精品解析:福建福州第一中学2026-2027学年高三上学期第一次质量检测物理试题
2026-09-01
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内容正文:
福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
物理学科试卷
(完卷75分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 滑冰是一项老少皆宜的有氧运动,能有效锻炼全身肌肉。如图所示,在哈尔滨某滑冰场内,一位滑冰爱好者进行滑冰训练,某段时间内依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,已知滑冰爱好者的速度大小不变,在此过程中该滑冰爱好者( )
A. 做匀变速曲线运动
B. 相等时间内位移大小相等
C. 研究其滑冰动作时可将其看作质点
D. 经过A、B、C、D四点中的D点时受到的合外力最大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 做曲线运动的物体所受合外力方向指向轨迹凹侧,由题图知合外力的方向是变化的,故加速度是变化的,滑冰爱好者做非匀变速曲线运动,A错误;
B. 滑冰爱好者的速度大小不变,相等时间内路程相等,但位移大小不一定相等,B错误;
C. 研究滑冰动作时滑冰爱好者的大小和形状不能忽略,故不能把滑冰爱好者看成质点,C错误;
D. 速度大小不变,D点处运动轨迹的弯曲程度最大,对应的半径最小,由知D点处向心加速度最大,合外力最大,D正确。
故选D。
2. 《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序,中国占据前三甲,其中上海中心大厦的电梯位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中加速度a随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 0~41 s内,该图像描述了电梯上升、下降回到初位置的过程
B. 1~10 s内,人对电梯的压力是最大的;31~40 s内,人对电梯的压力是最小的
C. 第41 s内,电梯对乘客的支持力随时间不断减小
D. 0~11 s内,电梯先向上加速后向上减速,11 s末电梯的速度为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.a-t图像与时间轴围成的面积表示速度变化量,0~11s内加速度为正,电梯速度增大,11s末速度达到最大值;
11~30s加速度为0,电梯匀速向上运动;
30~41s加速度为负,电梯速度减小,但速度始终向上,电梯一直向上运动,电梯没有下降回到初位置,故A错误;
B.设向上为正方向,对人受力分析:人受重力mg、电梯的支持力N,则有
可知
根据牛顿第三定律,人对电梯的压力等于N,则人对电梯的压力随a增大而增大,随a减小而减小;
1-10s内a最大,人对电梯的压力是最大的;30-41s内a最小,人对电梯的压力是最小的,故B正确;
C.第41s内即40~41s阶段,加速度从增大到0,处于失重状态;由
可知电梯对乘客的支持力随时间增大,且小于乘客自身重力,故C错误;
D.0~11s内加速度始终为正,电梯速度一直向上增大,11s时速度达到最大值,不为0,故D错误。
故选B。
3. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中、分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比,且在正常工作时两轮盘不滑,今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心、的间距分别为、,且,若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )
A. 两个轮盘的角速度之比为1∶1
B. 转速增加后,滑块B先发生滑动
C. 转速增加后,滑块A先发生滑动
D. 转速增加后,两滑块一起发生滑动
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦传动两轮边缘线速度大小相等,由可知
故两个轮盘的角速度之比为,故A错误;
BCD.滑块随盘做圆周运动,静摩擦力提供向心力,当静摩擦力达到最大静摩擦力时滑块开始滑动,此时向心加速度达到最大值满足
解得
两滑块的向心加速度分别为,
结合,
可得
由于两滑块材料相同,动摩擦因数相同,故最大静摩擦力提供的临界加速度相同。随着转速增加,始终是的倍,故先达到,滑块B先发生滑动,故B正确,C、D错误。
故选B。
4. 如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内壁光滑,开始时,质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上,且力F的延长线过A球球心,从图示位置开始推动A球使B球缓慢上升,A、B两球和容器内壁始终有接触,在B球上升至球心与O点等高的过程中,下列判断正确的是( )
A. A球受到B球的弹力先增大后减小 B. A球受到B球的弹力逐渐增大
C. 容器对B球的支持力先减小后增大 D. 容器对B球的支持力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】对B球受力分析如图1所示
