内容正文:
高2027届高二下6月月考
物理试题
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题有10个小题,共43分。1~7为单项选择题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分;8~10为多项选择题,每小题有多个选项符合题意,全选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选得零分。)
1. 如图所示,一个物体静止地放在水平地面上的台式弹簧秤上,下列说法正确的是( )
A. 物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力
B. 物体对弹簧秤的压力与物体所受重力是一对平衡力
C. 物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对相互作用力
D. 如果在竖直上升的电梯中,台秤读数一定等于物体的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体对弹簧秤的压力是物体形变产生的,重力是地球吸引产生的,压力不是重力,故A错误;
B.物体对弹簧秤的压力作用在弹簧秤上,物体所受重力作用在物体上,受力物体不同,不是平衡力,故B错误;
C.物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对相互作用力,属于作用力与反作用力,故C正确;
D.在竖直上升的电梯中,电梯加速上升,物体超重。台秤读数大于重力;电梯减速上升,物体失重,台秤读数小于重力,故D错误。
故选C。
2. 某人骑自行车以的速度匀速行驶,在距离停车线处看到前方信号灯变红,该人经反应的反应时间后停止蹬车,自行车依靠惯性开始做匀减速直线运动,恰好停在停车线上。则自行车做匀减速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】反应时间内自行车匀速运动的位移为
则自行车匀减速运动的位移为
匀减速运动末速度为0,根据匀变速直线运动速度位移关系有
解得加速度大小
故选A。
3. 如图所示,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态,其情景可以抽象成图乙模型,梯子和竖直墙的夹角为。则直梯的受力个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】直梯受重力、地面对其的支持力、墙壁对其的支持力以及地面摩擦力四个力。
故选B。
4. 跳水运动员训练时从跳台双脚朝下自由落下,摄影师利用手机的连拍功能,连拍了多张照片,其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为和,不考虑空气阻力,重力加速度取,则( )
A. 运动员从下落到双脚入水的时间为
B. 运动员双脚入水时的速度大小为
C. 手机连续拍摄两张照片的时间间隔为
D. 运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数为10张
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员做自由落体运动,初速度为0,总下落高度,重力加速度。
根据
解得,故A错误;
B.根据
解得运动员双脚入水时速度,故B错误;
C.拍摄两张连续的照片中前一张照片时运动员下落高度
对应下落时间
拍摄两张连续的照片中后一张照片时运动员下落高度
对应下落时间
拍摄时间间隔,故C正确;
D.由C项可知,手机连拍时间间隔为,若要拍10张,至少需要9个时间间隔,所需时间至少为。
由于运动员总下落时间为,故运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数不可能为10张。故D错误。
故选C。
5. 如图所示,质量为的木块恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑,现用水平向右的力将木块沿斜面匀速向上推,重力加速度大小为,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】木块恰好能沿斜面匀速下滑,根据平衡条件有
解得动摩擦因数
当用水平力推木块匀速上滑时,木块受重力、推力、支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力。
垂直斜面方向有
沿斜面方向有
联立解得
整理得
解得推力大小
故选C。
