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树德中学高2024级高三开学检测物理试题
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
B
A
B
C
BD
BCD
BCD
11.(1)8.90 (2)B (3)0.4 kg
12.(1)CBA (2)左端 (3) (4);
13.(1);(2);与水平方向夹角的正切值为
【详解】(1)设
运动员在竖直方向做自由落体运动,有
,
解得
(2)设运动员离开O点的速度为,运动员在水平方向做匀速直线运动,即
解得
落到A点瞬间,运动员竖直方向上的速度大小为
根据平抛运动的推论,可得运动员到达A点时的速度与水平方向夹角的正切值为
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小煤块刚释放时,由牛顿第二定律
解得加速度大小。
(2)小煤块与传送带速度相同所需时间
此过程小煤块的位移大小
可见此时小煤块还未到达B端,由于,此后小煤块继续做匀加速直线运动,由
牛顿第二定律
解得加速度大小
设此后小煤块到达端所需的时间为,则
解得
故小煤块到达端所需的时间。
(3)小煤块第一次加速过程,传送带比小煤块多发生的位移
小煤块第二次加速过程,小煤块比传送带多发生的位移
故小煤块在皮带上留下的痕迹长度。
15.(1),;(2),;(3)或
【详解】(1)设物块A的初速度为,木板与轨道底部碰撞前,物块A和木板的速度分别为和,
物块A和木板的质量分别为和,物块A与木板间的动摩擦因数为,木板长度为,由动量守
恒定律和功能关系有
由题意分析,联立式得
,
(2)设圆弧轨道半径为,物块A到圆弧轨道最高点时斜抛速度为,轨道对物块的弹力为。物
块A从轨道最低点到最高点,根据动能定理有
物块A到达圆弧轨道最高点时,根据牛顿第二定律有
联立式,得
设物块A抛出时速度的水平和竖直分量分别为和
,
斜抛过程物块A上升时间
该段时间物块A向左运动距离为
。
物块A距离地面最大高度
。
(3)物块A从最高点落地时间
设向左为正方向,物块A在最高点炸裂为B、C,设质量和速度分别为、和、,设,
系统动能增加。根据动量守恒定律和能量守恒定律得
解得
,,。
设从物块A离开轨道到解除木板锁定的时间范围:
(a)若,,炸裂后B落地过程中的水平位移为
炸裂后C落地过程中的水平位移为
木板右端到轨道底端的距离为
运动轨迹分析如下
为了保证B、C之一落在木板上,需要满足下列条件之一
Ⅰ.若仅C落在木板上,应满足
且
解得
Ⅱ.若仅B落在木板上,应满足
且
不等式无解;
(b)若,,炸裂后B落地过程中水平位移为,炸裂后C落地过程中水平位移为
木板右端到轨道底端的距离为
运动轨迹分析如下
为了保证B、C之一落在木板上,需要满足下列条件之一
Ⅲ.若仅B落在木板上,应满足
且
解得
Ⅳ.若仅C落在木板上,应满足
且
解得
综合分析(a)(b)两种情况,为保证B、C之一一定落在木板上,满足的条件为
或
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树德中学高2024级高三开学检测物理试题
一、单项选择题(每题只有一个正确选项。每题4分,共28分)
1.下列属于国际单位制基本单位符号的是( )
A.s B.N C.F D.T
2.一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动;如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是( )
A. B.
C. D.
3.如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2 m,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μ,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.
