精品解析:河北衡水街关中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题
2026-10-02
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内容正文:
2026~2027学年上学期高三第一次调研考试
物理
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:必修第一、二册,选择性必修第一册第一章。
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. “蹴鞠”起源于春秋战国时期的齐国故都临淄,在我国已流传两千三百多年,历史悠久,其中在唐宋时期最为繁荣,盛极一时,下列说法正确的是( )
A. 研究“蹴鞠”在空中旋转时,可将“蹴鞠”看成质点
B. 研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时,可将“蹴鞠”看成质点
C. 脚对“蹴鞠”的作用力是由于“蹴鞠”的形变而产生的
D. 脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.在研究“蹴鞠”在空中旋转时,“蹴鞠”的形状和大小不能忽略,因此不能将“蹴鞠”看成质点,故A错误;
B.研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时,“蹴鞠”的形状和大小可忽略不计,可将“蹴鞠”看成质点,故B正确;
C.弹力是由于施力物体的形变而产生的,因此脚对“蹴鞠”的作用力是由于脚的形变而产生的,故C错误;
D.脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选B。
2. 生活中有许多关于圆周运动的实例,如转笔、摩天轮,汽车通过拱形桥等。如图所示,转笔深受广大中学生的喜爱,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O在水平面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的笔帽线速度不变
B. 笔帽做匀速圆周运动的线速度大小一定与半径成正比
C. 做匀速圆周运动的笔帽受到的合力指向圆心
D. 笔帽做匀速圆周运动是一种匀加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的笔帽,线速度大小不变,方向时刻发生变化,故A错误;
B.匀速圆周运动中,根据
可知只有角速度一定时,线速度大小和半径成正比,故B错误;
C.匀速圆周运动的物体合力提供所需向心力,方向总是指向圆心,故C正确;
D.匀速圆周运动的加速度大小不变,方向时刻发生变化,所以匀速圆周运动是一种变加速运动,故D错误。
故选C。
3. 在足球场上,一质量为的足球朝运动员以的速度迎面而来,然后运动员将足球以的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。则下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为 B. 合外力对足球的冲量为
C. 合外力对足球不做功 D. 合外力对足球做功为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.足球被踢回的方向为正,则,
足球的动量变化量为
由动量定理,得合外力的冲量,故AB错误;
CD.由动能定理,合外力对足球所做的功为,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示为卫星远离地球的过程,卫星在椭圆轨道I上运行到远地点变轨,进入圆形轨道II,在圆形轨道II上运行到点时再次加速变轨,从而最终摆脱地球束缚。对于该过程,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道I上由点运行到点的过程,机械能守恒
B. 卫星在点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道II
C. 卫星沿轨道I运行的周期大于沿轨道II运行的周期
