精品解析:宁夏回族自治区银川一中2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷
2026-09-29
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内容正文:
银川一中2026届高三年级第二次月考
物 理 试 卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3、考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 氚(符号T或)在自然界中极为稀少,主要由宇宙射线与大气作用生成,也是核反应堆中的副产物。氚具有放射性,半衰期约12.43年,衰变时放出射线。若氚取代氢进入水分子,可能随饮食进入人体产生潜在危害。下列有关氚的表述,正确的是( )
A. 氚与氢的原子序数不同,故不属于同一元素
B. 50个氚经过12.43年剩下25个
C. 用中子轰击锂能产生氚,其核反应方程式为:
D. 射线的本质是高速电子流,穿透能力很弱,用一张纸就能把它挡住
【答案】C
【解析】
【详解】A.氚和氢的质子数相同,属于同位素,是同一元素,故A错误;
B.半衰期是统计规律,少量原子核的剩余数量存在随机性,无法确定恰好25个,故B错误;
C.核反应方程质量数守恒,核电荷数守恒,用中子轰击锂能产生氚,其核反应方程式为,故C正确;
D.射线的本质是高速电子流,穿透能力中等,可以穿透几毫米铝板,一张纸挡不住射线;射线(氦核)穿透最弱,一张纸就可以挡住。故D错误。
故选C。
2. 夜间骑行时,自行车尾灯能够提高可见性。尾灯内部无电源驱动,其结构通常是由多个直角棱镜组成,自行车后方的汽车灯光线水平射入棱镜后,在棱镜侧面经过两次全反射后水平反射回去。如图所示,根据全反射原理,自行车尾灯棱镜所选用材料的折射率至少为( )
A. B. 1.5 C. D. 2
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知光线在棱镜内能发生全反射,则C≤45°
根据
可得。
故选A。
3. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系,根据单位间的关系可以判断物理关系式是否正确。某组同学在探究声速v与空气压强p和空气密度的关系时,推导出四个空气中声速的关系式,式中k为比例常数,无单位,则可能正确的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】声速的单位是
压强的定义是单位面积的压力,单位推导为
空气密度的单位是
无单位的比例常数不影响等式两侧的单位匹配。
A.的单位为,和声速的单位相同,故A正确;
B.的单位为,不是速度单位,故B错误;
C.的单位为,不是速度单位,故C错误;
D.的单位为,故D错误。
故选A 。
4. 如图所示,挡板M、N可绕同一转轴O转动,挡板N竖直,两挡板夹角60°,中间静止一球,质量为m。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 初始时,挡板M对球的作用力大小为mg
B. 保持挡板N不动,顺时针缓慢转动M至水平,两板对球的弹力均逐渐增大
C. 保持挡板M不动,逆时针缓慢转动N至水平,M对球的弹力一直减小,N对球的弹力先减小后增大
D. 保持两挡板夹角60°不变,逆时针缓慢旋转到N水平的过程中,两木板对球的弹力均逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始时,对球受力分析可知,竖直方向
可得挡板M对球的作用力大小为,A错误;
B.由图可知,保持挡板N不动,顺时针缓慢转动M至水平,θ角从60°增加到90°,可知两板对球的弹力均逐渐减小,B错误;
C.由图可知,保持挡板M不动,逆时针缓慢转动N至水平,M对球的弹力一直减小,N对球的弹力先减小后增大,C正确;
D.由图可知,保持两挡板夹角60°不变,逆时针缓慢旋转至N水平的过程中,N板对球的弹力先增加后减小,M板对球的弹力逐渐减小,D错误。
故选C。
程中,两木板对球的弹力均逐渐减小
