内容正文:
47届(高三)学科诊断调研(一)
物理试题
一、单选题(共7道题,每题4分,共28分)
1. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
2. 汽车刹车时在反应距离内做匀速直线运动,在制动距离内做匀减速直线运动。如果测得制动距离与刹车距离之比为5∶7,则司机的反应时间与制动时间之比为( )
A. 1∶5 B. 1∶7 C. 5∶7 D. 7∶5
3. 如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于v0t0
B. 乙图中,物体的加速度为2m/s2
C. 丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,t=3s时物体的速度为25m/s
4. 如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A. B. C. G D.
5. 某斧头砍木块、刃部进入木块的截面如图所示,刃部左侧面与右侧面的夹角为,右侧面与木块水平表面垂直、斧头对木块的作用力竖直向下。当斧头刃部右侧面对木块的推力大小为时、下列说法正确的是( )
A. 斧头刃部左侧面对木块的推力大小为
B. 斧头刃部左侧面对木块的推力大小为
C. 斧头刃部对木块的作用力大小为
D. 斧头刃部对木块的作用力大小为
6. 如图,在斜面上木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块A和木块B受力个数不可能为( )
A. 2个和4个 B. 3个和4个 C. 4个和4个 D. 4个和5个
7. 如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=5m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1s,子弹击穿木板后速度大小变为2m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5m/s,则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是( )
A. 子弹:30m/s2,方向向左
B. 子弹:70m/s2,方向向右
C. 足球:30m/s2,方向向左
D. 足球:100m/s2,方向向右
二、多选题(共3道题,每题6分,共18分)
8. 如图所示为一质点做直线运动的位移—时间图像,其中为图线在点处的切线。下列说法正确的有( )
A. 时间内质点的平均速度为 B. 时间内质点的平均速度为
C. 时刻质点的瞬时速度为 D. 时刻质点的瞬时速度为
9. 如图所示,四块相同的混凝土实心砖并排固定在水平地面上,子弹以水平速度从P点射入实心砖中,到达Q点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动,且运动的总时间为t。下列说法正确的是( )
A. 子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为
B. 子弹刚穿过第3块砖时的速度大小为
C. 子弹穿过第2块砖所用的时间为
D. 子弹穿过第3块砖所用的时间为
10. 如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. a对墙壁的摩擦力方向向下
B. b对a的摩擦力方向向上
C. 增大水平推力F,a对墙壁的摩擦力变大
D. 增大水平推力F,b对a的摩擦力不变
三、实验题
11. 为了直观的显示电梯运行时的加速度,某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上,当下端悬吊0.8N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置,当悬吊1N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为O的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。(取重力加速度)
(1)该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度,但该同学未找到低压电源,打点计时器应选图丁中的______(选填“A”或“B”)。
(2)已知打点计时器打点频率为50Hz,打出纸带如丙图所示。测得重力加速度的大小为______(结果保留三位有效数字)
(3)若刻度尺未标出刻度,能否求出弹簧的劲度系数的具体值_______(填“能”或“否”);
(4)该小组结合(2)中测得的数据,利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度大小为_________(结果保留两位有效数字)
12. 某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材:一根轻弹簧、手机、1个钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度,故该小组设计如下实验方案,已知本地重力加速度。实验步骤:
(1)如图甲所示,用轻弹簧竖直挂起1个钩码时,测出弹簧伸长量为;
(2)用弹簧与细线互成角度吊起重物,稳定时测出弹簧伸长量为,则此时弹簧的弹力大小为_________N;
(3)用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为,如图乙所示。画出的拉力的方向如图丙两侧虚线所示,请用图示法在图丙中画出二者的合力______(已知单位长度表示的力为);
(4)由作图结果可得重物的重力为__________N(保留两位小数)。
四、解答题
13. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
14. 在沟谷深壑、地形险峻的山区,由于暴雨暴雪极易引发山体滑坡,并携带大量泥沙石块形成泥石流,发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施,甚至村镇等,造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化,如图所示,假设一段泥石流(视为质量不变的滑块)从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑,坡体倾角,泥石流与坡体间的动摩擦因数,A点距离坡体底端B点的长度为108m,泥石流经过B点时没有能量的损失,然后在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小为。一辆汽车停在距离B点右侧80m的C处,当泥石流到达B点时,司机发现险情,立即启动车辆并以加速度向右做匀加速直线运动,以求逃生。重力加速度g取,(已知,)。求:
(1)泥石流经过B点时的速度大小及由A点运动到B点所用的时间;
(2)通过计算判断泥石流能否追上汽车。
