精品解析:山东青岛市2025-2026学年高一下学期调研检测尖子生考试物理试题
2026-08-31
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内容正文:
2026年高一年级部分学生调研检测 物理试题
注意事项
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷指定位置。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂其它答案。回答非选择题,答案写在答题卡上,写在试卷无效。
3、考试结束,将本试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题给出四个选项,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,高难度连续“发卡弯”是许多赛车手想要挑战的比赛赛道。在一次比赛中车手连续通过图中a、b、c、d四个检查点时,赛车受到的合外力F与速度v方向关系符合实际的是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】赛车做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的凹侧。
故选C。
2. 蹦极是一项户外极限运动。如图所示,游客与塔台间通过弹性长绳连接,在从塔台由静止下落到最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 游客机械能守恒
B. 弹性绳绷紧后,游客加速度一直减小
C. 弹性绳绷紧后,游客速度先增大后减小
D. 弹性绳绷紧时,系统的重力势能与弹性势能之和最小
【答案】C
【解析】
【详解】A.下落过程中弹性绳拉紧之前游客机械能守恒,拉紧之后弹性绳对人做负功,游客机械能减小,故A错误;
BC.弹性绳刚被拉直后的一段时间内,重力大于弹力,加速度向下,游客的速度会继续增大,直到弹力等于重力时加速度为零,此时游客的速度最大。之后弹性绳向上的弹力大于游客的重力,加速度向上,游客会减速。游客速度先增大后减小,故B错误,C正确;
D.下落过程中只有重力和弹性绳的弹力做功,则游客和弹性绳组成的系统机械能不变,即
弹性绳刚绷紧时,游客速度并不是最大,动能不是最大,因此系统的重力势能与弹性势能之和不是最小,在游客所受重力与弹力等大时,速度最大,动能最大,此时系统的重力势能与弹性势能之和最小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示为某水库排水时的示意图,水流从排水口水平流出,水平射程为,竖直落差为,重力加速度大小,估算排水口到水库水面的高度差为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水流从排水口水平射出后做平抛运动,竖直位移
解得
水平位移
解得
排水口处水流速度与水库水面到排水口高度差,满足
解得
故选B。
4. 如图所示,三颗人造卫星A、B、C在同一平面内绕地球沿顺时针方向做匀速圆周运动,其中两颗同步卫星B、C与地心O的连线夹角为,卫星A先后通过B、C正下方的最短时间为0.8 h。A与B的轨道半径之比为( )
A. 1∶6 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,B、C为同步卫星,其运行周期与地球自转周期相同,即
卫星A在内轨道,角速度较大,卫星B在外轨道,角速度较小,A先后通过B、C正下方,说明A相对于B多转过的角度等于B、C之间的夹角
根据相对运动公式
代入数据解得
根据开普勒第三定律
可得
故选D。
5. 如图所示,相距为L的两根足够长直杆竖直固定在水平面上,长为2L的轻绳两端分别套在杆上的A、B两点,悬挂重物的光滑滑动滑轮静止在轻绳上。现保持A点静止不动,B点以速度v沿杆向上匀速运动,重物速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】取滑轮中心为,水平方向向右、竖直方向向上为正方向,设点速度分量为,。滑轮初始静止且轻绳光滑,绳张力相等,故初始位置关于两杆中线对称。由对称性及题设总长条件得,两段绳与竖直方向的夹角均为。按速度在两段绳方向上的投影,左段绳的长度变化率为
右段绳的长度变化率为
由绳长不变得
所以
设,为到左、右两杆的水平投影,,为两段绳长。滑轮水平方向平衡,因两侧张力相等,有
在短时间内,,
将前述两段绳的长度变化式代入水平平衡关系,保留一次位移项,得
故
由速度合成,滑轮和重物的速度大小为
速度分解与绳长约束如图所示。
故选B。
