内容正文:
江苏省常州市第一中学
2025-2026学年第一学期初三强基班阶段检测(二)
物理试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题意)
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. 速度大的物体不容易停下,所以惯性与物体的速度有关
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、速度是一组属于国际单位制的基本物理量
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,仅由物体的质量决定,完全失重时物体质量不变,惯性不会消失,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与物体的速度无关,速度大的物体不容易停下是因为其动量大或动能大,并非惯性更大,故B错误;
C.国际单位制中,长度的基本单位为,质量的基本单位为,时间的基本单位为,三者均属于国际单位制的基本单位,故C正确;
D.国际单位制的基本物理量包含长度、质量、时间等,速度是由长度和时间导出的物理量,不属于基本物理量,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,吊盘A、物体B、物体C的质量均为m,B和C分别固定在竖直弹簧两端,弹簧的质量不计,重力加速度为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,现将悬挂吊盘的轻绳剪断,在轻绳刚断的瞬间( )
A. 物体B的加速度大小为g
B. 物体C与吊盘A间的弹力大小为0.5mg
C. 物体C的加速度大小为0
D. 吊盘A的加速度大小为g
【答案】B
【解析】
【详解】A.在轻绳刚断的瞬间,弹簧的弹力不能突变,仍等于物体的重力,即,则物体B受力情况不变,故物体B的加速度大小为零,故A错误;
BCD.假设A、C间的弹力为零,C的加速度为2g,A的加速度为g,可见C超前运动,即C和A实际为一个整体,根据牛顿第二定律得
解得
对A受力分析,根据牛顿第二定律有
解得,故B正确,CD错误。
故选B。
3. 如图所示,若干个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿栓成一串,将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时,这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球的加速度与车厢的加速度相同,对所有小球组成的整体分析,有
解得
对除最上面第一个球外的所有小球分析,根据牛顿第二定律有
解得
同理可知,连接小球的绳子与竖直方向的夹角相等,可知小球和细线在一条直线上,向左偏。
故选A。
4. 如图所示,一小球通过细线与固定在小车上的细杆连接,两者保持相对静止一起沿光滑的斜面下滑,不计空气阻力。则关于小球和小车的相对位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】题意可知小球、小车加速度相同,设斜面角度为θ,对整体,由牛顿第二定律得
解得加速度
,方向沿斜面向下
故小球的合力大小
即小球的合力为小球的重力沿斜面向下的分力,绳子拉力垂直斜面向上,只有B选项符合。
故选B。
5. 一辆汽车在半圆形的赛道上行驶,它在几个位置的速度矢量如图所示,则描述汽车在相应位置点的加速度矢量作图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,速度矢量逐渐增大,汽车做加速圆周运动,故合外力方向与速度方向的夹角应小于90°,即加速度与速度夹角小于90°,根据向心加速度的公式
可知,圆周运动的半径不变,速度增大,向心加速度变大,合加速度变大。
故选B。
6. 如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆,金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止,若ω>ω',则以下描述 运动时相比匀速转动时( )
A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小变大
C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球合外力的大小一定变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析,设弹力为T,弹簧与水平方向的夹角为,对小球,在竖直方向上,根据平衡条件有
根据胡克定律,可得弹力
可知为定值,T不变,则当转速增大后,小球的高度不变,弹簧的弹力不变,故AB错误;
C.在水平方向上,当转速较小时,杆对小球的弹力背离转轴,根据牛顿第二定律有
解得
当转速较大时,指向转轴,根据牛顿第二定律有
解得
因ω>ω',根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压力不一定变大,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
可知,因角速度变大,则小球受合外力变大,故D正确。
故选D。
7. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
可得
故选B。
8. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图所示。在某次比赛中,选手骑马沿直线AB匀速前进,速度大小为,射出的箭可看作做匀速直线运动,速度大小为,靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d,某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高,下列说法正确的是( )
A. 为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭射出方向需指向靶心
B. 为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭的运动时间为
C. 为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若,则最短位移为d
