸带穿过限位孔时保持竖直,减小纸带与限位孔的摩擦
C. 先释放纸带,再接通电源,保证纸带起始点有清晰的点迹
D. 多次测量取平均值,减小长度测量的偶然误差
(2)实验中得到的一条纸带如图所示,在纸带上选取三个连续打出的点 、 、 ,测得它们到起始点 的距离分别为、、,重物质量用 表示,已知当地重力加速度为 ,打点计时器打点的周期为 。根据这些数据,选用从打下 点到打下 点的过程验证机械能守恒,该过程中,机械能守恒的表达式为________________________。
(3)某同学在纸带上选取了多个计数点,测量它们到初速度为零的起始点的距离 ,并计算出打相应计数点时重物的速度 ,描点并绘出的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的图像是图中的________。
A. B. C. D.
四、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
15. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图所示,医用智能机器人和运送货物的总质量为45kg,关闭动力系统后沿医院走廊以1.5m/s的初速度做匀减速直线运动,走2.25m停下来。求:
(1)智能机器人减速停下来的时间;
(2)智能机器人在前2秒内的位移大小;
(3)智能机器人所受阻力大小。
16. 风洞实验室是研究物体受力与运动的重要场所,实验中用长度为 的轻质细绳将质量为 的小球悬挂在风洞内部,通过调节装置产生水平方向的恒定风力,开展力学实验(已知重力加速度为 ,,)。完成以下问题:
(1)如图a,通过调节水平风力的大小,使小球缓慢移动,最终小球静止时,轻质细绳与竖直方向的夹角恰好为 ,此时小球受力平衡且风力大小保持不变。求:当突然剪断悬挂小球的细绳时,小球瞬间的加速度大小。
(2)如图b,保持第(1)问中确定的水平风力大小不变,将小球拉至细绳竖直下垂的最低点,使小球处于静止状态后释放,小球在风力和重力作用下沿圆弧运动,当细绳与竖直方向的夹角为时,细绳始终处于伸直状态,求此时小球的速度大小。
(3)如图c,将球取下,若将小球从风洞中地面上的 点以初速度竖直向上弹出,小球受到第(1)问大小恒定的水平风力作用,不计空气阻力,求小球在空中的最小速度。
17. 如图所示,一质量为可视为质点的小物块从固定斜面上的 点由静止开始下滑,斜面 光滑且与水平面的夹角为, 、 间距离为,小物块到 点后通过一小段光滑的衔接弧面恰好同速率滑上与地面等高的传送带,传送带以的恒定速率顺时针运行,传送带 、 间距离为,传送带与半径可调的竖直光滑半圆轨道平滑连接, 段为光滑管道,小物块与传送带间的动摩擦因数,,不计衔接弧面的运动时间、速度变化和空气阻力。取,,,求:
(1)小物块到达 点时的速度大小。
(2)整个过程中传送带电动机多消耗的电能。
(3)若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且不从 点飞出,求半圆轨道半径 的取值范围。
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