6. 如图所示,质量相等的两带电小球A、B用等长轻绳连接悬挂在天花板上的O点,空间存在水平向右的匀强电场,两轻绳与竖直方向夹角均为,整个系统处于静止状态。A、B两小球所带电荷量绝对值之比为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】以小球B为研究对象,根据平衡条件可知小球B受到水平向左的电场力,竖直向下的重力,和AB绳拉力以及两球间的库仑力,根据平衡条件可知
解得B球所带电荷量的绝对值大小为
设OA绳拉力为,以A、B两小球整体为研究对象,根据平衡条件可得水平方向
竖直方向有
解得A球所带电荷量的绝对值大小为
则A、B两小球所带电荷量绝对值之比为。
故选C。
7. 如图所示,水平面上固定若干厚度为2cm的相同木板,子弹以某初速度正对木板射击,恰好能穿透74块木板。子弹穿过第1块木板的加速度大小为,穿过第2块木板的加速度大小为,穿过第3块木板的加速度大小为,……。已知,子弹的初速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知穿过第1块木板时速度为,则
穿过第2块木板时速度为,则
穿过第3块木板时速度为,则
依照规律可知穿过第74块木板时速度为,则
可得
整理得
解得
故选B。
8. 赛艇比赛分单人艇、双人艇、四人艇和八人艇项目,教练员在分析了大量2000米比赛数据后,建立了以下物理模型:
①每位桨手的体重G相同,比赛中每位桨手划桨的功率恒定为P;
②赛艇自重G0与桨手人数n的比值为常数,即;
③赛艇沿前进方向的横截面积与其浸入水中的体积满足;
④比赛全程赛艇可视为匀速运动,速度为时赛艇受到的阻力满足。
根据以上模型,可推出比赛用时t与桨手数量n之间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】赛艇和桨手总重力为
其中、每位桨手体重恒定,因此总重力
根据漂浮条件,浮力等于总重力,即
因此浸入水中体积
由,结合,可得
n个桨手总功率为
匀速时牵引力,所有桨手的总功率等于克服阻力做功的功率,功率与力、速度的关系为
联立解得速度
其中为常数,因此
全程赛艇位移为定值,比赛用时
因此
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出四个选项,有多个选项符合题目要求;全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
9. 某同学在下蹲、起跳和回落过程中,利用手机测得竖直方向加速度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 到阶段是整个下蹲过程 B. 到阶段是整个下蹲过程
C. 到阶段该同学处于失重状态 D. 时刻该同学处于完全失重状态
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.该同学在下蹲过程中,先向下加速,处于失重状态,后向下减速,处于超重状态。因此到是整个下蹲过程,到阶段该同学处于超重状态,故B正确,AC错误;
D.该同学在起跳过程中,先向上加速,后向上减速。因此在到时刻前,该同学已完成起跳,时刻该同学处于空中只受重力,处于完全失重状态,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,边长为L的正方体,在其a、c、三个顶点上各固定带电量为的点电荷。已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. b点的电场强度大小为
B. b点的电场强度大小为
C. 将点的电荷沿直线从移动到,电场力一直做负功
D. 将点的电荷沿直线从移动到,电场力先做负功再做正功
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.来自三个正电荷在点产生的场强方向分别由相应电荷指向,三方向两两垂直。由库仑定律,三者场强大小均为。由电场强度的叠加法则,,故A正确,B错误;
CD.沿取运动位置参数,参数取值范围为0到1。几何关系给出两固定电荷到运动电荷的距离相等,均为
由点电荷电势叠加,运动电荷所在处的电势为
且
因此,从增至时分母减小,电势升高;从增至时分母增大,电势降低。正电荷沿电势升高方向运动时电场力做负功,沿电势降低方向运动时电场力做正功,故C错误,D正确。
故选AD。
11. 如图所示,质量为的小球套在与水平方向成角的直杆上,初始时小球静止,现让杆绕水平转轴在竖直面内匀速转动,A点为小球做圆周运动的最高点,B点为最低点。下列说法正确的是( )
A. 转动的越快,小球在A点受到的摩擦力就越大
B. 小球在A点受到的摩擦力一定小于在B点受到的摩擦力
C. 当转动的角速度变大时,小球在B点最先发生相对滑动
D. 若小球在A点受到的摩擦力为0,则当转到B点时杆对球的作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在A点,把力分解为沿杆方向、垂直杆方向:沿杆方向的合力提供沿杆的加速度分量,沿杆方向列方程,当转速较小时,根据牛顿第二定律