D. 卫星沿轨道I运行时,在点的加速度小于在点的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.卫星在轨道I上由点运行到点的过程,万有引力对其做负功,根据动能定理知,动能减小,速度逐渐减小,重力势能增加,由于只有万有引力做功,机械能守恒,A正确;
B.轨道Ⅱ为高轨道,卫星沿轨道I运动至点时,应加速做离心运动才能进入轨道Ⅱ,需向后喷气加速才能进入轨道II,B错误;
C.因轨道I的半长轴小于轨道II的半径,根据开普勒第三定律可知,沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期,C错误;
D.根据可知,沿轨道I运行时,在点的加速度大于在点的加速度,D错误。
故选A。
5. 如图所示为某同学练习投篮时的简易图,两次篮球的出手点均为,结果两次篮球均命中篮筐,轨迹如图。已知篮球两次出手瞬间的速度大小相等,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 轨迹2的运动时间较长 B. 轨迹2最高点的速度较大
C. 轨迹1在点的速度较大 D. 轨迹2在点时,重力的瞬时功率大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设两条轨迹的最高点相对点的高度分别为、,点相对点的高度为。篮球在竖直方向上做竖直上抛运动,上升时间与从最高点下降到点的时间之和为,其中
由图可知,故,轨迹1的运动时间较长,A错误;
B.篮球在水平方向上做匀速直线运动,设两次投篮的水平位移均为,则水平分速度分别为、
由可得,而篮球在最高点的竖直分速度为零,故轨迹2最高点的速度较大,B正确;
C.设篮球质量为,两次出手速度大小均为,到达点时的速度大小分别为、。从点到点,由动能定理有
解得,两次篮球在点的速度大小相等,C错误;
D.两次篮球到达点时均向下运动,设此时竖直分速度的大小分别为、。从最高点到点,由竖直方向的运动规律有
由可得
重力的瞬时功率为,故,轨迹1在点时重力的瞬时功率较大,D错误。
故选B。
6. 如图所示为某次跳水运动员跳水的情景,跳水运动员的部分跳水过程可以简化为:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(M位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(N位置)。则运动员从开始接触跳板到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员一直处于超重状态
B. 运动员的动能先增大后减小
C. 跳板的弹性势能一直在减小
D. 运动员所受重力对她做的功大于她克服跳板的作用力所做的功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.运动员刚与跳板接触至时,做加速度减小的加速运动,处于失重状态,之后有
运动员开始做加速度增大的减速运动,处于超重状态,运动员的动能先增大后减小,故A错误,B正确;
C.该过程中跳板的形变量一直增大,至最低点时跳板形变量最大,弹性势能最大,故C错误;
D.对全程,由动能定理得
解得
即运动员所受重力对她做的功小于她克服跳板的作用力所做的功,故D错误。
故选B。
7. 一辆玩具汽车在水平地面做直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为,受到的阻力f大小始终为车重的0.1倍,重力加速度g取。则( )
A. 汽车在时间内加速度方向不变
B. 汽车在末的位移大小为
C. 汽车在内因刹车额外产生的制动力的大小为
D. 汽车在时间内克服阻力f做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可得,时斜率由正值变为负值,所以时汽车加速度开始反向,A错误;
B.图线围成的面积为汽车位移的大小,汽车在末的位移大小为,B错误;
C.时间内由图像可知加速度大小
由牛顿第二定律有
解得因刹车额外产生的制动力的大小为,C错误;
D.时间内克服阻力做的功为
汽车在末的位移大小为
时间内克服阻力做的功为
时间内克服阻力做的功为,D正确。
故选D。
二、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. 如图所示,相框用两段长度不同的轻绳拴接于点,轻绳的另一端分别拴接在水平天花板上的、两点,已知。则下列说法正确的是( )
A. 轻绳向上的分力小于轻绳向上的分力
