内容正文:
《重庆八中高2027级高三(上)物理周考(二)09.06》参考答案
题号
1
2
3
4
6
1
8
9
10
答案
B
D
0
D
AB
BD
1.C
【详解】直梯首先受竖直向下的重力G,光滑墙面无摩擦力,弹力属于接触面的支持力,
方向垂直墙面(水平方向)指向梯身,也就是水平向右,地面粗糙,梯身下端有向右滑动
的趋势,因此地面对梯的作用力分为两部分:一是竖直向上的支持力,二是水平向左的静
摩擦力,用来平衡墙面向右的弹力,让梯保持水平方向受力平衡。
故选C。
2.D
【详解】由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先
增大后减小;以向下为正方向,即铁质小圆盘的加速度先正后负,根据牛顿第二定律得
G-F-G.a
8
可知F先小于G,后大于G。
故选D。
3.C
【详解】列车在隧道内做匀减速直线运动,匀变速直线运动的平均速度满足下=+"
2
位移等于平均速度乘以运动时间,即x=t
代入已知条件%=60m/s、v=50m/s、t=200s
计算得x=60+50
×200m=11000m
2
故选C。
4.C
【详解】A.小球从静止开始运动时,一定是向重心较低的方向移动,即小球的重心降
低,故A错误;
B.小球运动过程中受到空气阻力和轨道摩擦阻力,且阻力做负功,则机械能减小,故B
错误:
C.根据I=t可知,因轨道对小球的支持力不为零,则轨道对小球的支持力的冲量不为
0,故C正确;
D.如图所示
mgcoso
FN
设轨道的宽度为d,小球半径为r,轨道倾角为0,垂直轨道方向,根据平衡条件可得
ng cos=2F cos a,
√42-dP
cosa=
2
nigr cos日
所以=
V4r2-d2
由此可知,随着轨道宽度d逐渐增加,一侧轨道对小球的支持力、逐渐增加,根据牛顿第
三定律可知小球对一侧轨道的压力逐渐变大,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.同步卫星运行的周期为24h,由题意可知,轨道I的半径比同步卫星轨道半径
小,根据开普勒第三定律可知,天舟九号沿轨道I运行的周期小于24h,故A错误:
5+23
B.根据开普勒第三定律有2
(2)P3
解得天舟九号沿轨道Ⅱ从A点运动到B点的时间为ts=
3+,故B正确:
2V2
C.天舟九号沿轨道Ⅱ运行时,根据开普勒第二定律有V4='s
解得A、B点的速度大小之比为V4:'g=:,故C错误;
D.天舟九号由轨道I变为轨道Ⅱ需要加速,由轨道Ⅱ变为轨道I也需要加速,则天舟九
号变轨过程机械能增加,而天舟九号在同一轨道上运动时机械能守恒,可见天舟九号在轨
道Ⅲ时具有的机械能大于在轨道I时具有的机械能(忽略其质量变化),故D错误。
故选B。
6.D
【详解】AB.根据能量守恒定律有
时间t内流向叶片的空气的质量为
=pπT1t
一台风力发电机的发电功率约为
P、
t
联立解得
Ps」
23
51
所以AB错误;
CD.根据动量定理可得空气对叶片的平均作用力
R-2m
5
代入数据可得
F=2purv2
5
空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为
P=、2
pπr22
315
所以C错误;D正确:
故选D。
7.D
【详解】A.小球从A点运动到B点的过程中只有重力做功,根据动能定理有△E=gh
可知小球动能增加量为gh,故A错误:
B.小球在圆筒内壁运动,其水平方向的分运动为匀速圆周运动,由筒壁对小球的弹力提
供向心力,根据牛顿第二定律有R,=m
己知运动过程中筒壁对小球的弹力大小为=2g,联立解得v4=√2gr
可知小球在A点获得的初速度大小为√2gT,故B错误:
C.小球在竖直方向做自由落体运动,根据运动学公式有=2gh
根据速度的合成公式有?=√+
联立解得1yg=√2gr+2gh
可知小球运动到B点时的速度大小不等于2√gr+2√gh,故C错误:
D.小球在竖直方向做自由落体运动,设运动到B点的时间为t,根据运动学公式有
解得t=
2h
由于B点在A点的正下方,说明小球在运动时间t内水平面上刚好转过整数圈,设圈数为
n,根据圆周运动规律有vt=n:2πr
联立解得h=π2r
其中圈数n=1,2,3,…,故D正确。
故选D。
8.AB
【详解】A.位移时间图像斜率代表速度,所以斜率先增大后减小,再增大再减小,故A
正确:
B.龙舟在0.4s时间内速度由0增加到0.6ms(划桨阶段),再经历0.6s时间速度减为0,
速度方向始终为正向,故B正确:
C.因为是匀加速和匀减速,所以加速度在0.4s时间内是不变的,后0.6s内也是不变的,
故C错误;
1
D根据亏mma@可知,前04s开口向上,故D错
2
故选AB。
9.AD
【详解】A.甲,乙中水流在各自最高点的速度都等于各自运动过程中水平方向的分速
度,而二者整个运动过程的水平位移和时间均相同,所以水平分速度相等,即甲、乙中水
流在各自最高点的速度大小之比为1:1,故A正确:
B.甲水流做平抛运动,由平抛运动规律有L=1,L=2,
因为弹=√好+明
解得y=2,=√5%
乙水流做斜抛运动,乙水流上升到最大高度的时间为甲下落到N点时间的一半,由斜抛运
动规律有0,=g,三知,三
因为吃=2+吃
解得'zy=%,Yz=√2
则-5-5
故B错误;
2√2。√2
C.设两水流自喷出后经时间1到达N点,则有L=就
对于乙,根据斜抛运动的对称性可知其从最高点(设为2)到N的运动时间为,QN两
点之间的水平距离为5,竖直距离为M=3{
282
L,
故C错误:
2
4
D.当速度一定时,斜抛物体的射程为x=1。cos92sim6_5sm20
可知当8=45°时射程最远,可知,乙喷出时速度方向与水平方向的夹角为45°,此时射程
最远,则当仅改变乙从M点射出的速度方向时,则其运动到W所在水平线时,一定位于
N点的左侧,故D正确。
故选AD。
10.BD
【详解】A.锤子撞击木栓到木栓进入过程,对木栓分析可知合外力的冲量为0,锤子对木
栓的冲量为I,由于重力有冲量,则木料对木栓的合力冲量不为I,故A错误:
B.锤子撞击木栓后木栓获得的动能为
耳=m2=
P
2
2m
木栓进入过程根据动能定理有
(mg-f)△x=0-E
解得平均阻力为
J-
2
+118
21△x
故B正确:
C.木栓进入过程损失的动能与重力势能,一部分转化为系统内能另一部分转化为木栓的
弹性势能,
2
+g△x>Q=E指
2nL
故C错误:
D.对木栓的一个侧面受力分析如图
由于方孔侧壁弹力成线性变化,则有
Un9:风o列=f
且根据B选项求得平均阻力
f=
2
-+g
2m△
又因为
f=uks
联立可得
u(IP+2m2g△x)
f=4 mAco0+usin6))
故D正确。
故选BD。
11.(1)1
(2)16.2
(3)
w2.(D-d)
6.1×103
2
【详解】(1)圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的周期为
T=62.8
10
根据角速度与周期的关系有
2=Irad/s
0=
T
(2)根据游标卡尺的读数规则有
1.6cm+2×0.1mm=16.2mm
(3)[1]小圆柱体做圆周运动的半径为
D-d
r=-
2
则小圆柱体所需向心力表达式
F=mw·(D-
[2]带入数据有
F=6.1×10N
12.(1)
0.05
1.20
0.288
0.294
(2)81
kd 2
【详解】(1)[]感光痕迹间的时间间隔T=2严=2
-s=0.05s
040
[2]激光束照射到B点时,细钢柱速度大小为,-h-4_(21.60-9.60)×10
m/s=1.20m/s
2T
2×0.05
[314在o8段,系统动能的增加量△8-(M+2m8=×(0.2+2x0,1)×1.20J=0,28J
2
2
重力势能的减少量△E。=「(M+m)-mgh。=Mgh=0.2×9.8×15.00×102J=0.294J
(2)从初始时激光笔对准K上某点开始选取连续的n段,根据时间关系有2nπ=二ot,
2
@=t
根据运动学公式有2t=d
系统在运动过程中机械能守恒,则有g·d=
2M+2m)
联立解得”=81
M kd 2
13.(1)4rad/s
(2)0.5m
【详解】(1)设圆盘的角速度为%时,物块A将开始滑动,此时物块的最大静摩擦力提供
向心力,则有g=心
8
解得=
=4rad/s
(2)设此时弹簧的长度为,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有
Lmng +k(1-1)=mal
代入数据解得1=0.5m
14.(1)1.5×103N
(2)2.5x102N
(3)24m
【详解】(1)由于该车以P=12kW的恒定功率在该公路无油漆路段以v=28.8km/h=8m/s
匀速行驶,设此时汽车受到的牵引力为F,则有P=
又F=方
解得f=1.5×103N
(2)由于该车每次驶上油漆区速度均为ⅴ,则在该控速路段行驶过程中汽车同一轮先后驶
上相邻油漆区时的动能相同。根据动能定理有Pt-L-5L=0