6. 如图所示,高考倒计时牌通过一根不可伸长的轻绳悬挂在光滑钉子上。开始如图1所示处于水平状态,使用一段时间后出现了图2的倾斜状态,小明同学就把绳子中间打了一个结,从而避免了倾斜的出现。若图1中段绳子的拉力为,图2中段绳子的拉力为,图3中A到节点段绳子的拉力为,则三个拉力的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因钉子光滑可知,图1和图2两边绳子的拉力相等,两边细绳与竖直方向夹角相等,但是图1中两边细绳间夹角较大,设两边细绳与竖直方向夹角为θ,则由平衡可知
因θ1>θ2可知T1>T2;
对图1和图3比较,图3中细绳与竖直方向的夹角比图1大,可知T3>T1
即T3>T1>T2。
故选B。
7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为、m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设杆与水平桌面夹角为,对小球a、b分别受力分析,如图所示
转动过程中,小球a、b均处于平衡状态,对小球a有
对小球b,水平方向平衡得
竖直方向平衡得
又因为
可得
小球b不滑动条件为
即
代入化简可得
令
由基本不等式可得
可得
即的最大值为,故动摩擦因数至少为。
故选D。
8. 如图,两个质量相同的小球和之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来使系统保持静止状态。剪断细绳后的瞬间,设球的加速度大小为,B球的加速度大小为,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】弹簧上的弹力大小等于B球重力,细绳上的拉力大小等于两球重力之和;剪断细绳的瞬间,弹簧上的弹力不变,对A球由牛顿第二定律可得
解得
B球仍然处于平衡状态,加速度为0。
故选BC。
9. 如图所示,将一个铅球放在倾角为的固定光滑斜面上,并用光滑竖直挡板挡住,铅球处于静止状态,使竖直挡板绕过O点轴逆时针方向缓慢转动至水平,则( )
A. 铅球对斜面的压力逐渐增大
B. 铅球对斜面的压力逐渐减小
C. 铅球对挡板的压力逐渐增大
D. 铅球对挡板的压力先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】受力分析如图,将挡板对铅球的力N1与斜面对铅球的力N2合成,其合力与重力等大反向
挡板逆时针转动,挡板对铅球的力N1与斜面对铅球的力N2合力大小方向不变,其中N2的方向不变,作辅助图如上,可知N1的方向变化如图中a、b、c的规律变化,为满足平行四边形定则,大小变化规律为先变小后变大,其中挡板与斜面垂直时为最小,故N1先减小后增大,N2一直减小,根据牛顿第三定律可知,铅球对挡板的压力先减小后增大,铅球对斜面的压力一直减小。
故选BD。
10. 如图甲,通过轻弹簧连接的滑块、静止放置在光滑的水平面上,时用水平向右的恒力作用在滑块上后撤去外力,内滑块、的加速度随时间变化的图像如图乙所示。已知滑块的质量为,撤去外力时,滑块的速度大小为,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 恒力的大小为
B. 在时,弹簧的弹力为
C. 撤去外力后弹簧弹力大小将逐渐减小
D. 在时,滑块的速度大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.时,对Q受力分析:弹簧弹力
对P受力分析:
时刻,弹簧弹力为0,对P:
时,将、、代入P的方程:
解得
再对Q:
故AB正确。
C.撤去外力瞬间,根据图像围成的面积表示速度的变化量,可知此时,P速度大于Q,弹簧会继续被拉伸,弹力先逐渐增大,直到两者速度相等后弹力才开始减小,故C错误。
D.图像的面积表示速度变化量,对系统由动量定理:
撤去外力时,滑块的速度大小为,代入数据:
解得,D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题)
11. 物理实验课上,学生用铁架台、刻度尺、弹簧和多个质量已知且相等的钩码(每个钩码的质量),做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验。
(1)装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A. 实验前,应该先把弹簧水平放置测其原长
B. 逐一增挂钩码,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态再读数
C. 为了减小实验误差,可以无限制增加钩码个数,从而多读几组数据
D. 正确操作后,弹簧自身重力对弹簧劲度系数的测量无影响
(2)某小组处理数据时以钩码个数n为横坐标,轻弹簧伸长量x为纵坐标,做出如图乙中的a图像,根据图像可知弹簧的劲度系数是__________,取。(结果保留2位有效数字)
(3)该小组将(2)中的弹簧剪为两段,取其中一段重复实验,得出如图乙中的b图像。关于剪断后弹簧的劲度系数__________(选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)BD (2)37##38