可得,角速度增大时,减小
当转速较大时,根据牛顿第二定律
可得,角速度增大时,增大
可见角速度增大时,先减小到0,再反向增大,并非随转速加快一直变大,故A错误;
B.A 点、B 点沿杆方向:
在A点,
在B点,
显然,,一定大于, 小球在 A 点受到的摩擦力一定小于 B 点摩擦力,故B 正确;
C.A 点、B 点垂直杆方向:
在A点,
在B点,
最大静摩擦力。,B 点的最大静摩擦力更大;而 B 点需要的静摩擦力本身也更大。
比较滑动临界:
A 点临界:
B 点临界:
A、B 两点,和角速度无关。两点摩擦力与支持力比值恒等于,会同时达到临界,同时滑动,故C 错误;
D.若A点摩擦力为0,说明,即。
在B点,根据牛顿第二定律,垂直于杆方向
可得
平行于杆方向
可得
杆对小球的作用力
解得,故D正确。
故选 BD。
12. 如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,轻绳的一端与物块A相连,另一端跨过固定在天花板上的定滑轮与物块B相连,B与物块C通过劲度系数为的轻弹簧相连。初始时整个系统处于静止状态,物块A恰好静止在斜面上,物块C刚好未离开地面。定滑轮右边的轻绳与斜面平行。已知A、B、C的质量分别为、和,不计轻绳与滑轮间的摩擦。现剪断轻绳,在B第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A在斜面上的加速度大小为
B. B在向下运动过程中的最大速度为
C. B运动到最低点时,地面对C的支持力大小为
D. B先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设弹簧初始伸长量为。因C刚好未离开地面,地面支持力为零,弹簧对C的拉力等于C的重力,即
B静止:受重力向下、弹簧拉力向下、绳拉力向上,则
A静止,沿斜面方向受轻绳拉力向上,重力分力向下,因此静摩擦力沿斜面向下,大小
由于恰好静止,则此时达到最大静摩擦力。剪断后A相对斜面下滑,摩擦力向上,大小等于最大静摩擦力,则沿斜面方向
解得,故A正确;
B.剪断后B只受重力和弹簧力。设B向下位移为,弹簧形变量为
取向下为正,B的合力,易知当时,速度最大,则此时
对B从初始位置到速度最大位置用能量守恒,初始弹性势能;速度最大时弹簧伸长量,此时弹性势能
因此
联立解得,故B正确;
C.B运动到最低点时,向下位移,弹簧伸长量,B在最低点速度为零,根据机械能守恒,重力势能减少等于弹性势能增加
联立化简
解得
此时弹簧形变量,负号表示弹簧被压缩,弹簧对C的作用力方向向下,大小
因此地面对C的支持力大小,故C错误;
D.B的合力,则加速度
由上述分析,当时,,且随增大而减小,B做加速度减小的加速运动;当时,,且大小随增大而增大,B做加速度增大的减速运动,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学设计了一个可以测量物体质量的装置,其原理图如图甲所示,细绳Ob、Oc与橡皮筋Oa系于O点。为确定b端所挂物体质量与橡皮筋长度的关系,该同学在b端挂上钩码后,将橡皮筋a端固定在墙上并保持水平,手持c端维持细绳与竖直方向夹角不变,待装置稳定后用刻度尺测量橡皮筋长度。增加钩码个数,根据测量数据拟合出关系图像如图乙所示。
(1)乙图中图线后段部分开始弯曲,原因是_______________;
(2)取下钩码,将一串葡萄挂在b端,按上述操作测得,可得该串葡萄的质量为__________;
(3)在某次测量中,橡皮筋Oa未保持水平,与细绳Ob间夹角略大于,测得的质量与真实值相比将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)橡皮筋超出弹性限度
(2)180 (3)偏小
【解析】
【小问1详解】
后段图线弯曲,是因为橡皮筋伸长量过大,超出了弹性限度,弹力不再与伸长量成正比。
【小问2详解】
由直线部分可得,代入
解得
【小问3详解】
法一:解析解法
如图所示,由几何关系,当橡皮筋保持水平时,
若橡皮筋未保持水平,与Ob夹角略大于,设橡皮筋与水平方向夹角为,则由受力平衡可知,水平方向
化简有
当橡皮筋弹力相同时,两式相比,因此未保持水平时实际值偏大,即测得的质量与真实值相比将偏小。
法二:动态三角形
如图所示,当不变时,橡皮筋保持水平时小于橡皮筋未保持水平(略大于)
时;因此,当时,橡皮筋未保持水平时实际值偏大,即测得的质量与真实值相比将偏小。
14. 某兴趣小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。操作步骤如下:
①将标尺盘竖直固定在铁架台上,使标尺盘上的垂直线与悬挂重物的摆线重合,调整摆线长度,使重物中心恰好与0刻度线对齐;
