内容正文:
龙岩一中锦山学校2025-2026学年高三第一学期第三次月考
高三物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日在北京天安门广场举行盛大阅兵仪式,以纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。展示了很多新式的装备,解说员那句“打击范围覆盖全球”更是令人印象深刻。下列说法正确的是( )
A. “歼-20”匀速飞过天安门广场时的惯性小于加速飞行时的惯性
B. 我国某款超高音速导弹的突防速度最高可达12马赫(1马赫约等于340m/s)指的是平均速度
C. 直升机编队组成“80”的图案飞过天安门广场时,以直升机为参考系,地面上的人是运动的
D. 首次公开的100式主战坦克,搭载105毫米火炮,总重量仅为40吨,其中的单位“毫米”和“吨”都是国际制基本单位
【答案】C
【解析】
【详解】A. 惯性只由物体质量决定,与运动状态无关。无论匀速或加速,质量不变则惯性不变,故A错误。
B. “12马赫”描述的是导弹在某一时刻的瞬时速度最大值,而非平均速度,故B错误。
C. 以直升机为参考系,地面的人位置随时间变化,因此是运动的,故C正确。
D. 国际制基本单位中,长度单位为米(m),质量单位为千克(kg)。毫米(10⁻³m)和吨(10³kg)均为导出单位,故D错误。
故选C。
2. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时,使用降落伞能有效降低着地的速度,如图所示是返回舱和降落伞示意图,舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接,每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下,研究某次匀速竖直下落阶段,已知返回舱的总重力大小为G,返回舱受到的空气阻力恒为F,下列说法正确的是( )
A. 10根轻绳对返回舱的合力为G,方向竖直向上 B. 10根轻绳对返回舱的合力为
C. 每根绳子上的拉力大小为 D. 每根绳子上的拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设10根轻绳对返回舱的合力为,根据平衡条件可知
解得
故AB错误;
CD.设每根绳的拉力为,根据平行四边形定则有
解得
故C正确,D错误。
故选C。
3. 某工艺品中四颗相同的贝壳1、2、3、4由轻质细绳连接,悬挂在点O,一阵风吹来,假设每个贝壳受到水平向右且大小相等的恒定风力,稳定后设点O和贝壳1之间的细绳与竖直方向的夹角为,贝壳2和3之间的细绳与竖直方向的夹角为,连接贝壳1与2之间的细绳拉力大小为,连接贝壳3与4之间的细绳拉力大小为,简化后的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对贝壳4受力分析可知,受到重力、风力、绳子拉力的作用,根据平衡条件有
对贝壳2、3、4受力分析有
所以
对贝壳3、4受力分析有
对贝壳1、2、3、4受力分析有
所以
故选D。
4. 如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙长杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点到O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球由静止开始从M点向下运动到Q点时速度最大,Q点到O点的距离为。在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球在N点的加速度小于g
C. 从N点到Q点的运动过程中,小球受到的摩擦力一直变大
D. 从M点到N点的运动过程中,小球运动的加速度一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动到Q点时速度最大,则此时加速度为零,有
根据几何关系
联立解得
故A错误;
B.小球在N点时,弹簧无弹力,则小球与杆之间无弹力,无摩擦力,则小球只受重力作用,加速度为重力加速度,故B错误;
C.从N点到Q点的运动过程中,摩擦力大小为
其中x为弹簧的长度,为弹簧与竖直方向的夹角,则
从N点到Q点的运动过程中,减小,则小球受到的摩擦力一直变大,故C正确;
D.在M点和N点弹簧无弹力,则小球与杆之间无弹力,无摩擦力,小球只受重力作用,加速度为重力加速度,故从M点到N点的运动过程中,小球运动的加速度不会是一直减小,故D错误。
故选C。
二、双向选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题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. 心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图,某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器,某次使用过程中,该电容器在内充电至电压,之后在时间内完成放电,则( )
A. 电容器充电后所带的电荷量为 B. 电容器充电过程中电容一直增大