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
A.实验前,弹簧是竖直悬挂使用的,为了消除弹簧自身重力的影响,应该在竖直悬挂且未挂钩码时测量其原长,故A错误;
B.逐一增挂钩码,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态再读数,此时弹簧的弹力大小等于所挂钩码的重力大小,故B正确;
C.弹簧有一定的弹性限度,不能无限制增加钩码个数,超出弹性限度后胡克定律不再适用,故C错误;
D.正确操作后,弹簧自身重力会使弹簧产生一定的初始伸长,但在计算伸长量时是用挂钩码后的长度减去未挂钩码时的长度,或者利用图像的斜率求解劲度系数,弹簧自身重力对劲度系数的测量无影响,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
根据胡克定律有
又
联立可得
由图乙中a图像可知
【小问3详解】
由图乙可知,b图像的斜率小于a图像的斜率,根据
可知,剪断后弹簧的劲度系数变大。
12. 用图(甲)所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。
实验的主要步骤如下:
①安装实验装置;
②测量挡光片的宽度;
③用刻度尺测量滑块释放时挡光片的中心所在位置A点到光电门中心所在位置B点之间的距离;
④滑块从A点静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电门);
⑤读出挡光片通过光电门时计时器显示的遮光时间;
⑥改变光电门的位置,滑块每次都从点静止释放,测量相应的值并读出值。
(1)该实验是否需要平衡摩擦力?__________(选填“需要”或“不需要”);
(2)用游标尺上有20个小格的游标卡尺测量挡光片的宽度,结果如图所示,可读出其宽度为__________;
(3)滑块加速度的表达式为__________(用物理量、、表示);
(4)用以上方法测量计算出来的加速度比真实的加速度__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)不需要 (2)10.125
(3)
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
实验装置使用的是气垫导轨,滑块在导轨上运动时受到的摩擦力极小,可以忽略不计,因此不需要平衡摩擦力。
【小问2详解】
游标卡尺的主尺读数为,游标尺为20分度,精度为。观察题图可知,游标尺的第5条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为。总读数为
【小问3详解】
滑块经过光电门时的速度近似为
滑块从A点静止释放做匀加速直线运动,根据速度位移公式
代入可得
解得
【小问4详解】
实验中用挡光片通过光电门的平均速度来代替滑块经过光电门中心时的瞬时速度。滑块做匀加速直线运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度。由于滑块速度越来越大,通过前一半位移的时间大于通过后一半位移的时间,所以中间时刻滑块尚未到达挡光片中心位置,即中间时刻的速度小于挡光片中心经过光电门时的真实速度。因此测量出的速度偏小,根据可知,计算出的加速度比真实加速度偏小。
13. 质量为的物体A放置在倾角的固定斜面上,绳子跨过两个光滑轻质滑轮后一端系在A上,另一端系在竖直墙壁上,动滑轮下面悬挂一质量的物体,系在A上的绳子与斜面平行,系在竖直墙壁上的绳子与竖直方向夹角,物体恰好不上滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)绳子对的拉力大小;
(2)物体A与斜面间的滑动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对B根据平衡有
解得绳子拉力大小
【小问2详解】
物体恰好不上滑,对A沿斜面方向根据平衡方程有
解得
14. 小球从离水平地面高度为的某处以一定初速度竖直上抛,不考虑空气阻力,小球上升至最高点后自由下落,第一次碰到地面前瞬间的速度大小是抛出时的两倍。小球和地面碰撞后再次反弹,小球每次反弹速度的大小为碰前速度大小的一半,重复若干次后停在地面上,重力加速度为。已知等比数列求和公式为,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到停在地面上所走过的全部路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设初速度竖直向上,第一次落地时速度大小为,方向向下。取向上为正,位移,加速度,由速度位移关系
即
解得
【小问2详解】
第一次落地前:上升高度
下落高度
路程
第一次落地后反弹速度大小,上升高度
路程
第二次落地后反弹速度大小,上升高度