5. 鲁迅先生的《从百草园到三味书屋》中有一段描写:扫开一块雪,露出地面,用一枝短棒支起一面大的竹筛来,下面撒些秕谷,棒上系一条长绳,人远远地牵着,看鸟雀下来啄食,走到竹筛底下的时候,将绳子一拉,便罩住了。如下甲图为情景画,乙图为模型简图,竹筛视为一个半径为的半球壳,初始用短棒在左侧支撑住,竹筛底面与地面夹角为,小鸟视为质点,在竹筛落地时的底面圆心处偷吃谷子,此时绳子拉动,短棒拉走,竹筛开始落下,绕着右端支点转动,其角速度随时间变化的图像如丙图所示,小鸟被惊动,立刻开始沿着半径向外逃窜,小鸟运动可视为匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 竹筛开始转动后,竹筛上面各点做匀速圆周运动
B. 竹筛开始运动后,竹筛上面各点的向心加速度大小变大
C. 短棒拉走,竹筛从开始运动到落地需要
D. 小鸟能够成功逃离竹筛的最小速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.竹筛开始转动后,竹筛上面各点绕竹筛与地面的接触点做圆周运动,各个点的转动的角速度随时间逐渐增加,可知各点不是做匀速圆周运动。A错误;
B.竹筛开始运动后,竹筛上面各点的角速度随时间逐渐变大,根据可知,向心加速度大小变大,B正确;
C.短棒拉走,竹筛落地时需转过的角度为,根据
解得t=1s
即从开始运动到落地需要,C错误;
D.小鸟能够成功逃离竹筛的最小速度为,D错误。
故选B。
6. 如图所示,工人将一根长为的电线杆倾斜一定角度,端触地(始终不滑动),电线杆上的点靠在一梯子上,离地高度为,此时电线杆与水平方向的夹角为,若某时刻突然使电线杆上的点获得一水平向右、大小为的速度,则此时点线速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将电线杆点的线速度分解为竖直向上的分速度和水平向右的分速度,如图所示
则有
根据几何关系可得
又因同一物体的角速度相等,则有
联立解得此时点线速度为
故选B。
7. 如图所示,在竖直面内建立直角坐标系,一小球从轴上点以速率与轴正方向夹角斜向上抛出,小球在面内运动,经过轴上的点。不计空气阻力,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 小球在运动过程中最小速度为
B. 小球的初速度大小为
C. 小球运动过程离连线最远的距离为
D. 当与轴正方向夹角为时,小球经过轴的水平位移最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球做斜抛运动,在最高点速度最小,即竖直方向速度减为0,最小速度为水平分速度,故A错误;
B.小球做斜抛运动,水平方向有
竖直方向有
联立解得,,故B错误;
C.根据几何关系可知,AB连线与初速度垂直,则距离最远时速度应平行于AB连线,则垂直AB方向上加速度,且满足
联立解得最远距离,故C正确;
D.设初速度与轴正方向的夹角为,则竖直方向
水平方向位移
联立消得
化解整理可得关于的一元二次方程
根据数学知识,当该方程有两相等实根时(即判别式),取得最大值,则,此时
代入
可得,可知,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 蝙蝠一边飞,一边从嘴里发出超声波,超声波像波浪一样向前推进,遇到障碍物就会反射回来,传到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻调整飞行的方向。依靠这个技能,蝙蝠在黑夜能够轻松捕捉蚊子和飞蛾。假设当时声波在空气中传播速度为340m/s,同时蝙蝠发出频率为1.7×104Hz的声波,下列说法正确的是( )
A. 声波由空气中传播到水中,频率不会改变
B. 蝙蝠接收到的回声频率与猎物相对蝙蝠运动的速度无关
C. 该声波遇到尺寸约为2m的障碍物时不会发生明显衍射现象
D. 蝙蝠发出的超声波是纵波,因此不能发生干涉现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A.波的频率由波源决定,与传播介质无关,因此声波从空气传入水中时,频率仅由蝙蝠这个波源决定,不会发生改变,故A正确;
B.根据多普勒效应,蝙蝠接收到的回声频率与猎物相对蝙蝠运动的速度有关,故B错误;
C.根据,可得波长
发生明显衍射的条件是障碍物尺寸和波长相近、或比波长更小,2m远大于0.02m,因此该声波遇到尺寸约为2m的障碍物时不会发生明显衍射,故C正确;
D.干涉是波的特有现象,只要是满足相干条件的波(包括纵波)都可以发生干涉,超声波作为纵波也能发生干涉,故D错误。
故选AC。
9. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲质量为2kg,乙质量为3kg,木箱质量为6kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则在乙下落的过程中( )