缓慢推动A球直到B的球心与容器的圆心O等高的过程中,三角形OAB边长恒定,和的夹角不变,根据三力平衡作出矢量三角形如图2所示
从图2可以看出B球受到A球的弹力逐渐增大,容器对B球的支持力先增大后减小。
故选B。
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 将一条长为的纸带扭转后连接两端就构成了一个莫比乌斯环,不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率从纸带上标记点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到点的过程中,蚂蚁的( )
A. 平均速度为 B. 重力的瞬时功率不变
C. 加速度始终为零 D. 运动时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.平均速度是位移与所用时间的比值,蚂蚁的位移为零,故平均速度为零,故A正确;
C.蚂蚁做曲线运动,加速度不为零,故C错误;
D.运动时间应为,故D正确;
B.蚂蚁竖直方向的速度有变化,根据可知重力的瞬时功率变化,故B错误。
故选AD。
6. 如图所示,光滑水平桌面上放置木块A,其右侧壁上紧贴着木块B,已知木块A、B质量分别为、,两木块间的动摩擦因数为,现对木块B施加水平力,使两者一起向左做加速运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 两者之间的最小弹力为
B. 两者运动的最小加速度为
C. 施加外力的最小值为
D. 随外力的增大,A、B间的摩擦力增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在竖直方向,B仅受向下的重力和A对B向上的摩擦力,若摩擦力不足,B将相对A下滑,因此B的平衡条件为
其中为A、B 间的水平弹力,由此可得弹力最小值,故A错误;
B.两者加速度相同,对A,水平方向由牛顿第二定律
当时,加速度最小,故B正确;
C.对整体,外力提供系统加速度,有
加速度最小时,最小,故C正确;
D.A、B间的摩擦力为静摩擦力,竖直方向始终平衡B的重力,即保持不变,故D错误。
故选BC。
7. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则圆环( )
A. 下滑过程中,加速度一直减小
B. 下滑过程中,克服摩擦力做功为
C. 在C处,弹簧的弹性势能为
D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题意知,圆环从A到C先加速后减速,到达B处的加速度减小为零,故加速度先减小后增大,故A错误;
BC.从A到C,根据能量守恒
从C到A,由动能定理可得
联立解得
,
故B正确,C错误;
D.设AB距离为,从A到B,由能量守恒可得
从B到A,由能量守恒可得
整理可得
对比可得
故D正确。
故选BD。
【方法技巧】本题涉及到受力分析、运动过程、能量变化的分析,由运动分析受力,由经过B处的速度最大,得到加速度等于零,因为物体是在变力作用下的非匀变速运动,故一定是利用能的观点解决问题,即由能量守恒得到摩擦力做功以及弹性势能的大小,本题综合性较强,难度较大。
8. 如图所示,甲、乙传送带倾斜于水平地面放置,并以相同的恒定速率v逆时针运动,两传送带粗糙程度不同,但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放,甲传送带上物体到达底端B点时恰好达到速度v;乙传送带上物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v,接着以速度v运动到底端B点。则物体从A运动到B的过程中( )
A. 物体在甲传送带上运动的时间比乙大
B. 物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大
C. 两传送带对物体做功相等
D. 两传送带因与物体摩擦产生的热量相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据两个物体的总位移相等,v﹣t图象的“面积”表示位移,作出两个物体的v﹣t图象,如图
可知t甲>t乙。故A正确;
B.v﹣t图象的斜率表示加速度,由图知,甲匀加速运动的加速度小于乙匀加速运动的加速度,由牛顿第二定律得
得
则知μ小时,a小,因此物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙小,故B错误;
C.根据动能定理得
则得传送带对物体做功
由于h、v、m都相等,则W相等,故C正确;
D.设传送带长为L,甲中:物体运动时间为
物体与传送带间的相对位移大小为
物体的加速度为
由牛顿第二定律得
得
产生的热量为
乙中:物体运动时间为
物体与传送带间的相对位移大小为
物体的加速度为
由牛顿第二定律得
得
产生的热量为
则知乙与物体摩擦产生的热量较多,故D错误。
故选AC。
三、填空题(每空2分,共26分)
9. 某物理兴趣小组同学研究发现,山下江水的流速随离某侧河岸的距离的变化关系可以简化为图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则船渡河的航线是___________(选填“直线”或“曲线”),最短时间是___________秒。
【答案】 ①. 曲线 ②. 100
【解析】
【详解】[1]要最短时间渡河,需保持船头垂直河岸航行,垂直河岸方向船速不变,做匀速运动;沿水流方向,江水的流速是变化的,说明沿水流方向存在加速度,合加速度与合速度方向不共线,因此船的合运动是曲线。