C. 电容器放电过程中放电电流一直减小 D. 电容器放电过程中平均电流为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.电容器充电后所带的电荷量为
故A错误;
B.电容器的电容由电容器本身的性质决定,与电容器是否带电无关,故电容器充电过程中电容保持不变,故B错误;
C.电容器放电过程中,放电电流逐渐减小,故C正确;
D.电容器放电过程中的平均电流为
故D正确。
故选CD。
6. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,Q的质量为4m。将P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),OB长为,与AB垂直,不计滑轮的摩擦,重力加速度为。则P从A点到B点的过程中( )
A. P和Q组成的系统机械能守恒
B. Q的速度一直增大
C. 轻绳对P做的功为
D. P运动至B点的速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.P从A点到B点的过程中,弹簧弹力对P做功,故P和Q组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.当P运动到B点时,P沿绳方向没有分速度,故此时Q的速度为零,故P从A点到B点的过程中,Q的速度先增大后减小,故B错误;
D.根据题意可知,P从A点到B点的过程中弹簧对P做功为零,故初、末状态P和Q组成的系统机械能相等,有
解得,故D正确;
C.P从A点到B点的过程中,轻绳对P做的功等于P的机械能的增加量,故轻绳对P做的功为,故C正确。
故选CD。
7. 如图甲所示为我国某地区房屋的屋顶,其侧面可以看作如图乙所示的等腰三角形,下雨时雨滴(可视为质点)从顶点由静止沿屋顶无阻力下滑,两位同学分别为屋顶的设计提出两种方案:a.在不改变长度的前提下,增大点至的高度;b.在不改变点到高度的前提下,减小的长度。则关于两种方案达到的效果,下列说法正确的是( )
A. 方案a可使雨滴到达点过程的时间更短
B. 方案a可使雨滴到达点时的速度更大
C. 方案b可使雨滴下滑的加速度更大
D. 方案b可使雨滴对的压力更大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.方案a:在不改变长度的前提下,增大点至的高度;则斜面的倾角变大,设长度为,根据运动学公式
又
联立可得
可知当时,雨滴到达点过程的时间最短,所以增大斜面的倾角,雨滴到达点过程的时间不一定更短;雨滴到达点时的速度为
可知增大斜面的倾角,可使雨滴到达点时的速度更大,故A错误,B正确;
CD.方案b:在不改变点到高度的前提下,减小的长度;则斜面的倾角变大,根据,
可知雨滴下滑的加速度更大,雨滴对的压力更小,故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,半径为R、质量为3m的圆槽AB静止放在水平地面上,圆槽底端B点与地面相切,距离B点为R处有一理想轻弹簧,右端固定在竖直挡板上。现将质量为m的小球(可视为质点)从左侧圆槽上端距A点高度为R处由静止释放,重力加速度为g,不计一切摩擦。则下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,小球和圆槽AB组成的系统动量守恒
B. 小球与弹簧接触时,与圆槽底端B点相距
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球最终的速度大小为0
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球下滑过程中,小球和圆槽AB组成的系统水平方向动量守恒,故A错误;
B.设小球达到底端时速度大小为v1,左侧圆槽的速度大小为v2,取向右为正方向,小球在左侧圆槽下滑过程中,根据“人船模型”可得,
根据水平方向动量守恒可得
根据机械能守恒定律可得
解得小球与弹簧接触时与圆槽底端B点相距,故B正确;
C.由上述解得,
根据能量守恒定律可知弹簧弹性势能的最大值为,故C错误;
D.小球与弹簧分离后向左运动,上升到最高点时,根据水平方向动量守恒定律和机械能守恒定律可得,
设小球再次落到槽底的速度为,此时槽的速度为,根据动量守恒定律结合能量守恒定律可得,
联立解得
即小球最终的速度大小为0,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共60分,其中9~11为填空题,共8分,每空1分;12、13为实验题,共15分,12题每空2分,13题(1)问1分,其余每空2分;14~16为计算题,共38分,其中第14题10分,第15题12分,第16题16分。
9. 一质量为m的雨滴在空中从静止开始下落,已知下降过程中受到的空气阻力f与雨滴的速率v的平方成正比,即f = kv2,其中k为已知的常量,则达到稳定前,雨滴的加速度大小__________(选填“一直增加”或者“一直减小”);雨滴的最大速率为__________;比例系数k的单位为__________(用国际单位制的基本单位表示)。
【答案】 ①. 一直减小 ②. ③. kg/m
【解析】
【详解】[1]雨滴在空中从静止开始下落做加速直线运动,雨滴速度达到稳定前,对雨滴由牛顿第二定律得
mg − kv2 = ma
速度变大,空气阻力变大,合外力变小,则雨滴的加速度一直减小。
