精品解析:天津市第一中学2026-2027学年高三上学期开学测物理试卷(一)
2026-09-24
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内容正文:
天津一中2026—2027—1高三年级物理学学科统练试卷
统练试卷(一)
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A. 图甲中铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少四个中子
B. 图乙中氘核和氚核核聚变成氦核并放出一个中子,核反应前后质量守恒
C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出3种不同频率的光
D. 图丁中为光电效应实验,用不同光照射某金属得到的I-U关系图,则a光频率最高
【答案】C
【解析】
【详解】A.铀238核发生α衰变后的产物钍234核,该核反应方程为
铀238核中子数为
钍234核中子数为
可知铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少2个中子,故A错误;
B.氘核和氚核聚变成氦核并放出一个中子,核聚变过程中会释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知 ,该反应存在质量亏损,反应前后质量并不守恒,故B错误;
C.一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出种不同频率的光,故C正确;
D.根据光电效应方程
图丁可知c光遏止电压最大,则c光频率最高,故D错误。
故选C。
2. 物理学中,常用图像或示意图描述现象及其规律, 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像,乙图是氧气分子的速率分布规律图像,丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像,丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图,关于下列四幅图像的所描述的热现象,说法正确的是( )
A. 由图甲可知,图线①对应的温度较低
B. 由乙图可知,图线②对应的温度较低
C. 由图丙可知,分子间距离从r₀增大的过程中,分子力先减小后增大
D. 图丁说明分子在短时间内沿直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,一定质量的理想气体在不同温度下的等温线,根据理想气体状态方程,结合图像可知,A正确;
B.图乙中,曲线②速率大的分子占据的比例较大,则说明曲线②对应的平均动能较大,曲线②对应的温度较高,B错误;
C.图丙中,分子间的距离从增大的过程中,分子力先增大后减小,C错误;
D.图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图,这些位置的连线并不是分子的运动轨迹,也不能说明分子在短时间内做直线运动,D错误。
故选A。
3. 某运动员在花样游泳比赛中,有一场景:用手拍皮球,水波向四周散开。这个场景可以简化为如图所示,波源O起振方向向下,垂直于水平介质平面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时,离O点10m的质点A开始振动;时,离O点20m的质点B开始振动,此时质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波周期为 B. 该波传播速度为10m/s
C. 时,质点A的振动方向向下 D. 该波遇到尺寸为3m的障碍物会发生明显衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】C.波源O起振方向向下,时,离O点10m的质点A开始振动方向与波源方向相同,起振方向向下,时,质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置,根据简谐运动规律,可得此时质点A的振动方向也向上,故C错误;
A.当波传到B点时,A点第三次回到平衡位置,可知
可得
故A错误;
B.由题意,可知波由A点传到B点经历2s,解得波速
故B错误;
D.该列波的波长为
当障碍物的尺寸与波长相比,相差不大或比波长更小时,容易发生明显的衍射现象。可知该波遇到尺寸为3m的障碍物会发生明显衍射现象,故D正确。
故选D。
4. 如图甲,学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑,球、球拍与人保持相对静止,球拍与水平方向的夹角为。图乙是在倾角为的静止斜面上用竖直挡板挡住与甲图中相同的球,忽略空气阻力和一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 该同学可能托着球做匀速直线运动
B. 该同学可能托着球做变加速直线运动
C. 球拍和斜面对球的弹力一定相等
D. 甲图中球所受合力大于乙图中挡板对球的弹力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲图中球拍和乒乓球受到竖直向下的重力和垂直于球拍向上的支持力,二力不在同一直线上,二力的合力水平向左,大小恒定,不可能做匀速直线运动或变加速直线运动,AB错误;
C.甲图中,对乒乓球,由竖直方向受力平衡有
乙图中,乒乓球受到重力、斜面的弹力和挡板水平向右的弹力,竖直方向有
可知
即球拍和斜面对球的弹力一定相等,C正确;
D.甲图中乒乓球受到的合力为
乙图中挡板对球的弹力
两者相等,故D错误。
故选C。