解得5=2.5×10N
1
(3)假设汽车在油漆区和无油漆区滑行的距离均为x,根据能量守恒有x+方x=2
解得x=12m
刚好是L的8倍,说明该汽车恰好滑行了8个油漆区和无油漆区,所以汽车滑行的距离为
2x=24m
15.(1)5N
(2)V10m/s
(3)诺传送带逆时针转动,4x。-10+2
二m;Ⅱ若传送带顺时针转动,若
2
5m,A.-9r厘m:若>Vs,,-0=
2
二m:若
V26m/s<v<46m/s,A.=10+y20+2
2
【详解】(1)轻绳的拉力大小为F=8=5N
(2)PQ系统:由机械能守恒定律得
1
(-m2)gh=三·(+2)a
2
解得v4=√10m/s
(3)若传送带逆时针转动
物块到达E点时的速度%gh-4gL=
解得vg=√26m/s
对从卫点到弹簧最低点过程由机械能守恒定律得
,=m+mg(R+A)
根据题意得,
kx2
解得△xm
10+√220+2星①
2
代入vg=√26m/s
解得Ax=10+V272
m
p
Ⅱ若传送带顺时针转动:
物体P经传送带加速可达到的最大速度为
1
mgh +mgn
2
解得ymx=√46m/s
物体P经传送带减速可达到的最小速度为
%84-48L=24哈
解得ym=√26m/s
②若传送带速度v<'mn
物体运动情况与传送带逆时针转动时相同
故△xm=
10+√272
m
③若传送带速度v>vm
物体到达E点时的速度vg=ymax=√46m/s
带入①式可得Ax.=10+32
m
2
④若传送带速度Vmn<v<max
物体到达E点时的速度'z=v
故Ax.-10+V220+27
2重庆八中高2027级高三(上)物理周考(二)09.06
一、单选题(每题4分,共28分)
1.一架直梯静止斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端置于粗糙的水平地面。从侧面观察直梯,
其受力示意图正确的是()
2.某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅
受重力G和颗粒介质对其向上的作用力F。用高速相机如图记录小圆盘在不同时刻的位
置,相邻位置的时间间隔相等,则该段时间内下列说法可能正确的是(
)
A.小圆盘做匀速直线运动
小圆盘
B.F保持不变
颗粒介质
C.F一直大于G
D.F先小于G,后大于G
3.某同学乘坐列车时,在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同
学进隧道时速度为60/s,出隧道时速度为50m/s,总用时200s。若列车在隧道中做匀减
速直线运动,则该隧道长为()
A.5000m
B.8000m
C.11000m
D.14000m
4.某同学在参观科技馆时,看到一个有趣的装置:钢球从轨道最底端由静止释放后,会沿
轨道运动到最上方,在钢球运动过程中,下列说法正确的是()
A.小球的重心升高
B.小球的机械能增大
C.轨道对小球的支持力的冲量不为0
D.小球对一侧轨道的压力不变
5.我国天舟九号货运飞船与空间站对接示意图如图所示,飞船进入预定圆轨道缸,之后从
轨道经椭圆转移轨道Ⅱ逐步接近在圆轨道I运行的空间站,完成交会对接后随空间站在轨
道Ⅲ做匀速圆周运动,己知轨道的半径为方,轨道的半径为,空间站在轨道运行的
周期为T,该轨道离地高度约为400km,同步卫星轨道离地高度约为36000k,下列说法
正确的是()
飞船6
r2--B
空间站
A.天舟九号沿轨道I运行的周期大于24h
T
B.天舟九号沿轨道Ⅱ从A点运动到B点的时间为
23
C.天舟九号沿轨道Ⅱ运行时A、B点的速度大小之比为√:√厅
D.天舟九号在轨道Ⅲ时具有的机械能小于在轨道时具有的机械能(忽略其质量变化)
6.济南市长清区南部一带山体常年风力较大,为风力发电创造了有利条件。如图,风力推
动三个叶片转动,叶片带动转子(磁极)转动,在定子(线圈)中产生电流,实现风能向
电能的转化。已知叶片长为r,风速为v,空气密度为P,流到叶片旋转形成的圆面的空气
中约有速度减速为0,有原速率穿过,如果不考虑其他能量损耗,下列说法正确的是
(
)
A.一台风力发电机的发电功率约为二pπr2v2
6
B。一台风力发电机的发电功率约为Px
C.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为三prv2
空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为p