②将光电门安装在标尺盘的最低点,保证红外发射孔与0刻度线对齐;
③保持摆线伸直,将重物拉到某高度处由静止释放,记录重物通过光电门的遮光时间;
④多次改变释放重物的高度,重复步骤③;
⑤根据获得的数据拟合出图像如图乙所示。
请回答以下问题:
(1)为了使测量数据更可靠,应选择__________(选填“圆柱体”或“球体”)形状的重物;
(2)已知重物的遮光宽度为0.8cm,在某次实验时记录遮光时间为4.8ms,则重物在最低点的速度大小为__________m/s(结果保留两位有效数字);
(3)由图乙可判断,在误差允许范围内,重物下落过程机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”),已知重物的遮光宽度为0.8cm,由此可求得当地重力加速度大小为__________(结果保留两位有效数字);
(4)第(3)问中求得的重力加速度数值与真实值比较偏小,原因可能为_______________。
【答案】(1)球体 (2)1.7
(3) ①. 守恒 ②. 9.6
(4)重物下落过程受空气阻力影响
【解析】
【小问1详解】
为减小空气阻力影响并保证遮光宽度稳定,应选择球体作为重物。
【小问2详解】
由于重物的遮光宽度为0.8cm,遮光时间为4.8ms,所以其速度为
解得
【小问3详解】
[1]若机械能守恒,则有
整理有
即其图像为一条过原点的倾斜直线,其与实验数据吻合,故由图乙可判断,在误差允许范围内,重物下落过程机械能守恒。
[2]结合之前的分析以及图乙可知,其图像的斜率为
解得
【小问4详解】
实际情况下,由于存在阻力,所以有
整理有
由此可知由于阻力的存在,结合其图像的斜率有
整理有
所以造成求得的重力加速度数值与真实值比较偏小。
15. 如图,光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为,杆与竖直方向的夹角为,杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若B球受到的摩擦力为零,则为多少?
(2)若推力向右,且,则的范围为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设杆的弹力为,对小球A,竖直方向受力平衡,则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足
竖直方向
则
若B球受到的摩擦力为零,对B根据牛顿第二定律可得
可得
对小球A、B和小车整体根据牛顿第二定律
(2)若推力向右,根据牛顿第二定律可知系统整体加速度向右,由于小球A可以受到左壁向右的支持力,理论上向右的合力可以无限大,因此只需要讨论小球B即可,当小球B所受的摩擦力向左时,小球B向右的合力最小,此时
当小球所受摩擦力向右时,小球B向右的合力最大,此时
对小球B根据牛顿第二定律
对系统根据牛顿第二定律
代入小球B所受合力分范围可得的范围为
16. 如图甲所示,足球运动员在距球门处将离地高度的足球,以初速度头球顶出,方向正对球门斜向上,球到达球门正上方时距地面高度。足球可视为质点,已知重力加速度大小,。
(1)忽略空气阻力影响,求的大小;
(2)若足球被顶出后,受到水平风力作用,风力大小恒为,方向与初速度的水平分量成,俯视图如图乙所示。求足球落地点距顶出点的水平距离d。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题给且为锐角,得,取水平方向为轴正方向,竖直向上为轴正方向,设足球到达球门正上方所用时间为,由水平方向匀速运动得
由竖直方向匀变速运动得
由上述两式联立消去时间后得
整理并代入数据得
【小问2详解】
取初速度的水平分量方向为轴正方向,水平面内与其垂直且使风力分量为正的方向为轴正方向,竖直向上为轴正方向,由第(1)问知初速度大小为,由分解关系得
初速度在轴方向为,竖直方向初速度由分解关系得
风力为水平力,不改变足球的竖直运动。足球落地时,由竖直方向匀变速运动得
代入并取正根,得。由牛顿第二定律,风力在两个水平轴方向的分量满足和
题给风力大小满足
由上述分量方程整理得
相应地,整理得
落地时足球在水平面内两个方向的位移分别为,
代入数据得,
由水平面内位移的勾股关系得
17. 如图所示,大桥上层为公路,下层为铁路,某时刻一辆汽车和一列火车恰好同时以的速度到达索塔。汽车保持匀速直线运动,火车以的加速度加速前进,其最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。同一时刻一辆位于火车末端,速度的摩托车,开始以的加速度追赶汽车,摩托车的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。已知索塔、之间的距离,火车总长,汽车和摩托车均可视为质点。