[2]由图甲可知河宽 ,由图乙可知船在静水中的速度
最短渡河时间满足
10. 一辆质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶,其牵引力和车速倒数的关系如图所示。假设行驶中阻力恒定,设其最大车速为。则:
(1)汽车所受阻力为___________
(2)汽车匀加速阶段所需时间为___________
【答案】(1)
(2)5
【解析】
【小问1详解】
当车速为20m/s时,根据
可得
当牵引力等于阻力时,速度最大,由图线可知汽车所受的阻力大小
【小问2详解】
由牛顿第二定律
其中
可得汽车做匀加速直线运动的加速度
做匀加速直线运动的最大速度
汽车匀加速阶段所需时间
11. 建筑工人利用轻质动滑轮提升建筑材料的情景如图甲所示。绕过轻滑轮的轻绳一端固定,通过拉动另一端使水桶由静止开始竖直上升,两侧轻绳始终保持竖直,水桶的加速度a随水桶上升的高度h的变化关系图像如图乙所示。已知水桶及桶内材料的总质量为5kg,重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力及摩擦,则水桶上升4m时人对绳的拉力大小为_______N,此时水桶的速度大小为______m/s。
【答案】 ①. 27.5 ②.
【解析】
【详解】[1] 对水桶和轻质动滑轮整体受力分析,两段绳子拉力均为,根据牛顿第二定律
由图乙可知,时,代入、可得
[2] 由运动学关系,图像包围的面积为,该图为梯形,面积
代入得
12. 某同学利用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”,已知钩码和小车的质量分别为m和M(均未知),滑轮的质量以及绳与滑轮间摩擦不计。
(1)下列操作正确的是 。(填选项前的字母)
A. 实验时应先释放小车再接通电源
B. 平衡摩擦力时应挂上钩码,并不需要让打点计时器工作
C. 实验时应满足M远远大于m
D. 实验时应调节细线与长木板平行
(2)在实验时,从几条纸带中选择了一条点迹比较清晰的纸带,已知相邻两计数点间还有4个点未画出,如图所示,如果实验时交流电源的频率为50Hz,则本次操作中小车的加速度大小为_____m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)在实验中多次改变钩码的质量,传感器的示数用F表示,通过记录的实验数据描绘出一条a-F图线,如图所示,如果图线的斜率为k,图像中标出的坐标值为已知量,则小车的质量为_____________,当传感器的示数为2F0时的加速度大小为_____。
【答案】(1)D (2)0.43
(3) ①. ②. kF0##F0k
【解析】
【小问1详解】
A.实验时,先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,故A错误;
B.平衡摩擦力时,应先将钩码取下,接通电源让打点计时器工作,故B错误;
C.拉力可以由传感器测出,因此不需要满足远大于,故C错误;
D.为了减小实验误差,实验时应调节细线与长木板平行,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
已知相邻两计数点间还有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
由逐差法可知,小车的加速度大小为
代入数据解得
【小问3详解】
[1]由图像可知,图像与横轴有交点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,即小车与长木板之间未平衡的摩擦力大小为,由牛顿第二定律得
整理得
则
解得
[2]当传感器的示数为时,由牛顿第二定律得
解得
13. 用如右图所示的装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)为了能较准确地描绘出小球的运动轨迹,必要的操作或条件是__________;
A. 斜槽轨道末端切线必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 挡板竖直方向必须等间距移动
D. 同一个实验,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放
(2)另一位同学采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹,结果如下图,图中、、、为连续四次拍摄时小球所在的位置,每个正方形格的实际边长为,求得小球做平抛运动的初速度大小为___;(重力加速度),点_____(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
【答案】(1)AD (2) ①. ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
A.探究平抛运动时,小球离开斜槽后应具有水平方向的初速度,因此斜槽轨道末端切线必须水平,故A正确;
B.斜槽轨道是否光滑不影响每次小球从同一位置释放时获得相同的初速度,故B错误;
C.描绘轨迹时挡板只需在不同位置记录小球位置,不要求竖直方向等间距移动,故C错误;
D.同一个实验中,为保证小球每次离开斜槽末端的初速度相同,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
依据题目文本和图形判断,、、、为连续相等时间间隔拍摄的位置,相邻两点水平方向间隔均为个方格,竖直方向位移依次为个方格、个方格、个方格。