A. 甲运动的加速度大小为3m/s2
B. 地面对木箱的支持力大小为98N
C. 地面对木箱的摩擦力大小为8N,方向向左
D. 若将甲乙的位置互换,则绳上拉力保持不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对甲乙系统
代入数据求得,A错误;
B.绳拉力
木箱竖直方向受木箱重力、甲的压力、滑轮受到绳子向下拉力T,则,B正确;
C.木箱水平方向:滑轮受到绳子向左的拉力,甲对木箱向右滑动摩擦力10N,则地面对木箱有向右的摩擦力,大小为,C错误;
D.互换位置,乙在木箱上,甲悬挂,有
解得
拉力,和原来拉力相等,D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,其中A物体的质量为m。现用恒定的向上拉B,使两物体开始向上运动。在分离前,A物体的加速度随位移x变化如图乙所示。当A物体运动位移为h时,B与A分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B物体的质量为
B. 弹簧的劲度系数为
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为
D. B和A分离后,B还能继续上升
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.初始状态两物体静止,设B物体的质量为,弹簧的劲度系数为k,弹簧的压缩量为,根据平衡条件有
施加拉力F后瞬间,对整体分析,根据牛顿第二定律有
由题图乙可知,在时整体的加速度大小为
代入,解得,故A正确;
B.两物体向上运动位移为x时(分离前),弹簧弹力为,对整体根据牛顿第二定律有
解得
当A、B两物体分离时它们之间的弹力为零,此时两物体的加速度仍相等,对B物体根据牛顿第二定律有
代入已知数据解得
此时对应题图乙中的位移,代入加速度表达式有
解得,故B正确;
C.F作用后瞬间,整体的加速度,对B物体分析,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,B对A的压力大小为,故C错误;
D.在分离前,整体的加速度与位移成线性关系,图像与坐标轴围成的面积表示速度的平方的一半,设分离时两物体的速度大小为v,则有
解得
分离后B物体向上做匀减速直线运动,其加速度大小为,设B还能继续上升的高度为,根据运动学公式有
解得,故D正确。
故选ABD。
三、实验题:本题共2小题,共15分。
11. 如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用图钉将橡皮筋一端固定在板上的A点,另一端拴上两条细绳,绳的末端系好绳套。实验时先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度拉橡皮筋,使结点到达O点;再单独用一个弹簧测力计钩住绳套拉橡皮筋。
(1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是( )
A. F的大小等于F1、F2的大小之和
B. 使绳OB和绳OC相互垂直
C. 使橡皮筋上的结点到达同一位置
(2)图中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为___________N。
(3)实验中需要标记或者记录的信息有( )
A. 橡皮筋的原长 B. 力F1、F2所夹的角度
C. 力F的大小和方向 D. 力F1、F2的大小和方向
(4)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如右图所示的示意图,图中F1和F2的合力的理论值是___________,实际测量值是___________(均选填“F”或“F′”)。
【答案】(1)C (2)3.70 (3)CD
(4) ①. F ②. F′
【解析】
【小问1详解】
A.力是矢量,合力大小不一定等于分力大小之和,效果相同不取决于大小之和,A错误;
B.绳OB和OC是否垂直与作用效果无关,实验中两力夹角可任意,B错误;
C.力对橡皮筋的作用效果是使结点位置变化,当F单独作用与F₁、F₂共同作用时橡皮筋结点均到达O点,说明效果相同,C正确;
故选C。
【小问2详解】
弹簧测力计的分度值为,需估读到下一位。由图可知指针指在刻度线处,估读为,故示数为。