(1)摩托车追上汽车前,求两者之间的最大距离;
(2)摩托车追上汽车时,求汽车行驶的距离;
(3)若在摩托车追上汽车的同时,汽车以的加速度开始匀加速直线运动,为了和火车同时到达索塔B,求汽车匀加速行驶的时间。
【答案】(1)210m
(2)350m (3)5s
【解析】
【小问1详解】
以索塔为原点,汽车速度方向为正方向。
追及问题中,当两者速度相等时,距离达到最大。汽车速度,摩托车初速度,加速度
令
解得
此时汽车位置为
摩托车位置
两者最大距离
【小问2详解】
摩托车加速到最大速度的时间
时汽车位置
摩托车位置
此时摩托车未追上汽车,之后摩托车以匀速运动。
设追及总时间为
追上时
解得
汽车行驶距离
【小问3详解】
索塔A到B距离,追上时刻汽车距B点
火车加速到最大速度的时间
加速阶段火车头位移
火车剩余位移
火车匀速时间
火车头从A到B总时间
追上时刻后,火车还需要的时间
设汽车匀加速时间为t,匀加速末速度
匀加速位移
剩余时间匀速,位移为
总位移
化简得
解得,(大于 22.5s 舍去),故匀加速时间为5s。
18. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平台面上,轨道最低点与台面相切于点,与两侧台面等高的木板B紧贴台面左侧静置于光滑水平地面上。的长度,与右侧水平台面的距离,右侧台面上固定一倾角的足够长光滑斜面,斜面最低点与台面边缘平滑连接。斜面上方存在沿斜面向上、电场强度大小的匀强电场,现将电荷量的小物块从圆弧轨道最高点由静止释放。已知A、B的质量均为,A和B上表面间的动摩擦因数,B每次与两台面相碰撞后速度立刻减为0且不粘连,重力加速度大小,在整个运动过程中电荷量不变。求:
(1)物块A对轨道最低点的最大压力大小;
(2)物块A沿斜面上升的最大距离;
(3)物块A与木板B在整个过程中因摩擦而产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块A从圆弧最高点由静止释放,圆弧光滑。从最高点到最低点由机械能守恒定律得
所以
在最低点取指向圆心方向为正方向,根据牛顿第二定律有
所以
根据牛顿第三定律,物块A对轨道的压力大小等于轨道对物块A的支持力大小;A首次到达最低点时速度最大,故最大压力为。
【小问2详解】
A在木板B上向右滑动时,根据滑动摩擦力公式有
取向右为正方向,对物块A,根据牛顿第二定律有
对木板B,根据牛顿第二定律有
木板B与右侧台面相碰前的位移,满足匀变速直线运动规律
解得
A在这段时间内的位移为
B在这段时间内的位移为
根据几何关系有
联立解得
由于,故A到达木板右端的同时B与右侧台面相碰,B的速度变为0。
根据匀变速直线运动速度公式,A进入斜面时的速度
解得
沿斜面向上为正方向,正电荷所受电场力沿斜面向上,电场力大小为
重力沿斜面向下的分力大小为
根据动能定理有
联立解得,物块A沿斜面上升的最大距离
【小问3详解】
A沿斜面先上滑再下滑的过程中,由于斜面光滑、重力恒定、电场力恒定,故电场力做的总功和重力做的总功分别为、
设A返回N点的速度为,根据动能定理有
联立解得
A每一次从B的上表面滑过,B的初速度都为0,B受到的合外力大小相同,加速度大小相同,B的位移大小都为,根据运动学公式有
解得,故A每一次从B的上表面滑过,B获得的速度大小均为
根据动能的定义式,A每一次从B的上表面滑过,B获得的动能均为
解得
A每一次从B的上表面滑过,因两物体之间的摩擦产生的热量均为
解得
A第一次滑上B的动能为
解得
设A在B的上表面滑过的次数为,则
解得,故滑过的次数为
A在B的上表面滑过5次因摩擦而产生的热量为
A第6次滑上B的上表面时的动能为
解得
根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
联立解得,A第6次滑上B的上的过程中因摩擦生热为
共速后,A和B相对静止向左做匀速直线运动,B与左侧台面相碰撞后速度立刻减为0,A在B的上表面向左做匀减速直线运动,直至速度减到0为止,根据能量守恒定律有
解得
物块A与木板B在整个过程中因摩擦而产生的热量
联立解得
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2026年高一年级部分学生调研检测 物理试题
注意事项
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷指定位置。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂其它答案。回答非选择题,答案写在答题卡上,写在试卷无效。