B. 轻绳向左的分力小于轻绳向右的分力
C. 轻绳的拉力大于轻绳的拉力
D. 将轻绳截去一小段,悬点向左移动少许,保持方向不变,轻绳的力减小
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.以相框为研究对象受力分析,如图1所示
由于,则图中的
由力的平衡条件得在轴方向上合力为0,则有
故
在轴方向上有,故A正确,BC错误;
D.将轻绳截去一小段,悬点向左移动少许,轻绳的拉力沿逆时针方向转过一个小角度,如图2所示
则轻绳的拉力减小,故D正确。
故选AD。
9. 2025年7月2日,福建龙岩梅花山华南虎野化训练基地首次记录华南虎野外捕食。假设一华南虎(可视为质点)捕猎时在时刻从静止开始在平直的草原上做匀加速直线运动,其速度v与位移x变化关系可用如图所示的图像表示,关于华南虎的运动,下列说法正确的是( )
A. 华南虎做匀加速直线运动的加速度大小为
B. 华南虎在时的速度大小为
C. 华南虎在内的平均速度大小为
D. 华南虎从所用的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图像斜率得图线斜率为
匀变速直线运动满足。物体从静止开始,,所以图线斜率满足
加速度为
由速度—时间关系,得时,故A正确,B错误;
CD.由图可知位移为时速度为。匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的平均值,所以
由速度—时间关系得,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,光滑的水平面上放置质量为的长木板乙,质量为的小物块甲放在长木板的最左端,时刻同时给小物块和长木板方向相反,大小均为的初速度。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为,重力加速度取,小物块甲可视为质点,整个过程小物块始终没有离开长木板。则下列说法正确的是( )
A. 长木板的长度至少为
B. 长木板的速度为时,小物块的速度大小为,方向向左
C. 长木板的速度为时,小物块正处在加速阶段
D. 小物块在长木板上发生相对滑动的时间为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.规定向左为正方向,甲、乙所组成的系统,在水平方向上不受外力, 满足动量守恒
解得甲、乙共速时的速度大小为
根据能量守恒,有
解得长木板的长度至少为L=24,故A错误;
B.设向左为正方向;两物体在运动中不受外力,总动量守恒;则由动量守恒定律可知
代入数据解得小物块的速度为,负号表示方向向右,故B错误;
C.设向左为正方向;两物体在运动中不受外力,总动量守恒;则由动量守恒定律可知
代入数据解得小物块的速度为,方向向左,小物块正处在加速阶段,故C正确;
D.选向右为正方向,对小物块根据动量定理,有
解得小物块在长木板上发生相对滑动的时间为,故D正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 为探究加速度与合外力的关系,某物理探究小组利用相关器材,自制了如图所示的实验装置。
(1)该实验________(填“不需要”和“需要”)平衡摩擦力。
(2)下列实验操作中,必要的是________(填字母)。
A. 确保细线与长木板板面平行
B. 确保每次实验时,小车从同一初始位置由静止释放
C. 测量小车(含遮光片与车内砝码)的总质量M
D. 控制砂桶与砂的总质量m远小于小车总质量M
(3)调整好实验装置后,第一次实验:力传感器示数为,记录小车经过光电门1、2的挡光时间;第二次实验:减少砂桶中砂的质量,由静止释放小车,此时力传感器示数将________(填“大于”“小于”或“等于”),记为,记录此时挡光时间若加速度与合外力成正比,则需满足的表达式为________(选用、、、、遮光片宽度d和两光电门的间距L表示)。
【答案】(1)需要 (2)A
(3) ①. 小于 ②.
【解析】
【小问1详解】
需要平衡摩擦力,这样力传感器示数才等于小车所受合外力。
【小问2详解】
A.确保细线与长木板平行,传感器示数为小车所受的合外力,A正确;
B.小车不必每次从同一位置由静止释放,B错误;
C.探究加速度与合外力的关系,需控制质量M不变,不需要测出具体M值,C错误;
