内容正文:
2025—2026学年第二学期3月质量监测
物理试卷
(考试时间75分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,第7-8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 物理学的发展促进了人类文明的进步,其中离不开科学家所做出的重要贡献.下列叙述符合物理学史实的是( )
A. 第谷利用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性
B. 牛顿发现了万有引力定律并成功地测出了引力常量的值
C. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的值
D. 开普勒观测行星运动并积累大量的数据,多年研究后揭示了行星运动的有关规律
2. 长江沿岸某地,随着汛期临近,多地举行了抗洪抢险应急演练。某次演练中,抢险志愿者驾驶摩托快艇到对岸救人,快艇在静水中的航行速度大小为8m/s,河流的水流速度大小为6m/s,河流宽度为240m,则渡河的最短时间为( )
A. 30s B. 40s C. 20s D. 17.5s
3. 如图所示,一人(图中未画出)站在岸上,利用绳和定滑轮拉船,使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时,绳的速度大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上,小球C固定在大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是( )
A. A、B两小球的线速度大小之比为2:1
B. B、C两小球的角速度大小之比为1:2
C. A、B两小球的周期之比为1:4
D. A、C两小球的向心力大小之比为4:1
5. 火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5
6. 关于圆周运动,下列情境中说法正确的是( )
A. 图甲,运动员在过弯道时做圆周运动,所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力
B. 图乙,自由式滑雪U型场地看作是半圆形轨道,运动员经过最低点时,处于失重状态
C. 图丙,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压
D. 图丁,洗衣机筒在转动脱水过程中,增大洗衣机筒的转速,衣服受到筒内壁的摩擦力一定增大
7. 劳技课上,某同学在体验糕点制作“裱花”环节时,她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘每隔2s均匀“点”一次奶油(“点”奶油的时间忽略不计),蛋糕转动一周正好均匀“点”上20点奶油。下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的周期为40s B. 圆盘转动的角速度大小为
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为 D. 蛋糕边缘的向心加速度约为
8. 如图所示,一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上,给小球一水平初速度,使它做匀速圆周运动,小球运动所在的平面是水平的.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g.下列说法正确的是
A. 细绳对小球的拉力大小为mgtanθ
B. 细绳对小球的拉力大小为mg/cosθ
C. 小球做圆周运动的线速度大小为
D. 小球做圆周运动的线速度大小为
二、填空题(共2题,共18分)
9. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中的___________。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法
(2)图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与__________的关系。
A.质量m B.半径r C.角速度
(3)图中所示,两个钢球质量和半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为___________。
A. B. C. D.
10. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球____(填写“A先”或“B先”或“同时”)落地,说明平抛运动在竖直方向做_____;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由 ______状态同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做______;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔______s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
三、计算题(共包括3小题,第11题8分,第12题11分,第13题15分,共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11. 如图所示,质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为60m,如果桥面承受的压力不得超过,则:
(1)汽车允许的最大速率是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车在桥面最高点时对桥面的压力是多少?
12. 具有五千多年文明史的中华民族,在历史上创造了无数辉煌。一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动,细线的最大承受力为10N。如图所示。求:
(1)小球在最高点的速度大小至少为多少才能顺利通过最高点?
(2)若小球运动到最低点时细线刚好断掉,则小球落地时距O点的水平距离是多少?(已知O点离地高h=5.4m,g=10m/s2)
13. 如图所示,AB为固定斜面,倾角为,小球从A点以初速度水平抛出,恰好落到B点。求:(空气阻力不计,重力加速度为)
(1)小球在空中飞行的时间及A、B间的距离;
(2)从抛出开始,经过多长时间小球与斜面间的距离最大?最大距离为多大?
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2025—2026学年第二学期3月质量监测
物理试卷
(考试时间75分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,第7-8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 物理学的发展促进了人类文明的进步,其中离不开科学家所做出的重要贡献.下列叙述符合物理学史实的是( )
A. 第谷利用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性
B. 牛顿发现了万有引力定律并成功地测出了引力常量的值
C. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的值
D. 开普勒观测行星运动并积累大量的数据,多年研究后揭示了行星运动的有关规律
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿利用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性,故A错误;
BC.成功测出了引力常量值的是卡文迪许,卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的值,故B错误,C正确;
D.第谷观测行星运动并积累大量的数据,开普勒研究后揭示了行星运动的有关规律,故D错误。
2. 长江沿岸某地,随着汛期临近,多地举行了抗洪抢险应急演练。某次演练中,抢险志愿者驾驶摩托快艇到对岸救人,快艇在静水中的航行速度大小为8m/s,河流的水流速度大小为6m/s,河流宽度为240m,则渡河的最短时间为( )
A. 30s B. 40s C. 20s D. 17.5s
【答案】A
【解析】
【详解】当渡河时间最短时,需使船在静水中的速度方向垂直河岸,此时船速全部用于垂直方向的分速度。
河宽为240m,船在静水中的速度为8m/s,垂直河岸的分速度即为8m/s。
渡河时间为
故选A。
3. 如图所示,一人(图中未画出)站在岸上,利用绳和定滑轮拉船,使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时,绳的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度,则绳的速度大小为
故选B。
4. 如图所示,A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上,小球C固定在大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是( )
A. A、B两小球的线速度大小之比为2:1
B. B、C两小球的角速度大小之比为1:2
C. A、B两小球的周期之比为1:4
