内容正文:
高一下学期第二次校内质量检测物理答案
一、单选题(每小题4分,共28分)
1.B 2.C 3.B 4.C 5.B 6.C 7.D
二、多选题(每小题6分,共18分)
8.AC 9.BC 10.ABD
三、实验题(每空2分,共16分)
11.(1)匀速直线,2.0;(2)4.9
12.(1)④①⑥⑤ (2)1.79 (3)通过 2 g 19.1 m/s2
四、解答题,共38分
13.(10分)(1) (2)
【解析】(1)设在此种情况下,手榴弹在空中运动的时间为t,
竖直方向做自由落体运动有,
水平方向做匀速直线运动有
代入数据解得在空中运动的时间为,
该手榴弹被投出时的速度大小
(2)根据平抛运动规律有
代入数据解得
14.(12分)(1);(2);(3)4 N
【解析】(1)物块与圆盘之间的摩擦力达最大值时,细绳上将产生张力;
根据几何关系物块做圆周运动的半径为
由牛顿第二定律,得
解得圆盘的角速度的大小为
(2)设物块恰好对圆盘无压力时绳的拉力为,沿竖直方向,根据平衡条件,有
水平方向,根据牛顿第二定理和向心力公式,有
解得物块恰好对圆盘无压力时圆盘的角速度大小为
(3)圆盘的角速度,此时物块离开圆盘;设细绳与转轴的夹角为α。根据几何关系可知,物块做圆周运动的半径
竖直方向,根据平衡条件,有
水平方向,根据牛顿第二定理和向心力公式,有
解得此时细绳中张力的大小为
15.(16分)(1),3 mg (2) (3)
【解析】(1)滑块Q静止在A位置时,两小滑块均恰好静止,对P受力分析有
代入数据解得
对P、Q整体有,
代入数据解得受到的摩擦力为,支持力大小为
(2)Q从A位置运动到B位置过程中,对P有
又
代入数据解得P的速度大小为
杆连接P、Q,根据关联速度有
代入数据解得Q的速度大小为
(3)Q从A位置运动到B位置过程中,Q通过的位移
代入数据解得
摩擦力对Q做的功
代入数据解得
弹簧弹力对Q做的功
代入数据解得
对P、Q系统就该P缓慢向下运动,Q从A位置运动到B位置过程应用动能定理,有
代入数据解得力F对滑块Q做的功为
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高一下学期第二次校内质量检测
物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.某质点在Oxy平面上运动。t=0时,质点位于y轴上。它在x方向运动的速度一时间图像如图甲所示,它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。在Oxy平面上大致描绘质点在2 s内的运动轨迹,下面四图中正确的是( )
A. B. C. D.
2.影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚(钢丝)的。如图所示,轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小v=5 m/s向左匀速前进,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°,连接特技演员B的钢丝竖直,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.该时刻特技演员B所受绳子的拉力等于其重力
B.该时刻特技演员B处于失重状态
C.该时刻特技演员B的速度大小为4 m/s
D.该时刻特技演员B的速度大小为3 m/s
3.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0平抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是( )
A.夹角α将变大 B.夹角α与初速度大小无关
C.小球在空中的运动时间不变 D.P、Q间距是原来间距的3倍
4.四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示,小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长);如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等(连接D球的绳较长),则下列说法正确的是( )
A.小球A、B所需的向心加速度大小相等
B.小球A、B的线速度大小相等
C.小球C、D所需的向心加速度大小相等
D.小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等
5.如图所示,两完全相同的滑块P、Q用长为L的轻绳拴接,轻绳刚好拉直,放在水平的圆形转台上,转台的圆心O与P、Q在同一条直线上,,两滑块的质量均为m,与转台间的动摩擦因数为μ。现让转台的角速度从0逐渐增加,当角速度为ω1时,Q所受的摩擦力达到最大静摩擦力,当角速度为ω2时,滑块刚好相对转台滑动,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两滑块均视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滑块P、Q所受的摩擦力大小之比始终等于1:3
B.
C.