每个方格边长为,竖直方向连续相等时间内位移差为
由匀变速直线运动规律有
代入数据得
水平方向相邻两点间距为
由平抛运动水平方向匀速直线运动有
若点是抛出点,则从到竖直方向位移应为,而图中到竖直方向位移为,所以点不是小球的抛出点。
四、解答题(本题共3小题,共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)
14. 2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,福建舰的服役将大幅提升人民海军近海防御和远海护卫作战的能力。据相关信息,福建舰的电磁弹射技术仅用3秒的时间,就能将30吨的舰载机从静止加速到,舰载机加速的过程可以当作水平方向的匀加速直线运动,假设舰载机加速时航空母舰保持静止,重力加速度取,求:
(1)该加速过程中舰载机的加速度大小和位移大小;
(2)该加速过程中舰载机飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的多少倍。
【答案】(1),
(2)倍
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,加速运动的末速度为
根据速度公式有
解得
根据位移公式有
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,飞行员受到水平方向的力
根据平衡关系,飞行员受到竖直向上的支持力
由勾股定理可知,舰载机对飞行员的作用力
所以,飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的倍。
15. 图示的离心装置中,水平光滑轻杆固定在竖直光滑转轴的点,小圆环和轻质弹簧套在轻杆上,弹簧左端固定于点,右端连接,套在转轴上的质量为小球通过长为的轻绳与相连,装置静止时轻绳与竖直方向的夹角为,现将装置由静止开始缓慢加速转动,当轻绳与竖直方向夹角增大到时,转轴角速度,此时弹簧弹力大小等于装置静止时弹力大小,重力加速度为,(,)求:
(1)装置静止时,弹簧弹力的大小;
(2)环的质量;
(3)上述过程中装置对、所做的总功。
【答案】(1)
(2)环的质量
(3)
【解析】
【小问1详解】
静止时对小球B受力分析,竖直方向平衡
对小圆环A受力分析,水平方向平衡,弹簧弹力等于绳子拉力的水平分量
弹簧弹力的大小
【小问2详解】
当时,A做匀速圆周运动,转动半径
由题意,弹簧弹力大小等于静止时的大小,结合形变量关系得弹簧原长
因此此时弹簧弹力方向向左,大小
对B受力分析,竖直方向仍平衡
得绳子拉力水平分量 ,方向向左。
对A,水平合力提供向心力
解得环的质量
【小问3详解】
根据功能关系,总功等于系统机械能的增量(弹簧弹性势能初末形变量相同,变化量为0)
动能增量
代入数值计算得
B上升高度 ,A高度不变,因此
总功
16. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块A和B,物块A紧靠挡板P。物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块C相连,与物块B相连的细绳平行于斜面,物块C在外力作用下静止在圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点a处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块C,C沿圆弧轨道下滑,当物块C滑至b点时,物块B未到达a点,物块A恰好离开挡板P,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块C对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块C滑上长木板D的瞬间,给D施加一个水平向右的恒力,作用2s后撤去外力,物块C与长木板D之间的动摩擦因数,长木板D与地面之间的动摩擦因数,C滑上木板时无能量损失。求:物块C与长木板D上表面间产生的热量。
【答案】(1)5N/m
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始时细绳恰好伸直且无拉力,弹簧处于压缩状态,设其压缩量为,对由平衡条件得
当恰好离开挡板P时的加速度为零,此时弹簧处于拉伸状态,设其伸长量为,对由平衡条件得
由几何关系易知点与b点的距离等于
则有
联立,解得弹簧的劲度系数为
【小问2详解】
物块C在处与在b处时弹簧的形变量相等,弹性势能相同,、C组成的系统的机械能相等,则有
在处C沿细绳方向的分速度与的速度相等,则有
联立解得
设在处轨道对C的支持力为,对C由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知,物块C对圆弧轨道的压力大小为
【小问3详解】
物块C滑上长木板后,根据牛顿第二定律得:对物块C有
解得
对长木板有
解得
假设撤去F之前,两者达到共速,设经过时间二者达到共同的速度,由运动学公式得
解得,
所以假设成立。此过程两者的相对滑动的路程为
假设共速后两者一起加速,根据牛顿第二定律可得
解得
故假设成立。撤去力F时,两者的速度大小为
撤去力F后,因,两者均做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律得:对物块C有
解得
对长木板有
解得
此后的相对滑动的路程为
所以物块C与长木板D相对滑动的路程为
则物块C与长木板D上表面间产生的热量为