7.如图所示,底面半径为r的圆筒竖直放置,内表面光滑,筒壁上的A、B两点的高度差
为h,B点在A点的正下方,让质量为m的小球(视为质点)在A点获得一个沿筒壁切线
方向的水平初速度,然后小球沿着筒壁螺旋下降,最后运动到B点,在运动过程中筒壁对
小球的弹力大小为2g(8为重力加速度大小),下列说法正确的是()
A.小球从A点运动到B点的过程中动能增加2gh
B.小球在A点获得的初速度大小为√g
C.小球运动到B点时的速度大小为2√gr+2√gh
D.h=n2π2r(n=1,2,3,…
二、多选题(每题5分,共15分)
8.每逢端午节,江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线
飞行的无人机跟踪拍摄,发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运
动。若以无人机为参考系,该龙舟在0.4s时间内速度由0增加到0.6/s(划桨阶段),再经
历0.6s时间速度减为0(未划桨阶段),则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度加速
度α、动能耳与时间t的关系,下列图像可能正确的是(
)
x/m
↑v/ms
0.6
0.6
0.4
0.4
A
0.2
0.2
0
a/m's 2
↑E/(102J)
2 t/s
2 tis
8.如图所示、两喷泉喷管甲、乙匀速地喷出水流,甲中水流从P点水平喷出的同时乙中
水流从M点斜向上喷出,经过一段时间后两股水流同时到达N点,曲线1和2分别为两股
水流的运动轨迹,已知M点在P点正下方、M点与N点位于同一水平线上,且
甲
PM=MW=L,不计空气阻力,则()
A.甲、乙中水流在各自最高点的速度大小之比为1:1
B.甲、乙中水流在N点的速度大小之比为5:2
C.乙中水流相对于M点上升的最大高度为2
M
D.若仅改变乙中水流从M点喷出时的速度方向,则当其运动到MN所在水平线时,
定位于N点的左侧
10.如图,坚硬的水平地面上放置一木料,木料上有一个竖直方向的方孔,方孔各侧壁完
全相同。木栓材质坚硬,形状为正四棱台,上下底面均为正方形,四个侧面完全相同且与
上底面的夹角均为日。木栓质量为,与方孔侧壁的动摩擦因数为!。将木栓对准方孔,
接触但无挤压,锤子以极短时间撞击木栓后反弹,锤子对木栓冲量为I,方向竖直向下。
木栓在竖直方向前进了△x的位移,未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形
变,弹力呈线性变化,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,则()
木栓
栓
木料
木料
剖面图
木料
A.进入过程,木料对木栓的合力的冲量为-1
B.进入过程,木料对木栓的平均阻力大小约为
-+8
2m△
C.进入过程,木料和木栓的机械能共损失了
-+g△x
2n
D.木栓前进△x后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为
(I2+2mg△x)
4m△x(cos0+Lsin0)
三、实验题
11.(6分)水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图(α)所示,图(b)为
俯视图,测得圆盘直径D=42.02cm,圆柱体质量=30.0g,圆盘绕过盘心O的竖直轴匀
速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止。
(o
0
3主尺
山u山山Icm
游标
(a)
(b)
0.1mm
(c)
为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤:
(1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的角速度ω=rad/s
(π取3.14)
(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图(c)所示,该读数
d=m,多次测量后,得到平均值恰好与d相等。
(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F=一(用D、、o、d表示),其大小为
N(保留2位有效数字)
12.(9分)某同学用如图(α)所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻
质定滑轮,轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为=100g。钢柱K下
端与质量为M=200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机,电动机竖直转轴上装
一支激光笔,电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动,每转一周激光照射在细钢柱
表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止,轻绳
与细钢柱均竖直(重力加速度8取9.8m/s2)。
感光细
钢柱K
电动机
h
h
激光笔
图(a)
图b)
o/rad-s
图(c)
图d
(1)开启电动机,待电动机以角速度o=40πrad/s匀速转动后,将P、K、Q系统由静止
释放,Q落地前,激光在细钢柱K上留下感光痕迹,取下K,测出感光痕迹间的距离如图
(b)所示:h=9.60cm,h=15.00cm,h。=21.60cm。感光痕迹间的时间间隔T=
s,激光束照射到B点时,细钢柱速度大小为V=
m/s。经判断系统由静止释
放时激光笔光束恰好经过O点,在OB段,系统动能的增加量△E=
J,重力势
能的减少量△E。=」
J,比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。(该小问除第
一空外,其余计算结果均保留3位有效数字)
(2)选取相同的另一感光细钢柱K,若初始时激光笔对准K上某点,开启电动机的同时
系统由静止释放,电动机的角速度按如图()所示的规律变化,图像斜率为k,记录下如
图(0所示的感光痕迹,其中两相邻感光痕迹间距均为。当满足
即可证
明系统在运动过程中机械能守恒。(用含字母d、飞、8、π的表达式表示)
四、解答题
13.(10分)如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,上面放置劲度系数
-56Nm的弹簧,弹簧的一端固定于轴O上,另一端连接质量=1.0kg的小物块A,物块
与圆盘间的动摩擦因数=0.40,开始时弹簧未发生形变,长度10=25c,设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
Dwwwwa
(1)圆盘的角速度为多大时,物块A开始滑动:
(2)当圆盘角速度缓慢地增加到6.0rad/s时,弹簧的长度是多少?(弹簧始终在弹性限度
内且物块未脱离圆盘)
14.(14分)一条平直公路经过学校门口,为防止车速过快造成安全事故,在校园门口设
置控速路段,该路段每间隔L=1.5均涂上长为L的矩形油漆区,以增加汽车行驶过程中
的阻力,某一新能源汽车的前、后轮恰好可以同时驶上相邻油漆区,如图所示。当该车完
全进入该控速路段以P=12kW的恒定功率行驶时,同一车轮先后驶上相邻油漆区的时间间
隔为0.5s,每次刚驶上油漆区时的速度均为-28.8kh。该车完全驶离控速路段后,以
恒定功率P在该公路无油漆路段匀速行驶,速度也为V。已知该车的质量为
m=1.5×103kg,设该车前后轮均在无油漆区及控速区外行驶时受到的阻力均恒为无,前
后轮均在油漆区行时受到的阻力恒为方,取重力加速度大小g=10m/s2。
油漆区无油漆区
控速路段
(1)求阻力的大小:
(2)求阻力的大小;
(3)假设控速路段足够长,若该车完全行驶在该路段,当该车以1=28.8kh的速度驶上
油漆区后立即无动力行驶,且行驶在无油漆区和油漆区受到的阻力仍分别恒为,求汽车无
动力行驶的距离。
15.(18分)如图所示为某轨道示意图,曲面轨道AB、水平轨道BC、传送带CD、水平轨
道DE和四分之一圆弧管道EF依次平滑连接,管道下端口F恰好与固定在水平地面上的竖
直放置的轻弹簧上端平齐。一轻绳跨过轻质定滑轮,绳的两端分别系着小物块P和Q,用
手托住P,P、Q均处于静止状态。己知P离A点的高度h=1.5m,轨道AB高h=1.8m、
传送带CD长L=5m、管道EF半径R=3m,P的质量%=1kg,Q的质量=0.5kg,滑
块与传送带间的动摩擦因数=0.1,其它阻力忽略不计。求:
(1)轻绳的拉力大小F:
(2)释放P,P到达A点时的速度大小VA:
(3)若分离P、Q,单独使P由A点静止释放,求弹簧的最大形变量△xm与传送带传动速
度v的关系。(已知资的弹性势能瓦,(a如,△r为形变量,k=2Nm,弹簧始终处
于弹性限度内)