[2]当加速度减小到零时,雨滴的速度达到最大,由平衡条件得
解得雨滴的最大速率为
[3]根据公式
可得比例系数为
则单位为
10. 如图所示,一块直木板可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一小木块,木板右端受到竖直向上的作用力F,从图中位置A缓慢转动到位置B。小木块相对木板不发生滑动,则在此过程中,摩擦力对小木块__________;支持力对小木块__________;合力对小木块__________(选填“做正功”“做负功”或者“不做功”)。
【答案】 ①. 不做功 ②. 做正功 ③. 不做功
【解析】
【详解】[1]小木块所受的摩擦力总与运动方向垂直,因此不做功;
[2]小木块所受的支持力总与水板方向垂直,始终与小木块的运动方向一致,故小木块所受的支持力一直对小木块做正功;
[3]小木块缓慢运动,小木块的合力为零,因此合力对小木块不做功。
11. 如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,两个物块A、B用轻质弹簧连接,两个物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1kg,物块A与斜面间的动摩擦因数为0.4,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.8,两物块受到的摩擦力方向相同,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,sinθ=0.6,则弹簧中的弹力大小为___________N,物块B的质量为___________kg。
【答案】 ①. 2.8 ②. 7
【解析】
【详解】[1]对A有
解得
[2]对AB整体有
解得
12. 小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图甲中未画出)连接。实验开始时,弹簧在光电门的左侧,且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接,不计空气阻力。
(1)用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条(宽度为d)距离光电门为x处,撤去外力,数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。
(2)多次改变滑块的质量m,重复(1)中操作,得出多组m与t的值,以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示(图中的a、b均为已知量),则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_________;已知当地的重力加速度大小为g,则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由于通过光电门的时间极短,可以将通过光电门的平均速度看作瞬时速度,为
(2)[2][3]根据动能定理得
代入速度得
整理得
则结合图像得
图像的斜率
解得
13. 一段粗细均匀、中空的圆柱形导体,其横截面及中空部分横截面均为圆形,如图(a)所示。某同学想测量中空部分的直径的大小,但由于直径太小无法直接精准测量,他设计了如下实验进行间接测量。
该同学进行了如下实验步骤:
(1)用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图(b)所示,则直径D的测量值为______mm,然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
(2)用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值:该同学选择“×100”挡位,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量,应该选择______挡位(选填“×1k”或“×10”),并重新欧姆调零,正确操作并读数,此时刻度盘上的指针位置如图(c)所示,测量值为______Ω。
(3)设计了如图(d)所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值,除待测导体Rx外,实验室还提供了下列器材:
A.电流表A1(量程为20mA,内阻r=25Ω)
B.电流表A2(量程为50mA,内阻未知)
C.滑动变阻器RP(0~10Ω)
D.定值电阻R1=200Ω
E.定值电阻R2=20Ω
F.电源(电动势E=4.5V,内阻可以忽略)
G.开关S、导线若干
根据以上器材和粗测导体电阻值的情况可知,电路中定值电阻应选择______(填器材前面的字母代号);为了减小误差,改变滑动变阻器滑动触头的位置,多测几组I1、I2的值,作出I2-I1关系图像如图(e)所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b,则可知这段导体两端面间电阻的测量值Rx=______(用图像中数据和题设给出的物理量符号表示)
【答案】(1)4.486/4.485/4.487
(2) ①. ×10 ②. 140
(3) ①. D ②.