5. 表面光滑、半径为的半球固定在水平地面上,球心的正上方处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示。两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为和,不计小球的大小,则这两个小球的质量之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】先以左侧小球为研究对象,分析受力情况:重力m1g、绳子的拉力T1和半球的支持力N1,作出受力分析图
由平衡条件得知,拉力T1和支持力N1的合力与重力mg大小相等、方向相反。设OO′=h,根据三角形相似可得
解得
同理,以右侧小球为研究对象,得
联立两式可得m1:m2=l2:l1=25:16
故选C。
6. 如图为两种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、 Fb,则下列关系正确的是( )
A. Fa=Fb B. Fa>Fb C. Fa<Fb D. 大小不确定
【答案】A
【解析】
【详解】对题图甲中的A点受力分析,受两绳拉力和杆的支撑力Fa′处于静止,由平衡条件可得
Fa=Fa′=2mgcos30°=mg
由图乙,三力平衡可得
tan30°=
Fb=Fb′=mg
可得
Fa=Fb
故A正确,BCD错误;
故选A。
7. 快递员常常借助一种支架与挡板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,快递员将质量为m的货物平放在手推车挡板上;如图乙所示,快递员先缓慢下压“推车把手”直至挡板与水平面间的夹角为30°,再保持该夹角不变,推车匀速前进;到达目的地停车,快递员接着缓慢下压“推车把手”并将其搁在水平面,如图丙所示。忽略货物与支架及挡板间的摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货物对挡板的压力是由于挡板发生形变产生的
B. 手推车匀速运动过程中,手推车对货物的作用力大小为
C. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力一直增大
D. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.货物对挡板的压力是由于货物发生形变产生的,而不是挡板发生形变产生的,故A错误;
B.手推车匀速运动过程中,由平衡条件可知手推车对货物的作用力大小为mg,故B错误;
CD.支架对货物的支持力
由题意可知一直在增大,故支架对货物的支持力一直增大,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一质量为m的重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角,现拉动N点,将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。重力加速度为g,则在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A. MN上的张力逐渐增大,最大值为
B. MN上的张力先增大后减小,最大值为
C. OM上的张力逐渐增大,最大值为
D. OM上的张力先增大后减小,最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设MN对重物的拉力大小为,OM对重物的拉力大小为,设OM与竖直方向的夹角为β,将mg、分别沿着的方向和垂直于的方向分解,如图所示
在垂直于OM的方向,根据几何关系有
整理得
在β从0增大到90°的过程中,一直增大;
当β=90°时最大,则有,故AB错误;
CD.将mg、分别沿着的方向和垂直于的方向分解,如图所示
根据几何关系有
解得
在垂直于MN的方向,根据几何关系有
解得
可知在β从0增大到90°的过程中,先增大后减小;
当时最大,则有,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。)
9. 对于自由落体运动(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A. 在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是
B. 在相邻两个1s内的位移之差都是10m
C. 在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是
D. 在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据
可知在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比为
故A错误;
B.根据
可知在相邻两个1s内的位移之差均为
故B正确;
CD.根据
可知在1s末、2s末、3s末的速度大小之比
在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品,摄影师在水下对水上的景物进行拍摄,获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图乙所示,已知水的折射率为,空气中光速c=3.0×108m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 光线从空气射入水中,频率不变
B. 摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C. 光进入水中速度变为2.25×108m/s
D. 进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为37°
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光的频率由光源决定,与介质无关,所以光线由水上射入水中时,频率不变,故A正确;
B.画出光路图如图所示
可知光源成像的位置比的位置偏高,故B错误;
C.根据光速与折射率关系有
故C正确;
D.当光线在水面的入射角为时,水中光线与竖直方向夹角达到最大值,即临界角C,且有