路程
后续路程成等比数列,公比,从第一次落地后开始,后续路程之和(n趋于无穷大)
总路程
15. 电梯在现代人的日常生活中扮演了无可替代的角色,如图所示为某同学设计的一种电梯结构的简化示意图。轿厢的质量,配重B的质量未知。某时刻,电梯轿厢内无乘客,为测试抱死系统,电动机不工作,当电梯从一楼由静止加速上升到高的顶楼时,立即启动抱死装置给轿厢施加向下阻力,使轿厢在电梯井内继续匀减速上升后停下。已知电梯上升过程所用的总时间为,定滑轮与绳之间阻力忽略不计,取。求:
(1)电梯加速上升时的加速度大小;
(2)电梯减速过程中,抱死装置对轿厢的阻力大小;
(3)由于要改变电梯用途,故调整配重的质量。假设电梯乘坐人员总质量为,又由于电动机的限制,使得与之相连绳上拉力可在之间任意调整。为让乘客感到舒适,电梯设定运行加速度不超过,试求满足要求且电梯正常运行的配重的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设电梯加速上升的时间为,减速上升的时间为,最大速度为。根据匀变速直线运动规律,加速阶段位移
减速阶段位移
总时间
总位移
联立解得,
由加速度定义式
代入数据解得
【小问2详解】
减速阶段加速度大小
其中
解得
在加速阶段,电动机不工作,对轿厢和配重整体,由牛顿第二定律得
代入数据解得配重质量
在减速阶段,轿厢向上减速,配重向下减速,对整体由牛顿第二定律得
代入数据解得
【小问3详解】
设轿厢和乘客总质量为
电梯运行时,对轿厢和配重整体,由牛顿第二定律得
当电梯以最大加速度运行时,所需拉力最大,
由
解得
当电梯以最大加速度运行时,所需拉力最小,
由,解得
综上,配重质量的取值范围为
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高2027届高二下6月月考
物理试题
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题有10个小题,共43分。1~7为单项选择题,每小题只有一个选项符合题意,每小题4分;8~10为多项选择题,每小题有多个选项符合题意,全选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选得零分。)
1. 如图所示,一个物体静止地放在水平地面上的台式弹簧秤上,下列说法正确的是( )
A. 物体对弹簧秤的压力就是物体所受的重力
B. 物体对弹簧秤的压力与物体所受重力是一对平衡力
C. 物体对弹簧秤的压力与弹簧秤对物体的支持力是一对相互作用力
D. 如果在竖直上升的电梯中,台秤读数一定等于物体的重力
2. 某人骑自行车以的速度匀速行驶,在距离停车线处看到前方信号灯变红,该人经反应的反应时间后停止蹬车,自行车依靠惯性开始做匀减速直线运动,恰好停在停车线上。则自行车做匀减速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,直梯处于静止状态,其情景可以抽象成图乙模型,梯子和竖直墙的夹角为。则直梯的受力个数为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
4. 跳水运动员训练时从跳台双脚朝下自由落下,摄影师利用手机的连拍功能,连拍了多张照片,其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为和,不考虑空气阻力,重力加速度取,则( )
A. 运动员从下落到双脚入水的时间为
B. 运动员双脚入水时的速度大小为
C. 手机连续拍摄两张照片的时间间隔为
D. 运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数为10张
5. 如图所示,质量为的木块恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑,现用水平向右的力将木块沿斜面匀速向上推,重力加速度大小为,则的大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,高考倒计时牌通过一根不可伸长的轻绳悬挂在光滑钉子上。开始如图1所示处于水平状态,使用一段时间后出现了图2的倾斜状态,小明同学就把绳子中间打了一个结,从而避免了倾斜的出现。若图1中段绳子的拉力为,图2中段绳子的拉力为,图3中A到节点段绳子的拉力为,则三个拉力的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为、m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
8. 如图,两个质量相同的小球和之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来使系统保持静止状态。剪断细绳后的瞬间,设球的加速度大小为,B球的加速度大小为,则( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,将一个铅球放在倾角为的固定光滑斜面上,并用光滑竖直挡板挡住,铅球处于静止状态,使竖直挡板绕过O点轴逆时针方向缓慢转动至水平,则( )