【小问3详解】
A.实验只需记录橡皮筋结点的最终位置O,无需记录原长,A错误;
B.F₁、F₂的夹角可通过记录的方向在图中确定,无需直接记录角度,B错误;
C.力F是单独作用的实际合力,需记录其大小和方向以作比较,C正确;
D.F₁、F₂是分力,需记录其大小和方向以用作图法求理论合力,D正确;
故选CD。
【小问4详解】
理论值是根据F₁、F₂用平行四边形定则作出的合力,对应图中虚线表示的F;实际测量值是单独拉橡皮筋时弹簧测力计的示数,对应图中沿OA方向的F′;故理论值是F,实际测量值是F′。
12. 小明利用智能手机中的传感器和APP软件“Phyphox”来探究“质量不变的情形下小车的加速度与力的关系”实验,如图(甲)所示。小车和智能手机总质量记为,钩码的质量记为,不计空气阻力,重力加速度为,。
实验步骤如下:
①挂上钩码,改变木板的倾角,调节定滑轮使细线与长木板平行,轻推小车,使小车和智能手机沿木板匀速下滑;
②取下钩码,记录其质量为,让小车和智能手机沿木板下滑,利用手机软件Phyphox测出加速度;
③改变钩码质量,再重复步骤①②,多次测量;
④通过作图可得到小车加速度与合外力()的关系图像如图(乙)所示。
(1)步骤②中小车和智能手机的合外力_______(填“大于”“小于”或“等于”);本实验中钩码的质量_______(填“需要”或“不需要”)远小于小车和智能手机的总质量。
(2)根据图像(乙)得到小车和智能手机的总质量为_______kg;某次实验中,当木板倾角时,对应钩码质量为,则此时小车和斜面间的摩擦力大小为_______N;木板倾角不变,小明取下钩码,挂上橡皮,小车沿斜面下滑,利用手机软件Phyphox测出加速度,则橡皮的质量为_______g。(取)
【答案】(1) ①. 等于 ②. 不需要
(2) ①. 0.25 ②. 0.7 ③. 25
【解析】
【小问1详解】
[1]取小车和智能手机为研究对象,沿斜面向下为正方向。步骤①中小车做匀速运动,设钩码匀速上升,分别对小车和钩码应用牛顿第二定律,得小车沿斜面方向的方程为
钩码沿竖直向上方向的方程为
所以步骤①满足
步骤②取下钩码后,小车和智能手机所受合外力为
[2]由上式可知合外力与相等。钩码在测量加速度前被取下,只用于抵消摩擦力、确定木板倾角,测量时不计入小车和智能手机的质量,因此钩码质量不需要远小于总质量。
【小问2详解】
[1]图像的纵轴为小车加速度,横轴为合外力。对小车和智能手机应用牛顿第二定律,得
由图像读出,当合外力为时,小车加速度为,代入图像读数得
[2]步骤①中钩码质量和木板倾角均取题给数值。由前面得到的匀速条件为
所以
代入相应数据得
[3]设橡皮质量为。挂上橡皮后,小车沿斜面向下、橡皮向上运动,加速度大小均为。对小车和橡皮分别列沿运动方向的牛顿第二定律方程,得
橡皮沿竖直向上方向的方程为
由第二式得
代入第一式,并利用同一倾角下步骤①的关系
可得
解得
代入相应数据得
四、解答题:本题共3小题,共39分。
13. 供暖管上的温度计及其内部结构如图,滑片把圆环分成Ⅰ、Ⅱ两部分,Ⅰ密封一定质量的理想气体,紧贴供暖管上的导热片,Ⅱ与大气相通,滑片可沿圆环无摩擦自由滑动。已知大气压强为,供暖前温度计指示-3℃,Ⅰ区内气体体积为,供暖后温度计指示42℃。若供暖前后,Ⅰ区内气体吸收了的热量。求:
(1)供暖后,Ⅰ区内气体的体积;
(2)供暖前后,Ⅰ区内气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)38J
【解析】
【小问1详解】
Ⅰ区内气体压强始终等于大气压强,供暖前,
供暖后
根据盖吕萨克定律有
解得
【小问2详解】
若供暖前后,Ⅰ区内气体吸收了的热量,则有
气体体积增大,气体对外界做功,则有
根据热力学第一定律有
解得
14. 如图所示为某冒险滑雪运动员运动的示意图,运动员站在运动雪橇上从A点受到恒力作用从静止开始加速,到达B点后撤去恒力,从C点水平冲出,恰好从D点切入飞进半径为R的圆形光滑轨道。已知人的质量为,运动雪橇的质量为,恒力,水平面与雪橇间动摩擦因数为0.1,, ,OD与竖直线夹角为53°,圆形轨道半径 ,,人和雪橇在运动中可以视为质点。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力)求:
(1)运动员达到C点时的速度大小;
(2)C、D两点间竖直距离;
(3)运动员和雪橇在D点受到的弹力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