则
故D错误。
故选AC。
11. 某潜水钟从深水区上浮的过程中,其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程,图中为一完整循环。已知过程为等温变化,过程体积不变。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体向外界放热
B. 过程中,气体对外界做的功为
C. 过程中,气体向外界放热
D. 一个完整循环过程中,气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.过程中,体积不变,压强增大,根据可知,温度升高,内能增大,结合可知,气体从外界吸热,故A错误;
B.过程中,根据图像与坐标轴围成的面积可知,外界对气体做功,故B错误;
C.过程中,压强增加,体积减小,温度降低,为负值,为正值,根据热力学第一定律,可知为负值,气体向外界放热,故C正确;
D.一个完整循环过程中,外界对气体做功为正,根据,其内能不变,所以取负,气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量,故D正确。
故选CD。
12. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,A、B两点等高,原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的水平风吹来,衣服受到水平向右的恒力而发生滑动,并在新的位置保持静止,如图所示。两杆间的距离为d,绳长为1.25d,衣服和衣架的总质量为m,重力加速度为g,()。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 在有风且风力不变的情况下,绳子右端由A点沿杆略向下移到C点,绳子的拉力变小
B. 有风时,挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C. 相比无风时,在有风的情况下小
D. 风越大,越小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.有风时如图
当在有风的情况下,将A点沿杆稍下移到C点,根据图像可以看出,两端绳子之间的夹角变小,但是两细绳拉力的合力为恒力,则拉力F变小,故A正确;
B.由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,则挂钩相当于动滑轮,两端绳子的拉力总是相等,故B错误;
CD.设无风时绳子夹角的一半为,绳长为L,有风时绳子夹角的一半为,由上图可得,
又因为
所以
风越大,合力与竖直方向的夹角越大,则越小,故CD正确。
故选ACD。
三、实验题
13. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条的一端固定,另一端点拴有细绳套。
(1)关于本实验,以下操作正确的是______
A. 实验过程中拉动弹簧测力计时,弹簧测力计可以不与木板平行
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数越大越好
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角越小越好
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
(2)某次实验中,弹簧秤指针位置如图甲所示,其读数为______N;实验中用、确定两分力方向,其中标记不妥的是______(填“”或“”)点。
(3)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中与两力中,方向一定沿方向的是______。
(4)实验测得所画平行四边形对角线对应的值为,用一个弹簧测力计拉到点的数值为,则此次实验的相对误差为______。(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)D (2) ①. 3.50 ②. b
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.作图时,是在白纸中作图,作出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,故A错误;
B.为减小测量的误差,拉力适当大一些,但并不是越大越好,故B错误;
C.为减小测量的误差,用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角应适当大些,故C错误;
D.因为要作力的图示,所以每次都要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]由于弹簧测力计的分度值为0.1N,故应估读到分度值的下一位,其读数为3.50N;
[2]由于b点离结点的位置太近,故b点标记不妥。
【小问3详解】
F是通过平行四边形作图得出的,所以图乙中方向一定沿AO方向的是。
【小问4详解】
此次实验的相对误差为
14. 某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为的遮光板。然后利用气垫导轨和毫秒计,记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为,通过第二个光电门的时间,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.0 s,请你根据上面他通过实验得到的数据,计算出滑块的加速度为_________。本实验因为近似认为是滑块通过光电门的瞬时速度,计算出的加速度_________实际加速度。(填写“大于”、“等于”或“小于”)为减小实验误差,可采取的方法是_________(填写“增大”或“减小”)挡光片宽度。
【答案】 ①.
0.5 ②.
小于 ③.