A. 铅球对斜面的压力逐渐增大
B. 铅球对斜面的压力逐渐减小
C. 铅球对挡板的压力逐渐增大
D. 铅球对挡板的压力先减小后增大
10. 如图甲,通过轻弹簧连接的滑块、静止放置在光滑的水平面上,时用水平向右的恒力作用在滑块上后撤去外力,内滑块、的加速度随时间变化的图像如图乙所示。已知滑块的质量为,撤去外力时,滑块的速度大小为,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 恒力的大小为
B. 在时,弹簧的弹力为
C. 撤去外力后弹簧弹力大小将逐渐减小
D. 在时,滑块的速度大小为
第Ⅱ卷(非选择题)
11. 物理实验课上,学生用铁架台、刻度尺、弹簧和多个质量已知且相等的钩码(每个钩码的质量),做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验。
(1)装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A. 实验前,应该先把弹簧水平放置测其原长
B. 逐一增挂钩码,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态再读数
C. 为了减小实验误差,可以无限制增加钩码个数,从而多读几组数据
D. 正确操作后,弹簧自身重力对弹簧劲度系数的测量无影响
(2)某小组处理数据时以钩码个数n为横坐标,轻弹簧伸长量x为纵坐标,做出如图乙中的a图像,根据图像可知弹簧的劲度系数是__________,取。(结果保留2位有效数字)
(3)该小组将(2)中的弹簧剪为两段,取其中一段重复实验,得出如图乙中的b图像。关于剪断后弹簧的劲度系数__________(选填“变大”或“变小”)。
12. 用图(甲)所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。
实验的主要步骤如下:
①安装实验装置;
②测量挡光片的宽度;
③用刻度尺测量滑块释放时挡光片的中心所在位置A点到光电门中心所在位置B点之间的距离;
④滑块从A点静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电门);
⑤读出挡光片通过光电门时计时器显示的遮光时间;
⑥改变光电门的位置,滑块每次都从点静止释放,测量相应的值并读出值。
(1)该实验是否需要平衡摩擦力?__________(选填“需要”或“不需要”);
(2)用游标尺上有20个小格的游标卡尺测量挡光片的宽度,结果如图所示,可读出其宽度为__________;
(3)滑块加速度的表达式为__________(用物理量、、表示);
(4)用以上方法测量计算出来的加速度比真实的加速度__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
13. 质量为的物体A放置在倾角的固定斜面上,绳子跨过两个光滑轻质滑轮后一端系在A上,另一端系在竖直墙壁上,动滑轮下面悬挂一质量的物体,系在A上的绳子与斜面平行,系在竖直墙壁上的绳子与竖直方向夹角,物体恰好不上滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)绳子对的拉力大小;
(2)物体A与斜面间的滑动摩擦因数。
14. 小球从离水平地面高度为的某处以一定初速度竖直上抛,不考虑空气阻力,小球上升至最高点后自由下落,第一次碰到地面前瞬间的速度大小是抛出时的两倍。小球和地面碰撞后再次反弹,小球每次反弹速度的大小为碰前速度大小的一半,重复若干次后停在地面上,重力加速度为。已知等比数列求和公式为,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到停在地面上所走过的全部路程。
15. 电梯在现代人的日常生活中扮演了无可替代的角色,如图所示为某同学设计的一种电梯结构的简化示意图。轿厢的质量,配重B的质量未知。某时刻,电梯轿厢内无乘客,为测试抱死系统,电动机不工作,当电梯从一楼由静止加速上升到高的顶楼时,立即启动抱死装置给轿厢施加向下阻力,使轿厢在电梯井内继续匀减速上升后停下。已知电梯上升过程所用的总时间为,定滑轮与绳之间阻力忽略不计,取。求:
(1)电梯加速上升时的加速度大小;
(2)电梯减速过程中,抱死装置对轿厢的阻力大小;
(3)由于要改变电梯用途,故调整配重的质量。假设电梯乘坐人员总质量为,又由于电动机的限制,使得与之相连绳上拉力可在之间任意调整。为让乘客感到舒适,电梯设定运行加速度不超过,试求满足要求且电梯正常运行的配重的取值范围。
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