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47届(高三)学科诊断调研(一)
物理试题
一、单选题(共7道题,每题4分,共28分)
1. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.秧马向前减速滑行,速度方向向前,减速运动的加速度方向与速度方向相反,因此加速度方向向后,A正确。
B.秧马相对秧田向前运动,秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动,因此摩擦力方向向后,B错误。
C.秧马对人的支持力作用在人身上,人对秧马的压力作用在秧马身上,二者是作用力与反作用力(平衡力要求作用在同一物体上),C错误。
D.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用,秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用,人受到的重力是地球对人的引力,二者不是作用力与反作用力,D错误。
故选 A。
2. 汽车刹车时在反应距离内做匀速直线运动,在制动距离内做匀减速直线运动。如果测得制动距离与刹车距离之比为5∶7,则司机的反应时间与制动时间之比为( )
A. 1∶5 B. 1∶7 C. 5∶7 D. 7∶5
【答案】A
【解析】
【详解】设司机的反应时间为t1,制动时间为t2,则
反应距离为
制动距离为
制动距离与刹车距离之比为5∶7,则制动距离与反应距离之比为5∶2,即
联立解得。
故选A。
3. 如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于v0t0
B. 乙图中,物体的加速度为2m/s2
C. 丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,t=3s时物体的速度为25m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示
v-t图线与坐标轴围成的面积表示位移,可知图甲中,物体在0~t0这段时间内的位移大于虚线与坐标轴围成的面积,故A错误;
B.根据,可知图像乙中斜率为2a=1m/s2,则物体的加速度为0.5m/s2,故B错误;
C.根据,可知题图丙中,阴影部分的面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.由,可得
结合图丁,图像过,图像斜率为
解得a=10m/s2,解得v0=-5m/s
故t=3s时物体的速度为,故D正确。
故选D。
4. 如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A. B. C. G D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时,此时拉力F最大,根据平衡条件有
解得
故选B。
5. 某斧头砍木块、刃部进入木块的截面如图所示,刃部左侧面与右侧面的夹角为,右侧面与木块水平表面垂直、斧头对木块的作用力竖直向下。当斧头刃部右侧面对木块的推力大小为时、下列说法正确的是( )
A. 斧头刃部左侧面对木块的推力大小为
B. 斧头刃部左侧面对木块的推力大小为
C. 斧头刃部对木块的作用力大小为
D. 斧头刃部对木块的作用力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
AB.根据力的平衡可知,设斧头刃部左侧面对木块的推力大小为,则
解得
A错误,B正确;
CD.合力大小等于
CD错误。
故选B。
6. 如图,在斜面上木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块A和木块B受力个数不可能为( )
A. 2个和4个 B. 3个和4个 C. 4个和4个 D. 4个和5个
【答案】B
【解析】
【详解】B至少受到重力、A对B的压力、斜面的支持力三个力,A对B可能有摩擦力,可能无摩擦力,斜面对物体B也可能有静摩擦力,也有可能没有静摩擦力,B静止,则这两个摩擦力至少有一个,因此B受到4个力或5个力;而A受到力支持力与重力外,可能受到拉力与B对A的摩擦力,因此A可能受到2个力或4个力。当B对A没有摩擦力时,AB受力个数分别为2个和4个;当B对A有摩擦力时,斜面对物体B也可能有静摩擦力,也有可能没有静摩擦力,A、B受力个数可能为4个和4个或4个和5个。
本题选不可能的,故选B。
7. 如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=5m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1s,子弹击穿木板后速度大小变为2m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5m/s,则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是( )
A. 子弹:30m/s2,方向向左
B. 子弹:70m/s2,方向向右
C. 足球:30m/s2,方向向左
D. 足球:100m/s2,方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】AB.取水平向右为正方向,可知子弹加速度为a1=m/s2=-30m/s2
故子弹加速度大小为30 m/s2,方向水平向左,A正确,B错误;
CD.足球加速度为a2=m/s2=-100m/s2
故足球加速度大小为100 m/s2,方向水平向左,CD错误。
故选A。
二、多选题(共3道题,每题6分,共18分)
8. 如图所示为一质点做直线运动的位移—时间图像,其中为图线在点处的切线。下列说法正确的有( )
A. 时间内质点的平均速度为 B. 时间内质点的平均速度为
C. 时刻质点的瞬时速度为 D. 时刻质点的瞬时速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据平均速度的定义得时间内质点的平均速度为,故A错误,B正确;
CD.切线的斜率表示瞬时速度,可得时刻质点的瞬时速度为,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,四块相同的混凝土实心砖并排固定在水平地面上,子弹以水平速度从P点射入实心砖中,到达Q点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动,且运动的总时间为t。下列说法正确的是( )
A. 子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为
B. 子弹刚穿过第3块砖时的速度大小为
C. 子弹穿过第2块砖所用的时间为
D. 子弹穿过第3块砖所用的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设每块砖的厚度为,加速度为,子弹从P到Q为匀减速,可以看成从Q到P的初速为的匀加速直线运动,末速度为,则有
设穿过第二块的速度为,穿过第三块的速度为,则有
解得
A错误,B正确;