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度的读数之和,所以直径为
【小问2详解】
[1]指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,即所选倍率过大,为了使指针指向中间位置附近,应选用小挡位,故应选“×10”挡;
[2]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以导体电阻的测量值为
【小问3详解】
[1]由于电源电动势为4.5V,所以电流表A1应与某一阻值较大的定值电阻串联改装成量程较大的电压表,与定值电阻R1串联后电压表的量程为
若电流表与定值电阻R2串联,则电压表量程较小,故定值电阻选D。
[2]根据串并联规律有
化简得
根据图像可知斜率为
解得
14. 太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征,是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时,运动员舞动球拍,球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动,小球始终与球拍保持相对静止,其运动过程如图乙所示,小球做圆周运动的半径为0.8m,A点为圆周最高点,B点与圆心O等高,C点为最低点。已知小球质量为0.1kg,在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N,重力加速度g取,不计空气阻力,求:
(1)小球在C点的速度大小;
(2)小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率;
(3)小球运动到B点时,球拍对小球的作用力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在C点时,由牛顿第二定律
解得
(2)小球从C运动到A的过程中,所用时间为t,则
由动能定理
小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率
解得
(3)小球运动到B点时,设球拍对球的作用力为F,合力提供向心力,由力的合成规则
其中
解得
15. 如图所示,质量分别为、的物体A、B用跨过定滑轮的轻绳连接,其中物体A位于水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数,与滑轮距离足够远;物体B带正电,带电量,位于倾角的光滑绝缘斜面上,斜面上与物体B相距的C点下方存在沿斜面向上的匀强电场,电场强度大小为。时刻将物体B由静止释放,物体A、B视为质点,重力加速度g取,求:
(1)物体B到达C点时的速度大小;
(2)物体B从开始到第一次运动至最低点的过程中克服电场力做的功。
【答案】(1)3m/s;(2)3.15J
【解析】
【详解】(1)对AB组成的整体,由牛顿运动定律得
当物体B到达C点时
得
(2)B冲入电场后,假设绳子松弛,则对B物体有
得
对A物体有
得
即B物体减速得更快,绳子松弛,假设成立,B物体运动到最低点的过程中,有
得
16. 如图所示,倾角为30°、足够长的光滑斜面下端处垂直斜面固定一个挡板,斜面右侧连接一圆心角为60°、半径的光滑圆弧轨道,为圆心,最低点平滑连接一长度为的水平传送带,传送带以顺时针恒定速率运行,传送带右端点平滑连接半径为光滑竖直的四分之一圆弧轨道,为圆心,水平,在右侧距离为处有一竖直墙壁。劲度系数的轻质弹簧两端连接质量相等的物块A和B放置在斜面上,物块A紧靠着挡板,跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将B与质量的物块C相连,与物块B相连的轻绳与弹簧均平行于斜面,物块C被锁定在点,此时轻绳恰好伸直且无拉力。现解锁物块C,使其由静止沿圆弧轨道下滑至最低点时,物块A恰好离开挡板,此时轻绳断裂(不影响物块C的速度),此后C滑上传送带。已知物块C与传送带间的动摩擦因数为,物块均可视为质点,定滑轮大小不计,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度取,求:
(1)物块A、B的质量。
(2)物块C滑到点时的速度的大小。
(3)物块C从脱离整个轨道到与竖直墙壁发生碰撞(不考虑多次碰撞)的过程所经历的时间。(结果可保留根号)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块C位于处时,弹簧被压缩,设压缩量为,对物块B,由平衡条件有
依题意,当物块A恰好离开挡板时,弹簧处于拉伸状态,设伸长量为,对物块A,有
由几何关系有
代入数据解得
【小问2详解】
由前面分析可知,物块C在和处时,弹簧的伸长和压缩量相等,弹性势能相等,对物块A、物块B、弹簧和物块C组成的系统,当物块C由滑到时,由机械能守恒定律有
将物块C在处的速度分解,则有
代入数据解得
【小问3详解】
物块C进入传送带后,由于
故物块C先做匀减速直线运动,设运动位移达到共速,则有
故物块C到达点时速度大小为
又物块C到点时能恰好离开圆弧轨道所需的最小速度为为
故物块C到点后要先沿四分之一圆弧轨道运动一段,然后抛出。设抛出点与的连线与竖直方向的夹角为,抛出时的速度为,则由圆周运动规律
根据机械能守恒定律有
解得,
则物块C在四分之一圆弧轨道脱离时,沿轨道水平移动了
此后物块C在水平方向的分速度为
抛出点离墙壁的距离为
则从脱离轨道到与墙壁发生碰撞经历时间为
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考试时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日在北京天安门广场举行盛大阅兵仪式,以纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。展示了很多新式的装备,解说员那句“打击范围覆盖全球”更是令人印象深刻。下列说法正确的是( )
A. “歼-20”匀速飞过天安门广场时的惯性小于加速飞行时的惯性
