内容正文:
大庆市第二十三中学2025级第二次阳光分班第三次考试
物理试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
B. 牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证
C. 单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D. 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性只与质量有关,惯性不会消失,与物体所处的状态无关,故A错误;
B.牛顿第一定律是指在物体不受力的情况下,生活中不存在物体不受外力的作用,因此牛顿第一定律无法通过实验验证,但是可以通过实验推理出来。牛顿第二定律则可以通实验来验证。故B错误;
C.单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位,故C正确;
D.长度、时间、质量是一组属于国际单位制的基本单位的物理量,力不属于。故D错误。
故选C。
2. 如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】质点做曲线运动时,速度方向为轨迹的切线方向,合外力的方向指向轨迹的凹向,即加速度指向轨迹的凹向,则选项A正确,BCD错误。
故选A。
3. 如图所示,A物体沿竖直墙自由下滑,B、C、D物体均静止,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( )
A. A物体受到三个力作用 B. B物体受到四个力作用
C. C物体受到三个力作用 D. D物体受到三个力作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.A物体沿竖直墙自由下滑,“自由”说明物体A与竖直墙之间没有弹力和摩擦力,因此A只受重力作用,A错误;
B.B物体处于静止状态,受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用,B错误;
C.C物体受到重力和两个绳子的拉力三个力的作用,C正确;
D.D物体处于静止状态,受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力四个力的作用,D错误。
故选C。
4. 一个篮球放在水平桌面上静止不动,则下列说法中正确的是( )
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力,它们是同一性质的力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是一对平衡力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.篮球对桌面的压力在数值上等于篮球受的重力,它们是不同性质的力。故AB错误;
CD.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力。故C错误;D正确。
故选D。
5. 将一个重力为的铅球放在倾角为的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力,则铅球对挡板的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】把铅球重力按效果分解,即沿垂直于挡板方向和垂直于斜面方向进行分解,如图所示,由平行四边形定则可知,铅球对挡板的压力大小为。
故选A。
6. 如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成30°、60°角,此时B物体的速度大小为( )
A. v B. v
C. v D. v
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,根据三角函数关系及沿着绳子方向速度大小相等,可知两物体的速度大小关系.
对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有,因此,故A正确.
7. 如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律,对PQ的整体:;对物体P:;解得,故选D。
8. 一质量为60kg的人站在观光电梯底板上,如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是(取)( )
A. 在0~5s内,电梯的加速度为
B. 在5~10s内,该人对电梯底板的压力等于600N
C. 在10~20s内,该人所受的支持力为490N,处于失重状态
D. 在20~25s内,该人所受的支持力为490N,处于超重状态
【答案】AB
【解析】
【详解】A.0~5s内,加速度 ,故A正确;
B.5~10s内,电梯匀速运动,加速度为0,人受力平衡,电梯对人的支持力
根据牛顿第三定律,人对电梯底板的压力等于,故B正确;
C.10~20s内,加速度 (负号表示加速度向下)
由牛顿第二定律
得,处于失重状态,故C错误;
D.20~25s内,电梯加速度为
由牛顿第二定律
得,处于失重状态,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为,图甲中A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有( )
A. 甲图中A球加速度为零
B. 两图中A球的加速度均为零
C. 图乙中轻杆的作用力一定不为零
D. 图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.突然撤去挡板C的瞬间,由于图甲中弹簧来不及变化,弹力不变,所以对A球进行受力分析可知,A球仍处于平衡状态,其加速度为零;图乙中轻杆为刚性杆,突然撤去挡板的瞬间,轻杆作用力为零,以A球为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得A球此时的加速度为,故A正确,BC错误;
D.未撤去挡板C之前,图甲中以A球为研究对象进行受力分析,则根据平衡关系可得弹簧的弹力为
突然撤去挡板C的瞬间,由于弹簧来不及伸开,弹力不变,则对B球进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得突然撤去挡板C的瞬间B球的加速度为
图乙中轻杆为刚性杆,突然撤去挡板的瞬间,轻杆作用力为零,以B球为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得B球此时的加速度为
所以突然撤去挡板C的瞬间,图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,有一水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速运动,现将一煤块轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为,已知传送带左、右端间的距离为10m,物体可视为质点,,则( )
A. 物体到达传送带右端时的速度为10m/s
B. 传送带上煤块划出的痕迹长度为0.4m
C. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5.2s
D. 若传送带速度未知,使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度至少为10m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.对煤块受力分析,根据牛顿第二定律
解得
根据
可知
时,煤块与传送带共速,摩擦力消失,煤块和传送带一起匀速,则到达又端时速度
故A错误;
B.煤块与传送带共速前,煤块运动的位移
煤块与传送带共速前,传送带运动的位移
传送带上煤块划出的痕迹长度
故B正确;
C.由AB中分析可知,煤块匀加速的时间为0.4s,位移为0.4m,距离右端的距离还有
在剩下的这段距离,煤块和传送带一起匀速到又端,所用时间
传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为
故C正确;
D.煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短,煤块要一直加速到右端(此时恰好和传送带共速,或还没达到传送带速度),根据
解得煤块一直加速到右端的速度
则若传送带速度未知,使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度至少为10m/s,故D正确。
故选BCD。
二、实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的点,另一端系两个细绳套,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某位置,记为,然后撤去两个力,再用一个弹簧测力计把结点拉到位置,如图甲所示。
(1)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图乙所示,读数为_____N。
(2)同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置点,这使用了( )的科学研究方法。
A. 控制变量 B. 等效替代 C. 逻辑推理
(3)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示,在与两力中,方向一定沿方向是_____(填“”或“”)。
【答案】(1)3.00 (2)B
(3)
【解析】
【小问1详解】
因为弹簧测力计读数要估读到最小刻度的下一位,所以读数为
【小问2详解】
同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置点,这是两次实验力产生的作用效果相同,是使用了等效替代的研究方法。
故选B。
【小问3详解】
是两个分力根据平行四边形作出的合力,而是直接将结点拉到位置时的力,所以方向一定沿方向是。
12. 在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系:___________满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)某同学保持小车的质量不变,改变盘中砝码的质量,根据所得数据,在如图2所示坐标系中作出a-F图象.图线存在截距,其原因是 :________________________.
(3)如图3所示为某同学在做实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm 、 x5=9.61 cm、x6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是________m/s,加速度的大小是________m/s2(计算结果保留两位有效数字).
【答案】 ①. ②. 平衡摩擦力不充分或没有平衡摩擦力 ③. 0.86 ④. 0.64
【解析】
【详解】(1)以整体为研究对象有,解得:,以M为研究对象有绳子的拉力,显然要有F=mg,必有m+M=M,故有,即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.(2)图中有拉力时没有加速度,说明平衡摩擦力不充分或没有平衡摩擦力.(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,则A点的速度为,根据匀变速直线运动的推论公式,得加速度,代入数据得:.
【点睛】先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小.
三、解答题(本大题共3小题,共40.0分。要求写出必要的文字说明和步骤)
13. 在水平面上用绳子拉一只重220N的箱子,绳子与水平方向的夹角为37°,如图所示。当绳子的拉力为100N时,箱子恰能向右做匀速运动,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)箱子受到的支持力N;
(2)箱子受到的摩擦力f;
(3)箱子与水平地面间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)160N;(2)80N;(3)0.5
【解析】
【详解】(1)箱子受到的支持力
(2)箱子在水平方向受力平衡,则受到的摩擦力
(3)箱子与水平地面间的动摩擦因数
14. 一质量为的滑块在倾角的足够长的固定斜面上、在无外力的情况下以加速度匀加速下滑。若用一水平向右的恒力作用于滑块,如图所示,使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动,在时间内沿斜面运动的位移(取)。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数;
(2)滑块沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小是多少;
(3)恒力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
无外力下滑时,对滑块沿斜面方向用牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
滑块由静止开始做匀加速直线运动,由匀变速位移公式
代入,,解得
【小问3详解】
对受水平推力的滑块受力分解,垂直斜面方向合力为0:
沿斜面方向,摩擦力向下,由牛顿第二定律
解得
15. 如图所示,质量为M=2kg的木板B静止在光滑水平面上,质量为m=1kg可视为质点的木块A以水平速度v0=2m/s从右端向左滑上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,此时有一水平向右的力F=10N作用在长木扳上,g取10m/s2.
⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小;
⑵若木板足够长,求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间;
⑶要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度.
【答案】 ⑴aA=5m/s2,aB=2.5m/s2;⑵t=0.8s;⑶Δx=0.8m.