D.力传感器示数即为小车所受合外力,则不需要保证砂桶与砂的总质量远小于小车总质量M,D错误。
故选A。
【小问3详解】
[1]砂桶及砂桶中的重力大小与力的传感器示数相关,砂桶和砂的总重力越大,力的传感器示数也越大,减少砂桶中砂的质量,传感器示数也变小;
[2]根据光电门速度的计算,用遮光片通过的平均速度表示瞬时速度,有,,,
若加速度与合外力成正比,由及
可得。
12. 某物理兴趣小组为探究阻力对机械能守恒定律实验的影响,选用轨道(倾斜轨道底端平滑连接竖直半圆轨道)、滑块、光电门、刻度尺等器材搭建了“迷你过山车”实验装置。滑块从倾斜轨道不同高度h处由静止释放,先后经过B点和C点,光电门1(位于B点)和光电门2(位于C点)可直接测量滑块经过对应位置的瞬时速度。忽略滑块与轨道间的摩擦及空气阻力,重力加速度为g。
(1)用刻度尺测得滑块释放时离B点的高度为h,光电门1测得滑块经过B点的速度为。若机械能守恒,则关系式_____________(用题中符号表示)成立。
(2)实际实验中,由于存在摩擦阻力,测得的“动能增加量”始终小于“重力势能减少量”。为减小该误差,下列措施合理的是_____________(填字母)。
A. 换用表面更粗糙的滑块 B. 把倾斜轨道换成摩擦更小的气垫导轨
C. 增大圆弧轨道的半径R D. 多次测量高度h取平均值
(3)实验中,小组同学误将释放高度测量为,则计算得出的“重力势能减少量”与“动能增加量”的比值将_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)某同学提出:可在圆弧轨道上额外安装一个光电门3(位置介于B、C中间的D点),通过比较滑块在B、D两点和D、C两点的机械能变化,判断阻力对实验的影响规律。若滑块从B到D的过程中,重力势能增加量为,动能减少量为;从D到C的过程中,重力势能增加量为,动能减少量为。忽略空气阻力,结合圆周运动过程中摩擦力与速度的关系(速度越大,摩擦力越大),则与的大小关系为_____________,理由是_______________________________________。
【答案】(1) (2)B
(3)偏大 (4) ①. ②. 滑块从B到D过程中的速度大于从D到C过程中的速度,克服摩擦力做功更多
【解析】
【小问1详解】
以点为零势能参考面,滑块从释放点由静止开始运动,若运动过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律有
约去质量,可得
【小问2详解】
本实验中,由于滑块受到摩擦阻力,部分重力势能转化为内能,导致测得的动能增加量小于重力势能减少量。因此,应减小滑块运动过程中受到的摩擦阻力。
A.换用表面更粗糙的滑块,会增大滑块与轨道之间的摩擦力,使机械能损失增大,不能减小实验误差,故A错误;
B.把倾斜轨道换成摩擦更小的气垫导轨,可以减小滑块在倾斜轨道上运动时受到的摩擦阻力,从而减小机械能损失,故B正确;
C.增大圆弧轨道的半径,主要改变圆弧轨道上的支持力和轨道长度,不能直接减小倾斜轨道上的摩擦阻力,故C错误;
D.多次测量高度并取平均值,只能减小高度测量造成的偶然误差,不能消除摩擦阻力造成的系统误差,故D错误。
故选B。
【小问3详解】
释放高度的测量值由变为,且,则计算得到的重力势能减少量为
由于,所以,而光电门测得的速度不受高度测量值变化的影响,动能增加量不变
因此
所以“重力势能减少量”与“动能增加量”的比值将偏大
【小问4详解】
[1][2]滑块从点运动到点的过程中,高度逐渐增加,速度逐渐减小,因此到过程中滑块的速度大于到过程中的速度,且根据题意,速度越大时滑块受到的摩擦力越大
根据功能关系,重力势能增加量、动能减少量以及克服摩擦力所做的功之间的关系为
因此有
在两段弧长相同或进行相同路程的比较中,到过程中滑块的速度较大,受到的摩擦力较大,克服摩擦力做功较多,所以有
13. 如图所示,三段轻绳悬挂一质量为的物体,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与物体相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,整个装置处于静止状态。已知,,与间动摩擦因数,与水平桌面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,g取10m/s2。求:
(1)若,整个装置处于静止状态,求轻绳OA受到拉力的大小和与水平桌面间摩擦力的大小;