人和雪橇在AB阶段的加速度
设到达B点速度为,从A到B点做匀加速直线运动,
解得
人和雪橇在BC阶段的加速度
设到达C点的速度为,从B到C点做匀减速直线运动,
解得
【小问2详解】
从D点切入飞进圆形轨道,所以在D点速度与水平线夹角为,作出速度三角形如图
水平速度为,得在D点的竖直向下的速度为
从C到D经历时间
所以C、D间的竖直距离
【小问3详解】
设在D点速度为,则有
在D点受力分析,分解重力到沿半径方向和垂直于半径方向,如图所示,
沿半径方向有
解得
15. 某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,传送带正常运转的速度为v=4m/s。一次工人把M=40kg的货物放在传送带上时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块m=5kg带有挂钩的木板,把货物放到木板最上端,通过定滑轮用平行于传送带的绳子把木板拉上去,如图所示,已知木板上端到传送带上端的距离为L=50 m,货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.8,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(物块可看作质点,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求货物的最大加速度及工人所用拉力的最大值;
(2)若工人用F=567 N的恒定拉力把货物拉到处时来电了,工人随即将拉力减小为8N,当工人发现木板与传送带共速时撤去了拉力,货物刚好没有从木板上滑落,不计传送带的加速时间,求:
①木板长度;
②货物到达传送带上端的时间。(上述过程板块整体重心始终在传送带上)
【答案】(1)0.4m/s2;576N;(2)①4m;②21.25s
【解析】
【分析】
【详解】(1)当货物受到沿斜面方向的最大静摩擦力时,拉力取最大值,此时对货物有
对整体有
解得货物的最大加速度为
拉力最大值为
(2)①来电前对整体有
解得
则刚来电时整体速度为
来电后二者相对滑动,对木板有
对货物有
解得
则木板与传送带共速时间为
此时货物速度为
则这段时间内相对位移为
此后由于
传送带对木板的摩擦力变为静摩擦力,则木板匀速,货物仍以加速度,设再经货物速度达到,则加速时间为
此段时间内相对位移为
则板长为
②三者共速后一起匀速时间为
而来电前运动时间为
故货物到达传送带上端的时间为
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银川一中2026届高三年级第二次月考
物 理 试 卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3、考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 氚(符号T或)在自然界中极为稀少,主要由宇宙射线与大气作用生成,也是核反应堆中的副产物。氚具有放射性,半衰期约12.43年,衰变时放出射线。若氚取代氢进入水分子,可能随饮食进入人体产生潜在危害。下列有关氚的表述,正确的是( )
A. 氚与氢的原子序数不同,故不属于同一元素
B. 50个氚经过12.43年剩下25个
C. 用中子轰击锂能产生氚,其核反应方程式为:
D. 射线的本质是高速电子流,穿透能力很弱,用一张纸就能把它挡住
2. 夜间骑行时,自行车尾灯能够提高可见性。尾灯内部无电源驱动,其结构通常是由多个直角棱镜组成,自行车后方的汽车灯光线水平射入棱镜后,在棱镜侧面经过两次全反射后水平反射回去。如图所示,根据全反射原理,自行车尾灯棱镜所选用材料的折射率至少为( )
A. B. 1.5 C. D. 2
3. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系,根据单位间的关系可以判断物理关系式是否正确。某组同学在探究声速v与空气压强p和空气密度的关系时,推导出四个空气中声速的关系式,式中k为比例常数,无单位,则可能正确的关系式是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,挡板M、N可绕同一转轴O转动,挡板N竖直,两挡板夹角60°,中间静止一球,质量为m。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 初始时,挡板M对球的作用力大小为mg