3、考试结束,将本试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题给出四个选项,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,高难度连续“发卡弯”是许多赛车手想要挑战的比赛赛道。在一次比赛中车手连续通过图中a、b、c、d四个检查点时,赛车受到的合外力F与速度v方向关系符合实际的是( )
A. a B. b C. c D. d
2. 蹦极是一项户外极限运动。如图所示,游客与塔台间通过弹性长绳连接,在从塔台由静止下落到最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 游客机械能守恒
B. 弹性绳绷紧后,游客加速度一直减小
C. 弹性绳绷紧后,游客速度先增大后减小
D. 弹性绳绷紧时,系统的重力势能与弹性势能之和最小
3. 如图所示为某水库排水时的示意图,水流从排水口水平流出,水平射程为,竖直落差为,重力加速度大小,估算排水口到水库水面的高度差为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,三颗人造卫星A、B、C在同一平面内绕地球沿顺时针方向做匀速圆周运动,其中两颗同步卫星B、C与地心O的连线夹角为,卫星A先后通过B、C正下方的最短时间为0.8 h。A与B的轨道半径之比为( )
A. 1∶6 B. C. D.
5. 如图所示,相距为L的两根足够长直杆竖直固定在水平面上,长为2L的轻绳两端分别套在杆上的A、B两点,悬挂重物的光滑滑动滑轮静止在轻绳上。现保持A点静止不动,B点以速度v沿杆向上匀速运动,重物速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,质量相等的两带电小球A、B用等长轻绳连接悬挂在天花板上的O点,空间存在水平向右的匀强电场,两轻绳与竖直方向夹角均为,整个系统处于静止状态。A、B两小球所带电荷量绝对值之比为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 如图所示,水平面上固定若干厚度为2cm的相同木板,子弹以某初速度正对木板射击,恰好能穿透74块木板。子弹穿过第1块木板的加速度大小为,穿过第2块木板的加速度大小为,穿过第3块木板的加速度大小为,……。已知,子弹的初速度大小为( )
A. B. C. D.
8. 赛艇比赛分单人艇、双人艇、四人艇和八人艇项目,教练员在分析了大量2000米比赛数据后,建立了以下物理模型:
①每位桨手的体重G相同,比赛中每位桨手划桨的功率恒定为P;
②赛艇自重G0与桨手人数n的比值为常数,即;
③赛艇沿前进方向的横截面积与其浸入水中的体积满足;
④比赛全程赛艇可视为匀速运动,速度为时赛艇受到的阻力满足。
根据以上模型,可推出比赛用时t与桨手数量n之间的关系为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出四个选项,有多个选项符合题目要求;全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
9. 某同学在下蹲、起跳和回落过程中,利用手机测得竖直方向加速度随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 到阶段是整个下蹲过程 B. 到阶段是整个下蹲过程
C. 到阶段该同学处于失重状态 D. 时刻该同学处于完全失重状态
10. 如图所示,边长为L的正方体,在其a、c、三个顶点上各固定带电量为的点电荷。已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. b点的电场强度大小为
B. b点的电场强度大小为
C. 将点的电荷沿直线从移动到,电场力一直做负功
D. 将点的电荷沿直线从移动到,电场力先做负功再做正功
11. 如图所示,质量为的小球套在与水平方向成角的直杆上,初始时小球静止,现让杆绕水平转轴在竖直面内匀速转动,A点为小球做圆周运动的最高点,B点为最低点。下列说法正确的是( )
A. 转动的越快,小球在A点受到的摩擦力就越大
B. 小球在A点受到的摩擦力一定小于在B点受到的摩擦力
C. 当转动的角速度变大时,小球在B点最先发生相对滑动
D. 若小球在A点受到的摩擦力为0,则当转到B点时杆对球的作用力大小为
12. 如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,轻绳的一端与物块A相连,另一端跨过固定在天花板上的定滑轮与物块B相连,B与物块C通过劲度系数为的轻弹簧相连。初始时整个系统处于静止状态,物块A恰好静止在斜面上,物块C刚好未离开地面。定滑轮右边的轻绳与斜面平行。已知A、B、C的质量分别为、和,不计轻绳与滑轮间的摩擦。现剪断轻绳,在B第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. A在斜面上的加速度大小为