B. 我国某款超高音速导弹的突防速度最高可达12马赫(1马赫约等于340m/s)指的是平均速度
C. 直升机编队组成“80”的图案飞过天安门广场时,以直升机为参考系,地面上的人是运动的
D. 首次公开的100式主战坦克,搭载105毫米火炮,总重量仅为40吨,其中的单位“毫米”和“吨”都是国际制基本单位
2. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时,使用降落伞能有效降低着地的速度,如图所示是返回舱和降落伞示意图,舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接,每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下,研究某次匀速竖直下落阶段,已知返回舱的总重力大小为G,返回舱受到的空气阻力恒为F,下列说法正确的是( )
A. 10根轻绳对返回舱的合力为G,方向竖直向上 B. 10根轻绳对返回舱的合力为
C. 每根绳子上的拉力大小为 D. 每根绳子上的拉力大小为
3. 某工艺品中四颗相同的贝壳1、2、3、4由轻质细绳连接,悬挂在点O,一阵风吹来,假设每个贝壳受到水平向右且大小相等的恒定风力,稳定后设点O和贝壳1之间的细绳与竖直方向的夹角为,贝壳2和3之间的细绳与竖直方向的夹角为,连接贝壳1与2之间的细绳拉力大小为,连接贝壳3与4之间的细绳拉力大小为,简化后的结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙长杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点到O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球由静止开始从M点向下运动到Q点时速度最大,Q点到O点的距离为。在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球在N点的加速度小于g
C. 从N点到Q点的运动过程中,小球受到的摩擦力一直变大
D. 从M点到N点的运动过程中,小球运动的加速度一直减小
二、双向选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题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. 心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图,某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器,某次使用过程中,该电容器在内充电至电压,之后在时间内完成放电,则( )
A. 电容器充电后所带的电荷量为 B. 电容器充电过程中电容一直增大
C. 电容器放电过程中放电电流一直减小 D. 电容器放电过程中平均电流为
6. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,Q的质量为4m。将P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),OB长为,与AB垂直,不计滑轮的摩擦,重力加速度为。则P从A点到B点的过程中( )
A. P和Q组成的系统机械能守恒
B. Q的速度一直增大
C. 轻绳对P做的功为
D. P运动至B点的速度为
7. 如图甲所示为我国某地区房屋的屋顶,其侧面可以看作如图乙所示的等腰三角形,下雨时雨滴(可视为质点)从顶点由静止沿屋顶无阻力下滑,两位同学分别为屋顶的设计提出两种方案:a.在不改变长度的前提下,增大点至的高度;b.在不改变点到高度的前提下,减小的长度。则关于两种方案达到的效果,下列说法正确的是( )
A. 方案a可使雨滴到达点过程的时间更短
B. 方案a可使雨滴到达点时的速度更大
C. 方案b可使雨滴下滑的加速度更大
D. 方案b可使雨滴对的压力更大
8. 如图所示,半径为R、质量为3m的圆槽AB静止放在水平地面上,圆槽底端B点与地面相切,距离B点为R处有一理想轻弹簧,右端固定在竖直挡板上。现将质量为m的小球(可视为质点)从左侧圆槽上端距A点高度为R处由静止释放,重力加速度为g,不计一切摩擦。则下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,小球和圆槽AB组成的系统动量守恒
B. 小球与弹簧接触时,与圆槽底端B点相距
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球最终的速度大小为0
三、非选择题:共60分,其中9~11为填空题,共8分,每空1分;12、13为实验题,共15分,12题每空2分,13题(1)问1分,其余每空2分;14~16为计算题,共38分,其中第14题10分,第15题12分,第16题16分。
9. 一质量为m的雨滴在空中从静止开始下落,已知下降过程中受到的空气阻力f与雨滴的速率v的平方成正比,即f = kv2,其中k为已知的常量,则达到稳定前,雨滴的加速度大小__________(选填“一直增加”或者“一直减小”);雨滴的最大速率为__________;比例系数k的单位为__________(用国际单位制的基本单位表示)。
10. 如图所示,一块直木板可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一小木块,木板右端受到竖直向上的作用力F,从图中位置A缓慢转动到位置B。小木块相对木板不发生滑动,则在此过程中,摩擦力对小木块__________;支持力对小木块__________;合力对小木块__________(选填“做正功”“做负功”或者“不做功”)。
11. 如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,两个物块A、B用轻质弹簧连接,两个物块恰好能静止在斜面上。已知物块A的质量为1kg,物块A与斜面间的动摩擦因数为0.4,物块B与斜面间的动摩擦因数为0.8,两物块受到的摩擦力方向相同,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,sinθ=0.6,则弹簧中的弹力大小为___________N,物块B的质量为___________kg。