减小
【解析】
【详解】[1]滑块通过第一个光电门的瞬时速度近似值
滑块通过第二个光电门的瞬时速度近似值
两个瞬时速度近似点的时间间隔为2.0 s,因此加速度
[2]我们实际用等效的是遮光板通过第一个光电门过程的中间时刻的瞬时速度,用等效的是遮光板通过第二个光电门过程的中间时刻的瞬时速度。两个中间时刻的真实时间间隔,比题目给出的“从开始遮第一个光电门到开始遮第二个光电门的2.0 s”要小,但计算时我们代入了偏大的时间间隔2.0 s,结合加速度公式,最终得到的计算加速度会小于真实的加速度。
[3]减小挡光片宽度后,遮光时间会随之缩短,平均速度就会更接近对应过程中间时刻的瞬时速度,上述的时间间隔偏差也会被缩小,从而降低实验误差。
15. 某同学用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验。从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来),上面的数字为计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。则打下纸带上计数点2、4时小车的瞬时速度分别为_________、_________;该匀变速直线运动的加速度_________。(计算结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. 0.699 ②. 1.09 ③. 1.95
【解析】
【详解】[1][2]电源频率为50 Hz,打点周期为0.02 s,每两点间还有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔
匀变速直线运动中,某点的瞬时速度等于相邻两段的平均速度,因此
同理
[3]根据逐差法公式
可得
四、计算题
16. 鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏,撞击地面的速度最大不能超过1m/s。课外活动小组设计了如图所示的保护装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,现将该装置从距地面某一高处自由下落,装置碰地后速度立即为0,且保持竖直无反弹,此后鸡蛋在A、B夹板间减速下降的加速度大小为4.5g。(g=10m/s2)
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏时释放的最大高度h;
(2)某次实验中保护装置从离地面H=5m的高度处静止释放,为保证鸡蛋安全,鸡蛋放的位置离装置下端的最小距离s;
(3)求在满足第(2)问情况下鸡蛋运动的总时间t。
【答案】(1)0.05m;(2)1.1m;(3)1.2s
【解析】
【分析】
【详解】(1)鸡蛋做自由落体运动
v2=2gh
h=m=0.05m
(2)保护装置和鸡蛋共同自由落体,有
v12=2gH
得:
v1=m/s=10m/s
保护装置着地后鸡蛋开始减速,到达地面时速度不超过v=1m/s就不会摔怀,所以
v12-v2=2as
s=m=1.1m
(3)自由落体时有
H=gt12
得
t1=s=1s
减速时有
v=v1-at2
得
t2=s=0.2s
t=t1+t2=1.2s
17. 如图所示,倾角θ=30°的斜面体C固定于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和倾斜绳OQ的结点O处,水平绳OP另一端固定于竖直墙壁上,OQ与竖直方向的夹角α=53°,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量mB=4 kg的物块B相连。已知滑轮右侧的细绳与斜面平行,重力加速度取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。改变物块A的质量,使A、B、C始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量mA=1.5 kg时,斜面体受到物块B给的摩擦力的大小和方向;
(3)在(2)的情况下,水平桌面对斜面体C的摩擦力的大小。
【答案】(1)16N (2)5N,方向沿斜面向上
(3)20N
【解析】
【小问1详解】
当B与斜面体间的摩擦力为零时,设绳OQ的拉力大小为TOQ1,绳OP的拉力大小为TOP,对物块B受力分析,由平衡条件有TOQ1=mBg sin θ
对结点O受力分析,在水平方向上有TOP=TOQ1sin α
联立解得TOP=16N。
【小问2详解】
当mA=1.5kg时,对A,由平衡条件可知,绳OA的拉力大小为TOA=mAg
对结点O受力分析,设绳OQ的拉力大小为TOQ2,则TOA=TOQ2cos α
设斜面体对B的摩擦力为fB,以沿斜面向下为正方向,根据平衡条件,沿斜面方向有fB+mBg sin θ-TOQ2=0
联立解得TOQ2=25N,fB=5N
由于fB>0,则fB大小为5N,方向沿斜面向下
由牛顿第三定律可知,斜面体受到物块B给的摩擦力大小为fB′=fB=5N,方向沿斜面向上。
【小问3详解】