B. 保持挡板N不动,顺时针缓慢转动M至水平,两板对球的弹力均逐渐增大
C. 保持挡板M不动,逆时针缓慢转动N至水平,M对球的弹力一直减小,N对球的弹力先减小后增大
D. 保持两挡板夹角60°不变,逆时针缓慢旋转到N水平的过程中,两木板对球的弹力均逐渐减小
程中,两木板对球的弹力均逐渐减小
5. 鲁迅先生的《从百草园到三味书屋》中有一段描写:扫开一块雪,露出地面,用一枝短棒支起一面大的竹筛来,下面撒些秕谷,棒上系一条长绳,人远远地牵着,看鸟雀下来啄食,走到竹筛底下的时候,将绳子一拉,便罩住了。如下甲图为情景画,乙图为模型简图,竹筛视为一个半径为的半球壳,初始用短棒在左侧支撑住,竹筛底面与地面夹角为,小鸟视为质点,在竹筛落地时的底面圆心处偷吃谷子,此时绳子拉动,短棒拉走,竹筛开始落下,绕着右端支点转动,其角速度随时间变化的图像如丙图所示,小鸟被惊动,立刻开始沿着半径向外逃窜,小鸟运动可视为匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 竹筛开始转动后,竹筛上面各点做匀速圆周运动
B. 竹筛开始运动后,竹筛上面各点的向心加速度大小变大
C. 短棒拉走,竹筛从开始运动到落地需要
D. 小鸟能够成功逃离竹筛的最小速度为
6. 如图所示,工人将一根长为的电线杆倾斜一定角度,端触地(始终不滑动),电线杆上的点靠在一梯子上,离地高度为,此时电线杆与水平方向的夹角为,若某时刻突然使电线杆上的点获得一水平向右、大小为的速度,则此时点线速度为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在竖直面内建立直角坐标系,一小球从轴上点以速率与轴正方向夹角斜向上抛出,小球在面内运动,经过轴上的点。不计空气阻力,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 小球在运动过程中最小速度为
B. 小球的初速度大小为
C. 小球运动过程离连线最远的距离为
D. 当与轴正方向夹角为时,小球经过轴的水平位移最大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 蝙蝠一边飞,一边从嘴里发出超声波,超声波像波浪一样向前推进,遇到障碍物就会反射回来,传到蝙蝠的耳朵里,蝙蝠就立刻调整飞行的方向。依靠这个技能,蝙蝠在黑夜能够轻松捕捉蚊子和飞蛾。假设当时声波在空气中传播速度为340m/s,同时蝙蝠发出频率为1.7×104Hz的声波,下列说法正确的是( )
A. 声波由空气中传播到水中,频率不会改变
B. 蝙蝠接收到的回声频率与猎物相对蝙蝠运动的速度无关
C. 该声波遇到尺寸约为2m的障碍物时不会发生明显衍射现象
D. 蝙蝠发出的超声波是纵波,因此不能发生干涉现象
9. 如图,装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上,木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动,木箱始终保持静止。已知甲质量为2kg,乙质量为3kg,木箱质量为6kg,甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则在乙下落的过程中( )
A. 甲运动的加速度大小为3m/s2
B. 地面对木箱的支持力大小为98N
C. 地面对木箱的摩擦力大小为8N,方向向左
D. 若将甲乙的位置互换,则绳上拉力保持不变
10. 如图甲所示,A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,其中A物体的质量为m。现用恒定的向上拉B,使两物体开始向上运动。在分离前,A物体的加速度随位移x变化如图乙所示。当A物体运动位移为h时,B与A分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B物体的质量为
B. 弹簧的劲度系数为
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为
D. B和A分离后,B还能继续上升
三、实验题:本题共2小题,共15分。
11. 如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用图钉将橡皮筋一端固定在板上的A点,另一端拴上两条细绳,绳的末端系好绳套。实验时先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度拉橡皮筋,使结点到达O点;再单独用一个弹簧测力计钩住绳套拉橡皮筋。