D. 为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若,则命中时的速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.为确保可以命中靶心,且箭运动最短时间,则箭射出方向一定要垂直于AB,使合速度指向靶心。故A错误;
B.为确保可以命中靶心,且箭运动最短时间,箭射出方向一定垂直与AB,最短时间为
故B正确;
C.为确保可以命中靶心,且箭运动最短位移,由于,如图
合速度可以垂直于AB,所以最短位移等于d。故C正确;
D.由于,则合速度为
故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端与A物体相连接,将B物体放置在A物体的上面,A、B的质量都为m,初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上,使物体B开始向上做匀加速运动,拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 物体B位移为4cm时,弹簧处于原长状态
B. 物体B的加速度大小为5m/s2
C. 物体A的质量为4kg
D. 弹簧的劲度系数为5N/cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.当物体B位移为4cm时,物体A、B仍有向上的加速度,此时弹簧产生的向上的弹力大于物体A的重力,所以弹簧处于压缩状态,选项A错误;
BC.设力F未作用时弹簧的压缩量为x0,则有
kx0=2mg
设物体A、B的共同加速度大小为a,则当
F=F1=20N
时,由牛顿第二定律得
F1+kx0-2mg=2ma
当
F=F2=50N
时,物体A、B刚好分离,对物体B有
F2-mg=ma
以上各式联立可解得
a=2.5m/s2,m=4kg
选项B错误,C正确;
D.当物体A、B刚好分离时,对物体A有
k(x0-x)-mg=ma
将x=0.04m代入解得
k=7.5N/cm
选项D错误。
故选C。
10. 如图所示的装置,两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板,木板的重心与两圆柱等距,其中圆柱的半径,木板质量,木板与圆柱间的动摩擦因数,两圆柱以角速度绕轴线作反方向转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上,使其以速度沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是( )
A. 不论多大,所需水平拉力恒为10N
B. 越大,所需水平拉力越大
C. 若,则水平拉力F=6N
D. 若,水平拉力恒为20N时,木板做匀加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.木板的重力由两根圆柱共同均分承担,木板与两圆柱间的总正压力大小等于木板的重力,所受的整体滑动摩擦力大小为
木板沿圆柱轴线方向以速度匀速运动,与此同时,两根圆柱在与木板的接触点处具有垂直于轴线方向(横向)的线速度,大小为
木板相对于接触点的运动速度为纵向速度与横向速度反向的矢量和,相对速度的大小为
滑动摩擦力的方向始终与相对运动方向相反。设相对速度与纵向(轴线方向)的夹角为,则滑动摩擦力沿轴线方向的分力(即纵向阻力)大小为
由于木板沿轴线方向做匀速直线运动,根据平衡条件,所需的水平拉力等于纵向阻力,即
由公式可知,所需水平拉力的大小与有关,且越大,分母越大,所需水平拉力越小,故AB错误;
C.若,代入相关数据可得水平拉力为,故C正确;
D.若,施加的恒定水平拉力为时,此时水平拉力大于初始状态下沿轴线方向的滑动摩擦力分力(),木板将沿轴线方向做加速运动。随着木板纵向速度的增大,相对速度的方向发生变化,导致滑动摩擦力沿轴线方向的分力也随之逐渐增大。
由于水平拉力恒定,而阻力不断增大,木板所受的合外力不断减小,根据牛顿第二定律可知其加速度逐渐减小。因此,木板做加速度逐渐减小的变加速直线运动,而不是匀加速直线运动,故D错误。
故选C。
二、实验题(共15分)
11. 如图甲,用小锤轻击弹簧金属片,A球向水平方向飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。
(1)用不同的力击打弹簧金属片,可以观察到( )
A. A、B两球同时落地
B. A、B两球的运动路线相同
C. A球的运动路线不同,B球的运动路线相同
D. 击打的力越大,A、B两球落地时间间隔越大
(2)改变此实验装置的高度,重复实验,仍能看到相同的实验现象,据此现象分析可知( )
A. 小球A在水平方向做匀速直线运动
B. 小球A在竖直方向做匀加速直线运动
C. 小球B在水平方向做匀加速直线运动
D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同
(3)某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,如图乙所示,他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点,并测量了各点间的水平距离和竖直距离,取重力加速度大小,小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点,以初速度方向为x轴正方向,以重力方向为y轴正方向,则图中抛出点的坐标是(______cm,______cm)。
【答案】(1)AC (2)D
(3) ①. 2 ②. -20 ③. -5
【解析】
【小问1详解】
AD.A球做平抛运动,B球做自由落体运动。用小锤轻击弹簧金属片,在同一高度,由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动,因此无论击打的力多大,A、B两球总是同时落地,故A正确,D错误;
B.A球做曲线运动,B球做直线运动,A、B两球的运动路线不相同,故B错误;
C.用不同的力击打弹簧金属片时,A球获得的水平初速度不同,则A球的运动路线不同,B球始终是自由落体运动,其运动路线相同,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
A、B两球同时落地,与水平方向的运动规律无关,也不能说明小球A在水平方向做匀速直线运动或做匀加速直线运动,只能说明A、B两球在竖直方向的运动规律相同,即都是自由落体运动.