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福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
物理学科试卷
(完卷75分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 滑冰是一项老少皆宜的有氧运动,能有效锻炼全身肌肉。如图所示,在哈尔滨某滑冰场内,一位滑冰爱好者进行滑冰训练,某段时间内依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,已知滑冰爱好者的速度大小不变,在此过程中该滑冰爱好者( )
A. 做匀变速曲线运动
B. 相等时间内位移大小相等
C. 研究其滑冰动作时可将其看作质点
D. 经过A、B、C、D四点中的D点时受到的合外力最大
2. 《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序,中国占据前三甲,其中上海中心大厦的电梯位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中加速度a随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 0~41 s内,该图像描述了电梯上升、下降回到初位置的过程
B. 1~10 s内,人对电梯的压力是最大的;31~40 s内,人对电梯的压力是最小的
C. 第41 s内,电梯对乘客的支持力随时间不断减小
D. 0~11 s内,电梯先向上加速后向上减速,11 s末电梯的速度为0
3. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中、分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比,且在正常工作时两轮盘不滑,今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心、的间距分别为、,且,若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )
A. 两个轮盘的角速度之比为1∶1
B. 转速增加后,滑块B先发生滑动
C. 转速增加后,滑块A先发生滑动
D. 转速增加后,两滑块一起发生滑动
4. 如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内壁光滑,开始时,质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上,且力F的延长线过A球球心,从图示位置开始推动A球使B球缓慢上升,A、B两球和容器内壁始终有接触,在B球上升至球心与O点等高的过程中,下列判断正确的是( )
A. A球受到B球的弹力先增大后减小 B. A球受到B球的弹力逐渐增大
C. 容器对B球的支持力先减小后增大 D. 容器对B球的支持力逐渐增大
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5. 将一条长为的纸带扭转后连接两端就构成了一个莫比乌斯环,不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率从纸带上标记点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到点的过程中,蚂蚁的( )
A. 平均速度为 B. 重力的瞬时功率不变
C. 加速度始终为零 D. 运动时间为
6. 如图所示,光滑水平桌面上放置木块A,其右侧壁上紧贴着木块B,已知木块A、B质量分别为、,两木块间的动摩擦因数为,现对木块B施加水平力,使两者一起向左做加速运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 两者之间的最小弹力为
B. 两者运动的最小加速度为
C. 施加外力的最小值为
D. 随外力的增大,A、B间的摩擦力增大
7. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则圆环( )
A. 下滑过程中,加速度一直减小
B. 下滑过程中,克服摩擦力做功为
C. 在C处,弹簧的弹性势能为
D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
8. 如图所示,甲、乙传送带倾斜于水平地面放置,并以相同的恒定速率v逆时针运动,两传送带粗糙程度不同,但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放,甲传送带上物体到达底端B点时恰好达到速度v;乙传送带上物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v,接着以速度v运动到底端B点。则物体从A运动到B的过程中( )
A. 物体在甲传送带上运动的时间比乙大
B. 物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大
C. 两传送带对物体做功相等
D. 两传送带因与物体摩擦产生的热量相等
三、填空题(每空2分,共26分)
9. 某物理兴趣小组同学研究发现,山下江水的流速随离某侧河岸的距离的变化关系可以简化为图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则船渡河的航线是___________(选填“直线”或“曲线”),最短时间是___________秒。