B. B在向下运动过程中的最大速度为
C. B运动到最低点时,地面对C的支持力大小为
D. B先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学设计了一个可以测量物体质量的装置,其原理图如图甲所示,细绳Ob、Oc与橡皮筋Oa系于O点。为确定b端所挂物体质量与橡皮筋长度的关系,该同学在b端挂上钩码后,将橡皮筋a端固定在墙上并保持水平,手持c端维持细绳与竖直方向夹角不变,待装置稳定后用刻度尺测量橡皮筋长度。增加钩码个数,根据测量数据拟合出关系图像如图乙所示。
(1)乙图中图线后段部分开始弯曲,原因是_______________;
(2)取下钩码,将一串葡萄挂在b端,按上述操作测得,可得该串葡萄的质量为__________;
(3)在某次测量中,橡皮筋Oa未保持水平,与细绳Ob间夹角略大于,测得的质量与真实值相比将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14. 某兴趣小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。操作步骤如下:
①将标尺盘竖直固定在铁架台上,使标尺盘上的垂直线与悬挂重物的摆线重合,调整摆线长度,使重物中心恰好与0刻度线对齐;
②将光电门安装在标尺盘的最低点,保证红外发射孔与0刻度线对齐;
③保持摆线伸直,将重物拉到某高度处由静止释放,记录重物通过光电门的遮光时间;
④多次改变释放重物的高度,重复步骤③;
⑤根据获得的数据拟合出图像如图乙所示。
请回答以下问题:
(1)为了使测量数据更可靠,应选择__________(选填“圆柱体”或“球体”)形状的重物;
(2)已知重物的遮光宽度为0.8cm,在某次实验时记录遮光时间为4.8ms,则重物在最低点的速度大小为__________m/s(结果保留两位有效数字);
(3)由图乙可判断,在误差允许范围内,重物下落过程机械能__________(选填“守恒”或“不守恒”),已知重物的遮光宽度为0.8cm,由此可求得当地重力加速度大小为__________(结果保留两位有效数字);
(4)第(3)问中求得的重力加速度数值与真实值比较偏小,原因可能为_______________。
15. 如图,光滑水平地面上有一质量为的小车在水平推力的作用下加速运动。车厢内有质量均为的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为,杆与竖直方向的夹角为,杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若B球受到的摩擦力为零,则为多少?
(2)若推力向右,且,则的范围为多少?
16. 如图甲所示,足球运动员在距球门处将离地高度的足球,以初速度头球顶出,方向正对球门斜向上,球到达球门正上方时距地面高度。足球可视为质点,已知重力加速度大小,。
(1)忽略空气阻力影响,求的大小;
(2)若足球被顶出后,受到水平风力作用,风力大小恒为,方向与初速度的水平分量成,俯视图如图乙所示。求足球落地点距顶出点的水平距离d。
17. 如图所示,大桥上层为公路,下层为铁路,某时刻一辆汽车和一列火车恰好同时以的速度到达索塔。汽车保持匀速直线运动,火车以的加速度加速前进,其最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。同一时刻一辆位于火车末端,速度的摩托车,开始以的加速度追赶汽车,摩托车的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。已知索塔、之间的距离,火车总长,汽车和摩托车均可视为质点。
(1)摩托车追上汽车前,求两者之间的最大距离;
(2)摩托车追上汽车时,求汽车行驶的距离;
(3)若在摩托车追上汽车的同时,汽车以的加速度开始匀加速直线运动,为了和火车同时到达索塔B,求汽车匀加速行驶的时间。
18. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平台面上,轨道最低点与台面相切于点,与两侧台面等高的木板B紧贴台面左侧静置于光滑水平地面上。的长度,与右侧水平台面的距离,右侧台面上固定一倾角的足够长光滑斜面,斜面最低点与台面边缘平滑连接。斜面上方存在沿斜面向上、电场强度大小的匀强电场,现将电荷量的小物块从圆弧轨道最高点由静止释放。已知A、B的质量均为,A和B上表面间的动摩擦因数,B每次与两台面相碰撞后速度立刻减为0且不粘连,重力加速度大小,在整个运动过程中电荷量不变。求:
(1)物块A对轨道最低点的最大压力大小;
(2)物块A沿斜面上升的最大距离;
(3)物块A与木板B在整个过程中因摩擦而产生的热量。
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