(1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是( )
A. F的大小等于F1、F2的大小之和
B. 使绳OB和绳OC相互垂直
C. 使橡皮筋上的结点到达同一位置
(2)图中沿OB方向拉的弹簧测力计的示数为___________N。
(3)实验中需要标记或者记录的信息有( )
A. 橡皮筋的原长 B. 力F1、F2所夹的角度
C. 力F的大小和方向 D. 力F1、F2的大小和方向
(4)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如右图所示的示意图,图中F1和F2的合力的理论值是___________,实际测量值是___________(均选填“F”或“F′”)。
12. 小明利用智能手机中的传感器和APP软件“Phyphox”来探究“质量不变的情形下小车的加速度与力的关系”实验,如图(甲)所示。小车和智能手机总质量记为,钩码的质量记为,不计空气阻力,重力加速度为,。
实验步骤如下:
①挂上钩码,改变木板的倾角,调节定滑轮使细线与长木板平行,轻推小车,使小车和智能手机沿木板匀速下滑;
②取下钩码,记录其质量为,让小车和智能手机沿木板下滑,利用手机软件Phyphox测出加速度;
③改变钩码质量,再重复步骤①②,多次测量;
④通过作图可得到小车加速度与合外力()的关系图像如图(乙)所示。
(1)步骤②中小车和智能手机的合外力_______(填“大于”“小于”或“等于”);本实验中钩码的质量_______(填“需要”或“不需要”)远小于小车和智能手机的总质量。
(2)根据图像(乙)得到小车和智能手机的总质量为_______kg;某次实验中,当木板倾角时,对应钩码质量为,则此时小车和斜面间的摩擦力大小为_______N;木板倾角不变,小明取下钩码,挂上橡皮,小车沿斜面下滑,利用手机软件Phyphox测出加速度,则橡皮的质量为_______g。(取)
四、解答题:本题共3小题,共39分。
13. 供暖管上的温度计及其内部结构如图,滑片把圆环分成Ⅰ、Ⅱ两部分,Ⅰ密封一定质量的理想气体,紧贴供暖管上的导热片,Ⅱ与大气相通,滑片可沿圆环无摩擦自由滑动。已知大气压强为,供暖前温度计指示-3℃,Ⅰ区内气体体积为,供暖后温度计指示42℃。若供暖前后,Ⅰ区内气体吸收了的热量。求:
(1)供暖后,Ⅰ区内气体的体积;
(2)供暖前后,Ⅰ区内气体内能的变化量。
14. 如图所示为某冒险滑雪运动员运动的示意图,运动员站在运动雪橇上从A点受到恒力作用从静止开始加速,到达B点后撤去恒力,从C点水平冲出,恰好从D点切入飞进半径为R的圆形光滑轨道。已知人的质量为,运动雪橇的质量为,恒力,水平面与雪橇间动摩擦因数为0.1,, ,OD与竖直线夹角为53°,圆形轨道半径 ,,人和雪橇在运动中可以视为质点。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力)求:
(1)运动员达到C点时的速度大小;
(2)C、D两点间竖直距离;
(3)运动员和雪橇在D点受到的弹力大小。
15. 某工厂用倾角为37°的传送带把货物由低处运送到高处,传送带正常运转的速度为v=4m/s。一次工人把M=40kg的货物放在传送带上时停电了,为了不影响工作的进度,工人拿来一块m=5kg带有挂钩的木板,把货物放到木板最上端,通过定滑轮用平行于传送带的绳子把木板拉上去,如图所示,已知木板上端到传送带上端的距离为L=50 m,货物与木板及木板与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.8,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(物块可看作质点,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)为了把货物拉上去又不使货物相对木板滑动,求货物的最大加速度及工人所用拉力的最大值;
(2)若工人用F=567 N的恒定拉力把货物拉到处时来电了,工人随即将拉力减小为8N,当工人发现木板与传送带共速时撤去了拉力,货物刚好没有从木板上滑落,不计传送带的加速时间,求:
①木板长度;
②货物到达传送带上端的时间。(上述过程板块整体重心始终在传送带上)
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