【解析】
【详解】试题分析:⑴开始时,对木块A,受重力mg、木板的支持力NA和水平向右的滑动摩擦力fA作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:fA=maA ①
在竖直方向上有:NA-mg=0 ②
根据滑动摩擦定律有:fA=μNA ③
由①②③式联立解得:aA=μg=5m/s2
对木板B,受水平向右的力F、重力Mg、地面的支持力NB、木块的压力NA′和水平向左的滑动摩擦力fA′作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:F-fA′=MaB ④
根据牛顿第三定律有:fA′=fA ⑤
由②③④⑤式联立解得:aB==2.5m/s2
⑵由⑴中分析可知,木块开始在木板上向左做匀减速直线运动,设经时间t1速度减为零,木板则向右做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,对A有:t1==0.4s ⑥
此时,木块在木板的摩擦力作用下,将开始向右做匀加速直线运动,设经过时间t2与木板具有了相同速度v,根据匀变速直线运动规律可知,对A有:v=aAt2 ⑦
从木块开始滑上木板到两者具有相同速度的过程中,木板B的运动状态不变,有:v=aB(t1+t2) ⑧
由⑥⑦⑧式联立解得从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间为:t=t1+t2=0.8s
⑶由⑵中分析可知,在t1时间内,木块A向左运动的位移为:xA1==0.4m
在t2时间内,木块A向右运动的位移为:xA2==0.4m
在整个t时间内,木板B向右运动的位移为:xB==0.8m
在整个t时间内,木块A始终相对木板B向左运动,其相对位移为:Δx=xB+xA1-xA2=0.8m
因此要使木块不从木板上滑落,木板的最小长度为:Δx=0.8m
考点:本题主要考查了动力学中具有不同运动状态的连接体问题,属于中档偏高题.
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大庆市第二十三中学2025级第二次阳光分班第三次考试
物理试卷
(满分100分,考试时间75分钟)
一、选择题:本题共10小题,共46分。第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 在完全失重的情况下,物体的惯性将消失
B. 牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证
C. 单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D. 长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量
2. 如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,A物体沿竖直墙自由下滑,B、C、D物体均静止,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( )
A. A物体受到三个力作用 B. B物体受到四个力作用
C. C物体受到三个力作用 D. D物体受到三个力作用
4. 一个篮球放在水平桌面上静止不动,则下列说法中正确的是( )
A. 篮球对桌面的压力就是篮球受的重力,它们是同一性质的力
B. 篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是一对平衡力
C. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D. 篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
5. 将一个重力为的铅球放在倾角为的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球处于静止状态。不考虑铅球受到的摩擦力,则铅球对挡板的压力大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成30°、60°角,此时B物体的速度大小为( )
A. v B. v
C. v D. v
7. 如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为( )
A. B. C. D.
8. 一质量为60kg的人站在观光电梯底板上,如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是(取)( )
A. 在0~5s内,电梯的加速度为
B. 在5~10s内,该人对电梯底板的压力等于600N
C. 在10~20s内,该人所受的支持力为490N,处于失重状态
D. 在20~25s内,该人所受的支持力为490N,处于超重状态
9. 如图所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为,图甲中A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有( )
A. 甲图中A球加速度为零
B. 两图中A球的加速度均为零
C. 图乙中轻杆的作用力一定不为零
D. 图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍
10. 如图所示,有一水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速运动,现将一煤块轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为,已知传送带左、右端间的距离为10m,物体可视为质点,,则( )
A. 物体到达传送带右端时的速度为10m/s
B. 传送带上煤块划出的痕迹长度为0.4m
C. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为5.2s
D. 若传送带速度未知,使煤块由传送带左端运动到右端所用时间最短,则传送带速度至少为10m/s
二、实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的点,另一端系两个细绳套,用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某位置,记为,然后撤去两个力,再用一个弹簧测力计把结点拉到位置,如图甲所示。
(1)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图乙所示,读数为_____N。
(2)同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置点,这使用了( )的科学研究方法。
A. 控制变量 B. 等效替代 C. 逻辑推理
(3)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示,在与两力中,方向一定沿方向是_____(填“”或“”)。
12. 在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系:___________满足时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)某同学保持小车的质量不变,改变盘中砝码的质量,根据所得数据,在如图2所示坐标系中作出a-F图象.图线存在截距,其原因是 :________________________.
(3)如图3所示为某同学在做实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm 、 x5=9.61 cm、x6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是________m/s,加速度的大小是________m/s2(计算结果保留两位有效数字).
三、解答题(本大题共3小题,共40.0分。要求写出必要的文字说明和步骤)
13. 在水平面上用绳子拉一只重220N的箱子,绳子与水平方向的夹角为37°,如图所示。当绳子的拉力为100N时,箱子恰能向右做匀速运动,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)箱子受到的支持力N;
(2)箱子受到的摩擦力f;
(3)箱子与水平地面间的动摩擦因数μ。
14. 一质量为的滑块在倾角的足够长的固定斜面上、在无外力的情况下以加速度匀加速下滑。若用一水平向右的恒力作用于滑块,如图所示,使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动,在时间内沿斜面运动的位移(取)。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数;
(2)滑块沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小是多少;
(3)恒力的大小。
15. 如图所示,质量为M=2kg的木板B静止在光滑水平面上,质量为m=1kg可视为质点的木块A以水平速度v0=2m/s从右端向左滑上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,此时有一水平向右的力F=10N作用在长木扳上,g取10m/s2.
⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小;
⑵若木板足够长,求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间;
⑶要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度.
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