设水平桌面对斜面体C的摩擦力大小为f,将B、C、滑轮以及滑轮右侧细绳看成整体,根据平衡条件可知,水平方向有f=TOQ2sin α
解得f=20N。
18. 如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。
求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率;
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量;
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量。
【答案】(1)
(2)
(3),n = 1,2,3,…
【解析】
【小问1详解】
第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为E = BLv0
则此时回路的电流为
此时导体棒受到的安培力F安 = BIL
此时导体棒受安培力的功率
【小问2详解】
第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,根据动量定理有
其中
解得
【小问3详解】
由于每根导体棒均以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,则根据能量守恒,每根导体棒进入磁场后产生的总热量均为
第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第n根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
则从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量QR = QR1+QR2+QR3+…+QRn
通过分式分解和观察数列的“望远镜求和”性质,得出,n = 1,2,3,…
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天津一中2026—2027—1高三年级物理学学科统练试卷
统练试卷(一)
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A. 图甲中铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少四个中子
B. 图乙中氘核和氚核核聚变成氦核并放出一个中子,核反应前后质量守恒
C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出3种不同频率的光
D. 图丁中为光电效应实验,用不同光照射某金属得到的I-U关系图,则a光频率最高
2. 物理学中,常用图像或示意图描述现象及其规律, 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像,乙图是氧气分子的速率分布规律图像,丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像,丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图,关于下列四幅图像的所描述的热现象,说法正确的是( )
A. 由图甲可知,图线①对应的温度较低
B. 由乙图可知,图线②对应的温度较低
C. 由图丙可知,分子间距离从r₀增大的过程中,分子力先减小后增大
D. 图丁说明分子在短时间内沿直线运动
3. 某运动员在花样游泳比赛中,有一场景:用手拍皮球,水波向四周散开。这个场景可以简化为如图所示,波源O起振方向向下,垂直于水平介质平面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时,离O点10m的质点A开始振动;时,离O点20m的质点B开始振动,此时质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波周期为 B. 该波传播速度为10m/s
C. 时,质点A的振动方向向下 D. 该波遇到尺寸为3m的障碍物会发生明显衍射现象
4. 如图甲,学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑,球、球拍与人保持相对静止,球拍与水平方向的夹角为。图乙是在倾角为的静止斜面上用竖直挡板挡住与甲图中相同的球,忽略空气阻力和一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 该同学可能托着球做匀速直线运动
B. 该同学可能托着球做变加速直线运动
C. 球拍和斜面对球的弹力一定相等
D. 甲图中球所受合力大于乙图中挡板对球的弹力
5. 表面光滑、半径为的半球固定在水平地面上,球心的正上方处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示。两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为和,不计小球的大小,则这两个小球的质量之比为( )