D. A、C两小球的向心力大小之比为4:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,同缘传动边缘点线速度相等,故A与B的线速度的大小相同,则
故A错误;
B.B、C两小球为同轴传动,故具有相同的角速度,即
故B错误;
C.由A选项可得
根据,可得
根据,可得
故C错误;
D.B、C两小球为同轴传动,故具有相同的角速度,则
根据,则
故D正确。
故选D。
5. 火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5
【答案】B
【解析】
【详解】设物体质量为m,则在火星表面有
在地球表面有
由题意知有
故联立以上公式可得
故选B。
6. 关于圆周运动,下列情境中说法正确的是( )
A. 图甲,运动员在过弯道时做圆周运动,所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力
B. 图乙,自由式滑雪U型场地看作是半圆形轨道,运动员经过最低点时,处于失重状态
C. 图丙,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压
D. 图丁,洗衣机筒在转动脱水过程中,增大洗衣机筒的转速,衣服受到筒内壁的摩擦力一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员过弯时所做的圆周运动,受到重力、支持力以及摩擦力,向心力是由合力提供,并非真实存在的力,选项A错误;
B.滑雪运动员做圆周运动,经过最低点时,向心力
所以
属于超重,选项B错误;
C.火车转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按设计速度转弯,恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力,此时轮轨与轨道间无挤压,选项C正确;
D.转速增大,水滴所需要的向心力增大,但衣服受到的摩擦力等于重力,随着衣服内水滴的甩出,重力减小,摩擦力减小,故选项D错误。
故选C。
7. 劳技课上,某同学在体验糕点制作“裱花”环节时,她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸(20cm)的蛋糕,在蛋糕边缘每隔2s均匀“点”一次奶油(“点”奶油的时间忽略不计),蛋糕转动一周正好均匀“点”上20点奶油。下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的周期为40s B. 圆盘转动的角速度大小为
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为 D. 蛋糕边缘的向心加速度约为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.一周20个间隔,每个间隔2s,圆盘转动的周期为40s,A正确;
B.圆盘转动的角速度由
B正确;
C.蛋糕边缘的线速度由
C错误;
D.蛋糕边缘的向心加速度
D错误。
故选AB。
8. 如图所示,一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上,给小球一水平初速度,使它做匀速圆周运动,小球运动所在的平面是水平的.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g.下列说法正确的是
A. 细绳对小球的拉力大小为mgtanθ
B. 细绳对小球的拉力大小为mg/cosθ
C. 小球做圆周运动的线速度大小为
D. 小球做圆周运动的线速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】球受重力和拉力两个力作用,受力如图所示:
靠两个力的合力提供向心力,根据平行四边形定则知,细绳对小球的拉力,故A错误,B正确;根据牛顿第二定律得:,解得:,故C正确,D错误.所以BC正确,AD错误.
二、填空题(共2题,共18分)
9. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中的___________。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法
(2)图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与__________的关系。
A.质量m B.半径r C.角速度
(3)图中所示,两个钢球质量和半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为___________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. C ②. C ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]本实验通过控制质量m、角速度和半径r中两个物理量相同,探究向心力F与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
(2)[2]图中所示,两个钢球质量和半径相等,则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。
故选C。
(3)[3]两钢球质量m相等,做匀速圆周运动的半径r相等,根据
可知二者角速度之比为
两变速塔轮边缘的线速度大小相等,所以有
与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为
故选C。
10. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球____(填写“A先”或“B先”或“同时”)落地,说明平抛运动在竖直方向做_____;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由 ______状态同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做______;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔______s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
【答案】(1) ①. 同时 ②. 自由落体运动 ③. 静止 ④. 匀速直线运动
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动;
[3][4] 将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放小球;因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2详解】
[1] 在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得
解得
[2] 在水平方向,根据匀速直线运动可得
三、计算题(共包括3小题,第11题8分,第12题11分,第13题15分,共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11. 如图所示,质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为60m,如果桥面承受的压力不得超过,则:
(1)汽车允许的最大速率是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车在桥面最高点时对桥面的压力是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意,可知汽车在最低点受到的支持力最大,根据牛顿第二定律得
代入数据解得
最大时,速率达到最大,即汽车允许的最大速率是;
【小问2详解】
当汽车运动到最高点时,根据牛顿第二定律得
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知,汽车在桥面最高点时对桥面的压力等于。
12. 具有五千多年文明史的中华民族,在历史上创造了无数辉煌。一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动,细线的最大承受力为10N。如图所示。求:
(1)小球在最高点的速度大小至少为多少才能顺利通过最高点?
(2)若小球运动到最低点时细线刚好断掉,则小球落地时距O点的水平距离是多少?(已知O点离地高h=5.4m,g=10m/s2)
【答案】(1)2m/s;(2)2m
【解析】
【详解】(1)在最高点,当小球恰好通过最高点时,有
解得
(2)若小球运动到最低点时细线刚好断掉,则有
代入数据解得
v=2m/s
绳断后小球做平抛运动的时间为
则小球落地时距O点的水平距离是
x=vt=2m
13. 如图所示,AB为固定斜面,倾角为,小球从A点以初速度水平抛出,恰好落到B点。求:(空气阻力不计,重力加速度为)
(1)小球在空中飞行的时间及A、B间的距离;
(2)从抛出开始,经过多长时间小球与斜面间的距离最大?最大距离为多大?
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
位移与水平方向的夹角为,则有
解得运动的时间
AB间的距离
解得
【小问2详解】
当小球的速度方向与斜面平行,距离斜面最远,根据
则经历的时间
将小球的速度和加速度分解为沿斜面方向和垂直斜面方向,则有
,
则最大距离
解得
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