(2)为使整个装置保持图示结构不变,物体质量的最大值。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
设表示轻绳的拉力,表示轻绳的拉力。结点静止,竖直方向平衡得
水平方向平衡得
代入和,得
进而得
取向右为水平方向正方向。物块受绳的拉力向右,受物块的静摩擦力向左;物块受物块的静摩擦力向右,受桌面的静摩擦力向左。两物块的水平受力如图所示。
对物块沿水平方向列平衡方程,得
对物块沿水平方向列平衡方程,得
【小问2详解】
由结点的竖直、水平平衡方程,得
物块竖直方向平衡,物块对它的支持力为
将两物块视为整体,桌面的支持力为
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块间的最大静摩擦力为
桌面的最大静摩擦力为
由两物块各自的水平平衡可知,两个接触面所需的摩擦力大小都等于。两物块间先达到静摩擦力上限,故,此时桌面摩擦力仍未达到上限。所以
14. 光滑斜面和粗糙斜面的底端、与粗糙水平轨道平滑连接,如图所示。已知斜面倾角,长度,水平轨道长度,斜面长度,倾角为。滑块质量,与间的动摩擦因数,与间的动摩擦因数可调(),从点由静止释放滑块,重力加速度取,,。
(1)求滑块第一次到达中点时的速度。
(2)若滑块恰好能到达的中点,求。
(3)若,求滑块在上运动的总路程。
【答案】(1),方向沿水平轨道由指向。
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设滑块第一次到达中点时的速度大小为。从释放到第一次到达该中点,由动能定理有
解得,方向沿水平轨道由指向。
【小问2详解】
滑块恰好能到达的中点,说明到达该处时速度为零。从释放到到达该中点,由动能定理有
解得
【小问3详解】
当时,斜面光滑。设滑块第一次到达点时的动能为,从释放到第一次到达点,由动能定理有
从点上升至点所需克服重力做的功为
因此滑块恰好到达点,随后沿斜面返回。两斜面均光滑,滑块往返运动时仅在上因摩擦损失机械能,最终停在上。
设滑块在上运动的总路程为,对从释放到最终停止的全过程,由动能定理有
解得
15. 如图所示,两段半径均为、圆心角均为的光滑圆管平滑衔接于点,其中入口和出口的切线均沿水平方向,放在光滑水平面上的长木板C上表面与出口处的切线刚好平齐,长木板C的右端固定一挡板,挡板上固定一轻弹簧,弹簧原长时的自由端刚好位于长木板的点,点右侧的长木板光滑,质量为的滑块B放在长木板的最左端。质量为的滑块A从圆管的入口处静止进入圆管,滑块A的尺寸比圆管的直径略小,经过一段时间与滑块B发生弹性碰撞,碰后滑块A被反弹,且速率为碰前的,最终滑块B又刚好返回到长木板的最左端。已知长木板的质量为,滑块B与点左侧长木板上表面间的动摩擦因数为,重力加速度,,滑块A、B均可视为质点。求:
(1)滑块A第一次运动到点时与圆管之间的作用力大小;
(2)滑块B的质量;
(3)点到长木板最左端的距离以及弹簧最大的弹性势能。
【答案】(1)1N (2)1kg
(3),
【解析】
【小问1详解】
滑块从入口处运动到点的过程,滑块的机械能守恒,则有,滑块运动到点时,假设滑块与圆管的内壁有作用力,由牛顿第二定律得,解得
假设不成立,说明滑块与圆管的外壁有作用力,即外壁对滑块的作用力指向,作用力的大小为1N。
【小问2详解】
两滑块碰前,对滑块由机械能守恒定律得,
解得
由题意可知,碰后滑块的速度大小为,方向向左。
由于两滑块的碰撞为弹性碰撞,则该过程动量守恒、机械能守恒,则有
解得,
【小问3详解】
弹簧的弹性势能最大时,滑块B与长木板C共速,该过程由动量守恒定律得,解得
该过程由能量守恒定律得
从弹簧最短到滑块B返回到长木板最左端的过程,滑块B与长木板组成的系统动量守恒,则有
解得
该过程由能量守恒定律得,
解得,
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2026~2027学年上学期高三第一次调研考试
物理
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:必修第一、二册,选择性必修第一册第一章。
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. “蹴鞠”起源于春秋战国时期的齐国故都临淄,在我国已流传两千三百多年,历史悠久,其中在唐宋时期最为繁荣,盛极一时,下列说法正确的是( )