A. B.
C. D.
6. 如图为两种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、 Fb,则下列关系正确的是( )
A. Fa=Fb B. Fa>Fb C. Fa<Fb D. 大小不确定
7. 快递员常常借助一种支架与挡板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,快递员将质量为m的货物平放在手推车挡板上;如图乙所示,快递员先缓慢下压“推车把手”直至挡板与水平面间的夹角为30°,再保持该夹角不变,推车匀速前进;到达目的地停车,快递员接着缓慢下压“推车把手”并将其搁在水平面,如图丙所示。忽略货物与支架及挡板间的摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货物对挡板的压力是由于挡板发生形变产生的
B. 手推车匀速运动过程中,手推车对货物的作用力大小为
C. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力一直增大
D. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力先增大后减小
8. 如图所示,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一质量为m的重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角,现拉动N点,将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。重力加速度为g,则在OM由竖直被拉到水平的过程中( )
A. MN上的张力逐渐增大,最大值为
B. MN上的张力先增大后减小,最大值为
C. OM上的张力逐渐增大,最大值为
D. OM上的张力先增大后减小,最大值为
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。)
9. 对于自由落体运动(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A. 在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是
B. 在相邻两个1s内的位移之差都是10m
C. 在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是
D. 在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是
10. 如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品,摄影师在水下对水上的景物进行拍摄,获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图乙所示,已知水的折射率为,空气中光速c=3.0×108m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 光线从空气射入水中,频率不变
B. 摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C. 光进入水中速度变为2.25×108m/s
D. 进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为37°
11. 某潜水钟从深水区上浮的过程中,其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程,图中为一完整循环。已知过程为等温变化,过程体积不变。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体向外界放热
B. 过程中,气体对外界做的功为
C. 过程中,气体向外界放热
D. 一个完整循环过程中,气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量
12. 晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,A、B两点等高,原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的水平风吹来,衣服受到水平向右的恒力而发生滑动,并在新的位置保持静止,如图所示。两杆间的距离为d,绳长为1.25d,衣服和衣架的总质量为m,重力加速度为g,()。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 在有风且风力不变的情况下,绳子右端由A点沿杆略向下移到C点,绳子的拉力变小
B. 有风时,挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C. 相比无风时,在有风的情况下小
D. 风越大,越小
三、实验题
13. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条的一端固定,另一端点拴有细绳套。
(1)关于本实验,以下操作正确的是______
A. 实验过程中拉动弹簧测力计时,弹簧测力计可以不与木板平行
B. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,两测力计的读数越大越好
C. 用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时,夹角越小越好
D. 每次实验时,要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向
(2)某次实验中,弹簧秤指针位置如图甲所示,其读数为______N;实验中用、确定两分力方向,其中标记不妥的是______(填“”或“”)点。
(3)图乙是在白纸上根据实验数据画出的示意图。图中与两力中,方向一定沿方向的是______。
(4)实验测得所画平行四边形对角线对应的值为,用一个弹簧测力计拉到点的数值为,则此次实验的相对误差为______。(结果保留一位有效数字)
14. 某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为的遮光板。然后利用气垫导轨和毫秒计,记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为,通过第二个光电门的时间,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.0 s,请你根据上面他通过实验得到的数据,计算出滑块的加速度为_________。本实验因为近似认为是滑块通过光电门的瞬时速度,计算出的加速度_________实际加速度。(填写“大于”、“等于”或“小于”)为减小实验误差,可采取的方法是_________(填写“增大”或“减小”)挡光片宽度。
15. 某同学用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验。从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来),上面的数字为计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。则打下纸带上计数点2、4时小车的瞬时速度分别为_________、_________;该匀变速直线运动的加速度_________。(计算结果均保留三位有效数字)
四、计算题
16. 鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏,撞击地面的速度最大不能超过1m/s。课外活动小组设计了如图所示的保护装置,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,现将该装置从距地面某一高处自由下落,装置碰地后速度立即为0,且保持竖直无反弹,此后鸡蛋在A、B夹板间减速下降的加速度大小为4.5g。(g=10m/s2)
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏时释放的最大高度h;
(2)某次实验中保护装置从离地面H=5m的高度处静止释放,为保证鸡蛋安全,鸡蛋放的位置离装置下端的最小距离s;
(3)求在满足第(2)问情况下鸡蛋运动的总时间t。
17. 如图所示,倾角θ=30°的斜面体C固定于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和倾斜绳OQ的结点O处,水平绳OP另一端固定于竖直墙壁上,OQ与竖直方向的夹角α=53°,且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量mB=4 kg的物块B相连。已知滑轮右侧的细绳与斜面平行,重力加速度取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。改变物块A的质量,使A、B、C始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量mA=1.5 kg时,斜面体受到物块B给的摩擦力的大小和方向;
(3)在(2)的情况下,水平桌面对斜面体C的摩擦力的大小。
18. 如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。
求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率;
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量;
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量。
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