10. 一辆质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶,其牵引力和车速倒数的关系如图所示。假设行驶中阻力恒定,设其最大车速为。则:
(1)汽车所受阻力为___________
(2)汽车匀加速阶段所需时间为___________
11. 建筑工人利用轻质动滑轮提升建筑材料的情景如图甲所示。绕过轻滑轮的轻绳一端固定,通过拉动另一端使水桶由静止开始竖直上升,两侧轻绳始终保持竖直,水桶的加速度a随水桶上升的高度h的变化关系图像如图乙所示。已知水桶及桶内材料的总质量为5kg,重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力及摩擦,则水桶上升4m时人对绳的拉力大小为_______N,此时水桶的速度大小为______m/s。
12. 某同学利用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”,已知钩码和小车的质量分别为m和M(均未知),滑轮的质量以及绳与滑轮间摩擦不计。
(1)下列操作正确的是 。(填选项前的字母)
A. 实验时应先释放小车再接通电源
B. 平衡摩擦力时应挂上钩码,并不需要让打点计时器工作
C. 实验时应满足M远远大于m
D. 实验时应调节细线与长木板平行
(2)在实验时,从几条纸带中选择了一条点迹比较清晰的纸带,已知相邻两计数点间还有4个点未画出,如图所示,如果实验时交流电源的频率为50Hz,则本次操作中小车的加速度大小为_____m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)在实验中多次改变钩码的质量,传感器的示数用F表示,通过记录的实验数据描绘出一条a-F图线,如图所示,如果图线的斜率为k,图像中标出的坐标值为已知量,则小车的质量为_____________,当传感器的示数为2F0时的加速度大小为_____。
13. 用如右图所示的装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)为了能较准确地描绘出小球的运动轨迹,必要的操作或条件是__________;
A. 斜槽轨道末端切线必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 挡板竖直方向必须等间距移动
D. 同一个实验,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放
(2)另一位同学采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹,结果如下图,图中、、、为连续四次拍摄时小球所在的位置,每个正方形格的实际边长为,求得小球做平抛运动的初速度大小为___;(重力加速度),点_____(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
四、解答题(本题共3小题,共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)
14. 2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,福建舰的服役将大幅提升人民海军近海防御和远海护卫作战的能力。据相关信息,福建舰的电磁弹射技术仅用3秒的时间,就能将30吨的舰载机从静止加速到,舰载机加速的过程可以当作水平方向的匀加速直线运动,假设舰载机加速时航空母舰保持静止,重力加速度取,求:
(1)该加速过程中舰载机的加速度大小和位移大小;
(2)该加速过程中舰载机飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的多少倍。
15. 图示的离心装置中,水平光滑轻杆固定在竖直光滑转轴的点,小圆环和轻质弹簧套在轻杆上,弹簧左端固定于点,右端连接,套在转轴上的质量为小球通过长为的轻绳与相连,装置静止时轻绳与竖直方向的夹角为,现将装置由静止开始缓慢加速转动,当轻绳与竖直方向夹角增大到时,转轴角速度,此时弹簧弹力大小等于装置静止时弹力大小,重力加速度为,(,)求:
(1)装置静止时,弹簧弹力的大小;
(2)环的质量;
(3)上述过程中装置对、所做的总功。
16. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块A和B,物块A紧靠挡板P。物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块C相连,与物块B相连的细绳平行于斜面,物块C在外力作用下静止在圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点a处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块C,C沿圆弧轨道下滑,当物块C滑至b点时,物块B未到达a点,物块A恰好离开挡板P,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块C对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块C滑上长木板D的瞬间,给D施加一个水平向右的恒力,作用2s后撤去外力,物块C与长木板D之间的动摩擦因数,长木板D与地面之间的动摩擦因数,C滑上木板时无能量损失。求:物块C与长木板D上表面间产生的热量。
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