4.如图所示,弧面光滑的半圆形柱体放在水平面上,细线连着一个小球绕过柱体,在细线的另一端施加水平向左的拉力F,使小球沿柱面缓慢上移,柱体始终不动,不计小球的大小,在小球上移过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力F不断增大 B.弧面对球的支持不断增大
C.地面对柱体的支持力不断增大 D.地面对柱体的摩擦力不断增大
5.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧,有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动,则下列关系式正确的是( )
A.它们的线速度 B.它们的角速度
C.它们的向心加速度 D.它们的向心力
6.如图所示,竖直平面内的轨道I和II都由两段细直杆连接而成,两轨道长度相等。用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B处的静止小球,分别沿I和II推至最高点A,所需时间分别为t1、t2;动能增量分别为、。假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变,且球与I、II轨道光滑,则( )
A.; B.;
C.; D.;
7.地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A.在近日点的速度小于地球的速度
B.从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C.从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D.在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
二、多项选择题(每题有两个或两个以上正确选项。 全部选对得6分,部分选对得3分,共18分)
8.时刻,质点从原点由静止开始做直线运动,其加速度随时间按图示的正弦曲线变化,周期为。在时间内,下列说法正确的是( )
A.时,回到原点
B.时,的运动速度最小
C.时,到原点的距离最远
D.时,的运动速度与时相同
9.如图所示,A、B两物块的质量分别为和,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。现对A施加一水平拉力,则( )
A.当时,A、B都相对地面静止
B.当时,A的加速度为
C.当时,A相对B滑动
D.无论为何值,B的加速度不会超过
10.两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020年诺贝尔物理学奖。他们对一颗靠近银河系中心的恒星的位置变化进行了持续观测,记录到的的椭圆轨道如图所示。图中为椭圆的一个焦点,椭圆偏心率(离心率)约为0.87。P、Q分别为轨道的远银心点和近银心点,Q与的距离约为120 AU(太阳到地球的距离为1 AU),的运行周期约为16年。假设的运动轨迹主要受银河系中心致密天体的万有引力影响,根据上述数据及日常的天文知识,可以推出( )
A.与银河系中心致密天体的质量之比
B.银河系中心致密天体与太阳的质量之比
C.在P点与Q点的速度大小之比
D.在P点与Q点的加速度大小之比
三、填空题(每空2分,共16分)
11.(6分)某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量的关系”的实验。
(1)该同学在弹簧下挂2个钩码,待稳定时刻度尺的示数如图乙所示,该毫米刻度尺的读数为___________cm。
(2)在进行实验时,该同学发现两种不同的操作画出的图像不同。其中对应于丙图的操作是( )
A.在弹簧竖直悬挂时测出其自然长度的情况下得到的弹力与弹簧伸长量图线;
B.将弹簧水平放置测出其自然长度,然后再竖直悬挂完成实验,得到弹力与弹簧伸长量图线。
(3)如图丁所示,若将该弹簧横放在光滑的水平桌面上,两侧各用细线挂一个相同的砝码,不计一切摩擦,当弹簧静止时,弹簧伸长了4 cm,弹簧的劲度系数,则一个砝码的质量为___________ kg(取)。
12.(10分)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图1所示。
(1)按照图1安装好器材,下列实验步骤正确的操作顺序为___________(填各实验步骤前的字母)。
A.释放小车
B.接通打点计时器的电源
C.调整滑轮位置,使细线与木板平行
(2)实验中打出的一条纸带如图2所示,A、B、C为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有4个点未画出),可以判断纸带的___________(填“左端”或“右端”)与小车相连。
(3)图2中相邻计数点间的时间间隔为,则打B点时小车的速度___________。
(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为___________;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为___________。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题(共38分)
13.(10分)如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过3 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角,运动员的质量。不计空气阻力(,;取)。求:
(1)求O点到A点的距离;
(2)运动员到达A点时的速度。
14.(12分)倾角为的倾斜传送带长为,以恒定的速率沿逆时针方向运行,如图所示。在时,将一小煤块轻放在传送带上A点处,已知小煤块与传送带之间的动摩擦因数,不计小煤块与传送带摩擦过程中损失的质量,取重力加速度,求:
(1)小煤块刚释放时的加速度大小;
(2)小煤块经过多长时间到达B端;
(3)小煤块在皮带上留下的痕迹长度。
15.(16分)如图,质量为的薄木板静置于光滑水平地面上,半径为的竖直光滑圆弧轨道定在地面,轨道底端与木板等高,轨道上端点和圆心连线与水平面成角。质量为的小物块A以的初速度从木板左端水平向右滑行,A与木板间的动摩擦因数为。当A到达木板右端时,木板恰好与轨道底端相碰并被锁定,同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。待A离开轨道后,可随时解除木板锁定,解除锁定时木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反。已知木板长度为,取,取,,。
(1)求木板与轨道底端碰撞前瞬间,物块A和木板的速度大小;
(2)求物块A到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的最大高度;
(3)物块A运动到最大高度时会炸裂成质量比为的物块B和物块C,总质量不变,同时系统动能增加,其中一块沿原速度方向运动。为保证B、C之一落在木板上,求从物块A离开轨道到解除木板锁定的时间范围。
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