故选D。
【小问3详解】
[1][2]小球做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,由匀变速直线运动的推论
可得相邻小球间的运动时间为
小球做平抛运动的初速度大小为
在竖直方向,由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得小球在B点时竖直方向的分速度为
小球从开始抛出到B点的时间为
小球从A点到B点的时间是,则抛出点到A点的时间是,在x轴上有
在y轴上有
因此图中抛出点的坐标(-20cm,-5cm)
三、解答题(共4题,共45分)
12. 某学生在台阶上玩玻璃弹子,台阶的尺寸如图所示,高,宽。他在台阶最高处将一颗小玻璃弹子垂直于台阶棱角边沿水平方向弹出,不计空气阻力,g取。
(1)要使弹子落在第一级台阶上,弹出的速度应满足什么条件?
(2)若弹子被水平弹出的速度,它将落在第几级台阶上?
【答案】(1);(2)6
【解析】
【详解】(1)据
解得
则
(2)构造由题图中棱角边所成的斜面,如图所示,则
竖直方向
联立解得
n应取6,即玻璃弹子将落在第6级台阶上。
13. 如图所示,在水平转台上放一个质量的木块,细绳的一端系在木块上,另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒(直径忽略不计)后悬挂一小球,木块与O点间距离。木块可视为质点,重力加速度g取。
(1)若转台光滑,当角速度时,木块与转台保持相对静止,求此小球的质量m;
(2)若转台与木块间的动摩擦因数,且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,为使木块与转台间保持相对静止,求转台转动的角速度大小的范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
转台转动时,木块做圆周运动,小球处于静止。对m,根据平衡条件和牛顿第二定律,有
对M,有
联立解得
【小问2详解】
木块受到的最大静摩擦力
①当较小时,木块有近心趋势,静摩擦力沿半径向外。根据牛顿第二定律,有
解得
②当较大时,木块有离心趋势,静摩擦力沿半径向里,有
解得
为使木块与转台保持相对静止,转台转动的角速度范围为
14. 如图所示,质量m=1.0 kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0 kg的木板的右端,木板长L=2.5 m。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2。
求
(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)物块运动到木板左端的时间;
(3)若要让物块不从木板上掉下来,则恒力作用的最长时间是多少。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块的加速度为
解得
木板的加速度为
解得
【小问2详解】
物块运动到木板左端的时间
解得
【小问3详解】
设拉力作用时间为t1,达到共同速度的时间再经过的时间为t2。
撤去拉力时木板的速度
物块的速度
撤去拉力后木板的加速度为
解得
物块仍做加速运动, 达到共同速度后,二者以共同的加速度做匀减速运动到停止。
达到共同速度时
解得
t1=t2
v=4t1
二者的位移差为
解得
15. 小华站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,球飞行水平距离x=1.2m后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度h=1.2m,手与球之间的绳长l=0.9m,重力加速度g取10m/s2.忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
【答案】(1)m/s,m/s;(2)11N;(3)0.6m,m
【解析】
【详解】(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有竖直方向
,
水平方向
球落地时的速度大小文
解得
m/s,m/s
(2)在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
=11N
(3)设绳长为,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,则有
绳断后球做平抛运动,竖直位移为h-,水平位移为,时间为,则有
h-=
解得
当m时x有极大值,解得
m
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2025-2026学年第一学期初三强基班阶段检测(二)
物理试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题意)
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. 速度大的物体不容易停下,所以惯性与物体的速度有关
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、速度是一组属于国际单位制的基本物理量
2. 如图所示,吊盘A、物体B、物体C的质量均为m,B和C分别固定在竖直弹簧两端,弹簧的质量不计,重力加速度为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,现将悬挂吊盘的轻绳剪断,在轻绳刚断的瞬间( )
A. 物体B的加速度大小为g
B. 物体C与吊盘A间的弹力大小为0.5mg
C. 物体C的加速度大小为0
D. 吊盘A的加速度大小为g
3. 如图所示,若干个质量不相等可视为质点的小球用轻细绳穿栓成一串,将绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时,这串小球及绳在车厢中的形状的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,一小球通过细线与固定在小车上的细杆连接,两者保持相对静止一起沿光滑的斜面下滑,不计空气阻力。则关于小球和小车的相对位置正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 一辆汽车在半圆形的赛道上行驶,它在几个位置的速度矢量如图所示,则描述汽车在相应位置点的加速度矢量作图正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆,金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止,若ω>ω',则以下描述 运动时相比匀速转动时( )