12. 小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图甲中未画出)连接。实验开始时,弹簧在光电门的左侧,且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接,不计空气阻力。
(1)用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条(宽度为d)距离光电门为x处,撤去外力,数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。
(2)多次改变滑块的质量m,重复(1)中操作,得出多组m与t的值,以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示(图中的a、b均为已知量),则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_________;已知当地的重力加速度大小为g,则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。
13. 一段粗细均匀、中空的圆柱形导体,其横截面及中空部分横截面均为圆形,如图(a)所示。某同学想测量中空部分的直径的大小,但由于直径太小无法直接精准测量,他设计了如下实验进行间接测量。
该同学进行了如下实验步骤:
(1)用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图(b)所示,则直径D的测量值为______mm,然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
(2)用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值:该同学选择“×100”挡位,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量,应该选择______挡位(选填“×1k”或“×10”),并重新欧姆调零,正确操作并读数,此时刻度盘上的指针位置如图(c)所示,测量值为______Ω。
(3)设计了如图(d)所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值,除待测导体Rx外,实验室还提供了下列器材:
A.电流表A1(量程为20mA,内阻r=25Ω)
B.电流表A2(量程为50mA,内阻未知)
C.滑动变阻器RP(0~10Ω)
D.定值电阻R1=200Ω
E.定值电阻R2=20Ω
F.电源(电动势E=4.5V,内阻可以忽略)
G.开关S、导线若干
根据以上器材和粗测导体电阻值的情况可知,电路中定值电阻应选择______(填器材前面的字母代号);为了减小误差,改变滑动变阻器滑动触头的位置,多测几组I1、I2的值,作出I2-I1关系图像如图(e)所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b,则可知这段导体两端面间电阻的测量值Rx=______(用图像中数据和题设给出的物理量符号表示)
14. 太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征,是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时,运动员舞动球拍,球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动,小球始终与球拍保持相对静止,其运动过程如图乙所示,小球做圆周运动的半径为0.8m,A点为圆周最高点,B点与圆心O等高,C点为最低点。已知小球质量为0.1kg,在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N,重力加速度g取,不计空气阻力,求:
(1)小球在C点的速度大小;
(2)小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率;
(3)小球运动到B点时,球拍对小球的作用力大小。
15. 如图所示,质量分别为、的物体A、B用跨过定滑轮的轻绳连接,其中物体A位于水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数,与滑轮距离足够远;物体B带正电,带电量,位于倾角的光滑绝缘斜面上,斜面上与物体B相距的C点下方存在沿斜面向上的匀强电场,电场强度大小为。时刻将物体B由静止释放,物体A、B视为质点,重力加速度g取,求:
(1)物体B到达C点时的速度大小;
(2)物体B从开始到第一次运动至最低点的过程中克服电场力做的功。
16. 如图所示,倾角为30°、足够长的光滑斜面下端处垂直斜面固定一个挡板,斜面右侧连接一圆心角为60°、半径的光滑圆弧轨道,为圆心,最低点平滑连接一长度为的水平传送带,传送带以顺时针恒定速率运行,传送带右端点平滑连接半径为光滑竖直的四分之一圆弧轨道,为圆心,水平,在右侧距离为处有一竖直墙壁。劲度系数的轻质弹簧两端连接质量相等的物块A和B放置在斜面上,物块A紧靠着挡板,跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将B与质量的物块C相连,与物块B相连的轻绳与弹簧均平行于斜面,物块C被锁定在点,此时轻绳恰好伸直且无拉力。现解锁物块C,使其由静止沿圆弧轨道下滑至最低点时,物块A恰好离开挡板,此时轻绳断裂(不影响物块C的速度),此后C滑上传送带。已知物块C与传送带间的动摩擦因数为,物块均可视为质点,定滑轮大小不计,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度取,求:
(1)物块A、B的质量。
(2)物块C滑到点时的速度的大小。
(3)物块C从脱离整个轨道到与竖直墙壁发生碰撞(不考虑多次碰撞)的过程所经历的时间。(结果可保留根号)
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