D.转台的角速度为ω2时,轻绳的拉力大小为μmg
6.汽车在研发过程中都要进行性能测试,如图所示,这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像(图像),vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动,图中ab平行于v轴,bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定,汽车质量为1.5×103 kg,下列说法正确的是( )
A.汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动 B.汽车的额定功率为5 kW
C.汽车从a到b持续的时间为5 s D.汽车能够获得的最大速度为20 m/s
7.一足够长的固定斜面,其表面一段光滑,其他部分粗糙。一物块以Ek0的初动能沿斜面向上运动,然后返回到出发位置。整个运动过程中物块的动能Ek随位移x的变化关系如图所示,0~x0的其中一条线段与x轴平行。已知物块质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.斜面的0~x0段是光滑的,x0~x1段是粗糙的
B.物块返回到原位置时动能仍然为Ek0
C.斜面倾角θ的正弦值可以表示为
D.斜面倾角θ的正弦值可以表示为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题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,有选错的得0分。
8.2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如图所示,鹊桥二号采用周期为24 h的环月椭圆冻结轨道,近月点A距月心约为2.0×103 km,远月点B距月心约为1.8×104 km,CD为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是( )
A.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s
B.鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12 h
C.鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81:1
D.鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线
9.如图所示,用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球的质量为m,所带电荷量为q,现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为θ,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.该匀强电场的电场强度大小为
B.该匀强电场的电场强度大小为
C.撤去电场的瞬间,小球的加速度大小为g sinθ
D.撤去电场的瞬间,小球的加速度大小为g tanθ
10.如图,两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、2m,静电力常量为k,重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大小为E,不计空气阻力,则( )
A.
B.
C.若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止
D.若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小
三、实验题,每空2分,共16分。
11.某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,在平抛点O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O点正对毛玻璃水平抛出,用光源照射小球,毛玻璃上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边,用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲所示,将一个点光源放在O点照射,得到如图乙所示的照片。已知频闪相机的闪光周期为0.02 s,O点到毛玻璃的距离d=2.0 m,取重力加速度大小g=9.8 m/s2,根据上述实验完成下列问题:
(1)由图乙可知,小球在毛玻璃上的影子做________________(填“匀速直线”或“匀加速直线”)运动,影子的速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)小球平抛的初速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字)。
12.实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有:交流电源(频率50 Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等________。
(1)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:________(填步骤前面的序号)。
①先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
②先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥关闭电源,取下纸带
(2)图乙所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图丙所示的v2-h关系图像。理论上,若机械能守恒,图中直线应________(填“通过”或“不通过”)原点且斜率为________(用重力加速度大小g表示)。由图丙得直线的斜率k=________(保留3位有效数字)。
四、解答题,共38分。
13.(10分)如图所示,一次演习中,战士从倾角θ=37°的斜坡顶端A将手榴弹(图中用小球表示,视为质点)水平投出,去打击坡底水平阵地上的敌人。斜坡顶端A点到底端B点的距离L=75 m,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。
(1)若某手榴弹被投出后恰好落在斜坡底端B,求该手榴弹被投出时的速度大小v0;
(2)已知A、B、C三点在同一竖直面内,B、C两点间的距离d=60 m,要使被投出的手榴弹不越过C点,求手榴弹被投出时速度的最大值v0m。
14.(12分)如图所示,水平圆盘可绕过圆心O的竖直轴转动,质量m=0.2 kg的小物块放在圆盘上,一根长l=0.5 m不可伸长的轻质细绳,一端系物块、另一端固定在转轴上P点,伸直的细绳与转轴的夹角θ=37°且恰好无张力。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数μ=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小取g=10 m/s2,圆盘由静止开始缓慢增大转速。
(1)求细绳上产生张力瞬间,圆盘的角速度ω1的大小;
(2)求物块恰好对圆盘无压力时圆盘的角速度ω2的大小;
(3)若圆盘的角速度,求此时细绳中张力的大小。
15.(16分)如图所示,水平地面上的O处固定一竖直光滑杆,质量为m的小滑块P套在杆上,质量为2 m的小滑块Q放在地面上。滑块P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,一水平轻弹簧右端与Q相连,左端与固定在地面上的竖直挡板连接。已知Q在初始位置A处时两杆夹角α=37°,弹簧为原长,两小滑块均恰好静止。现给滑块Q一水平外力F。使Q从A位置运动到B位置,此处两杆夹角为53°,该过程中P、Q始终在同一竖直平面内,已知弹簧劲度系数,且弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块Q静止在位置A时,滑块Q受到的摩擦力f大小及支持力FN大小;
(2)若P以a=0.4 g向下做匀加速运动,滑块Q到达位置B时的速度大小vQ;
(3)若P缓慢向下运动,Q从A位置运动到B位置过程中,力F对滑块Q做的功WF。
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