A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小变大
C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球合外力的大小一定变大
7. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
8. 骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图所示。在某次比赛中,选手骑马沿直线AB匀速前进,速度大小为,射出的箭可看作做匀速直线运动,速度大小为,靶中心距AB所在竖直面的垂直距离为d,某次射箭时箭的出射点恰好与靶心等高,下列说法正确的是( )
A. 为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭射出方向需指向靶心
B. 为确保可以命中靶心,且箭运动时间最短,箭的运动时间为
C. 为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若,则最短位移为d
D. 为确保可以命中靶心,且箭运动位移最短,若,则命中时的速度大小为
9. 如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端与A物体相连接,将B物体放置在A物体的上面,A、B的质量都为m,初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上,使物体B开始向上做匀加速运动,拉力F与物体B的位移x的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 物体B位移为4cm时,弹簧处于原长状态
B. 物体B的加速度大小为5m/s2
C. 物体A的质量为4kg
D. 弹簧的劲度系数为5N/cm
10. 如图所示的装置,两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板,木板的重心与两圆柱等距,其中圆柱的半径,木板质量,木板与圆柱间的动摩擦因数,两圆柱以角速度绕轴线作反方向转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上,使其以速度沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是( )
A. 不论多大,所需水平拉力恒为10N
B. 越大,所需水平拉力越大
C. 若,则水平拉力F=6N
D. 若,水平拉力恒为20N时,木板做匀加速运动
二、实验题(共15分)
11. 如图甲,用小锤轻击弹簧金属片,A球向水平方向飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。
(1)用不同的力击打弹簧金属片,可以观察到( )
A. A、B两球同时落地
B. A、B两球的运动路线相同
C. A球的运动路线不同,B球的运动路线相同
D. 击打的力越大,A、B两球落地时间间隔越大
(2)改变此实验装置的高度,重复实验,仍能看到相同的实验现象,据此现象分析可知( )
A. 小球A在水平方向做匀速直线运动
B. 小球A在竖直方向做匀加速直线运动
C. 小球B在水平方向做匀加速直线运动
D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同
(3)某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,如图乙所示,他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点,并测量了各点间的水平距离和竖直距离,取重力加速度大小,小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点,以初速度方向为x轴正方向,以重力方向为y轴正方向,则图中抛出点的坐标是(______cm,______cm)。
三、解答题(共4题,共45分)
12. 某学生在台阶上玩玻璃弹子,台阶的尺寸如图所示,高,宽。他在台阶最高处将一颗小玻璃弹子垂直于台阶棱角边沿水平方向弹出,不计空气阻力,g取。
(1)要使弹子落在第一级台阶上,弹出的速度应满足什么条件?
(2)若弹子被水平弹出的速度,它将落在第几级台阶上?
13. 如图所示,在水平转台上放一个质量的木块,细绳的一端系在木块上,另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒(直径忽略不计)后悬挂一小球,木块与O点间距离。木块可视为质点,重力加速度g取。
(1)若转台光滑,当角速度时,木块与转台保持相对静止,求此小球的质量m;
(2)若转台与木块间的动摩擦因数,且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,为使木块与转台间保持相对静止,求转台转动的角速度大小的范围。
14. 如图所示,质量m=1.0 kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0 kg的木板的右端,木板长L=2.5 m。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2。
求
(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)物块运动到木板左端的时间;
(3)若要让物块不从木板上掉下来,则恒力作用的最长时间是多少。
15. 小华站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,球飞行水平距离x=1.2m后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度h=1.2m,手与球之间的绳长l=0.9m,重力加速度g取10m/s2.忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
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