A. 研究“蹴鞠”在空中旋转时,可将“蹴鞠”看成质点
B. 研究“蹴鞠”在空中飞行的距离时,可将“蹴鞠”看成质点
C. 脚对“蹴鞠”的作用力是由于“蹴鞠”的形变而产生的
D. 脚对“蹴鞠”的作用力和“蹴鞠”对脚的作用力是一对平衡力
2. 生活中有许多关于圆周运动的实例,如转笔、摩天轮,汽车通过拱形桥等。如图所示,转笔深受广大中学生的喜爱,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O在水平面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的笔帽线速度不变
B. 笔帽做匀速圆周运动的线速度大小一定与半径成正比
C. 做匀速圆周运动的笔帽受到的合力指向圆心
D. 笔帽做匀速圆周运动是一种匀加速运动
3. 在足球场上,一质量为的足球朝运动员以的速度迎面而来,然后运动员将足球以的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。则下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为 B. 合外力对足球的冲量为
C. 合外力对足球不做功 D. 合外力对足球做功为
4. 如图所示为卫星远离地球的过程,卫星在椭圆轨道I上运行到远地点变轨,进入圆形轨道II,在圆形轨道II上运行到点时再次加速变轨,从而最终摆脱地球束缚。对于该过程,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道I上由点运行到点的过程,机械能守恒
B. 卫星在点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道II
C. 卫星沿轨道I运行的周期大于沿轨道II运行的周期
D. 卫星沿轨道I运行时,在点的加速度小于在点的加速度
5. 如图所示为某同学练习投篮时的简易图,两次篮球的出手点均为,结果两次篮球均命中篮筐,轨迹如图。已知篮球两次出手瞬间的速度大小相等,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 轨迹2的运动时间较长 B. 轨迹2最高点的速度较大
C. 轨迹1在点的速度较大 D. 轨迹2在点时,重力的瞬时功率大
6. 如图所示为某次跳水运动员跳水的情景,跳水运动员的部分跳水过程可以简化为:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(M位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(N位置)。则运动员从开始接触跳板到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员一直处于超重状态
B. 运动员的动能先增大后减小
C. 跳板的弹性势能一直在减小
D. 运动员所受重力对她做的功大于她克服跳板的作用力所做的功
7. 一辆玩具汽车在水平地面做直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为,受到的阻力f大小始终为车重的0.1倍,重力加速度g取。则( )
A. 汽车在时间内加速度方向不变
B. 汽车在末的位移大小为
C. 汽车在内因刹车额外产生的制动力的大小为
D. 汽车在时间内克服阻力f做的功为
二、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. 如图所示,相框用两段长度不同的轻绳拴接于点,轻绳的另一端分别拴接在水平天花板上的、两点,已知。则下列说法正确的是( )
A. 轻绳向上的分力小于轻绳向上的分力
B. 轻绳向左的分力小于轻绳向右的分力
C. 轻绳的拉力大于轻绳的拉力
D. 将轻绳截去一小段,悬点向左移动少许,保持方向不变,轻绳的力减小
9. 2025年7月2日,福建龙岩梅花山华南虎野化训练基地首次记录华南虎野外捕食。假设一华南虎(可视为质点)捕猎时在时刻从静止开始在平直的草原上做匀加速直线运动,其速度v与位移x变化关系可用如图所示的图像表示,关于华南虎的运动,下列说法正确的是( )
A. 华南虎做匀加速直线运动的加速度大小为
B. 华南虎在时的速度大小为
C. 华南虎在内的平均速度大小为
D. 华南虎从所用的时间为