CD.按照上述方法,由初速为的匀加速直线运动等分位移的时间关系,设穿过第四块的时间为,则穿过第三块的时间为,第二块的时间为,第一块得出时间为,如图所示
由此可得
设穿过第二块砖的时间为,穿过第三块砖的时间为,则有
C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,物体b在水平推力F作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,a、b均处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. a对墙壁的摩擦力方向向下
B. b对a的摩擦力方向向上
C. 增大水平推力F,a对墙壁的摩擦力变大
D. 增大水平推力F,b对a的摩擦力不变
【答案】AD
【解析】
【详解】BD.以b为研究对象,在竖直方向上,b受到的重力与a给它的摩擦力平衡,所以a对b的摩擦力方向向上,大小始终等于,根据牛顿第三定律,b对a的摩擦力方向向下,大小始终等于,故B错误,D正确;
AC.以整体为研究对象,在竖直方向上,墙对a的摩擦力与整体所受的重力平衡,所以,墙对a的摩擦力方向向上,大小始终等于,根据牛顿第三定律,a对墙的摩擦力方向向下,大小始终等于,故A正确,C错误。
故选AD。
三、实验题
11. 为了直观的显示电梯运行时的加速度,某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上,当下端悬吊0.8N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置,当悬吊1N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为O的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。(取重力加速度)
(1)该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度,但该同学未找到低压电源,打点计时器应选图丁中的______(选填“A”或“B”)。
(2)已知打点计时器打点频率为50Hz,打出纸带如丙图所示。测得重力加速度的大小为______(结果保留三位有效数字)
(3)若刻度尺未标出刻度,能否求出弹簧的劲度系数的具体值_______(填“能”或“否”);
(4)该小组结合(2)中测得的数据,利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度大小为_________(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)9.75
(3)否 (4)0.75
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器接220V交流电源,该同学未找到低压电源,而电磁打点计时器必须使用低压交流电源,故打点计时器应选图丁中的A。
【小问2详解】
根据逐差法,可得重力加速度为
【小问3详解】
设每小格为l,当下端悬吊0.8N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置,则有
当悬吊1N的重物,静止时弹簧下端的指针指在刻度为O的位置,则有
解得
因为l未知,所以测不能测出弹簧的劲度系数具体数值;
【小问4详解】
设甲图中每小格长度为,根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
指针指在刻度板上A点时,弹力为
根据牛顿第二定律可得
解得
可知加速度大小为,加速度的方向为竖直向下。
12. 某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材:一根轻弹簧、手机、1个钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度,故该小组设计如下实验方案,已知本地重力加速度。实验步骤:
(1)如图甲所示,用轻弹簧竖直挂起1个钩码时,测出弹簧伸长量为;
(2)用弹簧与细线互成角度吊起重物,稳定时测出弹簧伸长量为,则此时弹簧的弹力大小为_________N;
(3)用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为,如图乙所示。画出的拉力的方向如图丙两侧虚线所示,请用图示法在图丙中画出二者的合力______(已知单位长度表示的力为);
(4)由作图结果可得重物的重力为__________N(保留两位小数)。
【答案】 ①. 7.84 ②. ③. 11.76(11.17~12.35)
【解析】
【详解】(2)[1]由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
弹簧的伸长量为4.00cm时,弹簧弹力的大小为
(3)[2]图示法画出二者的合力如图所示
(4)[3]由作图结果可得重物的重力为
因为作图有误差,所以重力的范围为11.17N~12.35N。
四、解答题
13. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
【答案】(1)1m/s2
(2)150m,3m/s
【解析】
【小问1详解】
(1)根据匀变速直线运动公式,代入数据有
可得匀减速直线运动的加速度大小为
【小问2详解】
无人机从开始返航到返航结束的位移大小
无人机匀速时需要的时间为
匀减速阶段的时间为
由于竖直方向运动时间为
所以全程的平均速度为
14. 在沟谷深壑、地形险峻的山区,由于暴雨暴雪极易引发山体滑坡,并携带大量泥沙石块形成泥石流,发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施,甚至村镇等,造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化,如图所示,假设一段泥石流(视为质量不变的滑块)从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑,坡体倾角,泥石流与坡体间的动摩擦因数,A点距离坡体底端B点的长度为108m,泥石流经过B点时没有能量的损失,然后在水平面上做匀减速直线运动,加速度大小为。一辆汽车停在距离B点右侧80m的C处,当泥石流到达B点时,司机发现险情,立即启动车辆并以加速度向右做匀加速直线运动,以求逃生。重力加速度g取,(已知,)。求:
(1)泥石流经过B点时的速度大小及由A点运动到B点所用的时间;
(2)通过计算判断泥石流能否追上汽车。
【答案】(1),;(2)泥石流追不上汽车。
【解析】
【详解】(1)设泥石流质量为,从A到B,根据牛顿第二定律可得
解得
根据运动学公式可得
解得
根据运动学公式
可得
(2)设汽车开始运动到与泥石流速度相等所用时间为,则有
解得
泥石流在水平面上运动的位移为
解得
汽车在水平面上运动的位移为
解得
共速时二者的距离为
所以泥石流追不上汽车。
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