10. 如图所示,光滑的水平面上放置质量为的长木板乙,质量为的小物块甲放在长木板的最左端,时刻同时给小物块和长木板方向相反,大小均为的初速度。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为,重力加速度取,小物块甲可视为质点,整个过程小物块始终没有离开长木板。则下列说法正确的是( )
A. 长木板的长度至少为
B. 长木板的速度为时,小物块的速度大小为,方向向左
C. 长木板的速度为时,小物块正处在加速阶段
D. 小物块在长木板上发生相对滑动的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 为探究加速度与合外力的关系,某物理探究小组利用相关器材,自制了如图所示的实验装置。
(1)该实验________(填“不需要”和“需要”)平衡摩擦力。
(2)下列实验操作中,必要的是________(填字母)。
A. 确保细线与长木板板面平行
B. 确保每次实验时,小车从同一初始位置由静止释放
C. 测量小车(含遮光片与车内砝码)的总质量M
D. 控制砂桶与砂的总质量m远小于小车总质量M
(3)调整好实验装置后,第一次实验:力传感器示数为,记录小车经过光电门1、2的挡光时间;第二次实验:减少砂桶中砂的质量,由静止释放小车,此时力传感器示数将________(填“大于”“小于”或“等于”),记为,记录此时挡光时间若加速度与合外力成正比,则需满足的表达式为________(选用、、、、遮光片宽度d和两光电门的间距L表示)。
12. 某物理兴趣小组为探究阻力对机械能守恒定律实验的影响,选用轨道(倾斜轨道底端平滑连接竖直半圆轨道)、滑块、光电门、刻度尺等器材搭建了“迷你过山车”实验装置。滑块从倾斜轨道不同高度h处由静止释放,先后经过B点和C点,光电门1(位于B点)和光电门2(位于C点)可直接测量滑块经过对应位置的瞬时速度。忽略滑块与轨道间的摩擦及空气阻力,重力加速度为g。
(1)用刻度尺测得滑块释放时离B点的高度为h,光电门1测得滑块经过B点的速度为。若机械能守恒,则关系式_____________(用题中符号表示)成立。
(2)实际实验中,由于存在摩擦阻力,测得的“动能增加量”始终小于“重力势能减少量”。为减小该误差,下列措施合理的是_____________(填字母)。
A. 换用表面更粗糙的滑块 B. 把倾斜轨道换成摩擦更小的气垫导轨
C. 增大圆弧轨道的半径R D. 多次测量高度h取平均值
(3)实验中,小组同学误将释放高度测量为,则计算得出的“重力势能减少量”与“动能增加量”的比值将_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)某同学提出:可在圆弧轨道上额外安装一个光电门3(位置介于B、C中间的D点),通过比较滑块在B、D两点和D、C两点的机械能变化,判断阻力对实验的影响规律。若滑块从B到D的过程中,重力势能增加量为,动能减少量为;从D到C的过程中,重力势能增加量为,动能减少量为。忽略空气阻力,结合圆周运动过程中摩擦力与速度的关系(速度越大,摩擦力越大),则与的大小关系为_____________,理由是_______________________________________。
13. 如图所示,三段轻绳悬挂一质量为的物体,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与物体相连,轻绳OA与竖直方向的夹角,整个装置处于静止状态。已知,,与间动摩擦因数,与水平桌面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,g取10m/s2。求:
(1)若,整个装置处于静止状态,求轻绳OA受到拉力的大小和与水平桌面间摩擦力的大小;
(2)为使整个装置保持图示结构不变,物体质量的最大值。
14. 光滑斜面和粗糙斜面的底端、与粗糙水平轨道平滑连接,如图所示。已知斜面倾角,长度,水平轨道长度,斜面长度,倾角为。滑块质量,与间的动摩擦因数,与间的动摩擦因数可调(),从点由静止释放滑块,重力加速度取,,。
(1)求滑块第一次到达中点时的速度。
(2)若滑块恰好能到达的中点,求。
(3)若,求滑块在上运动的总路程。
15. 如图所示,两段半径均为、圆心角均为的光滑圆管平滑衔接于点,其中入口和出口的切线均沿水平方向,放在光滑水平面上的长木板C上表面与出口处的切线刚好平齐,长木板C的右端固定一挡板,挡板上固定一轻弹簧,弹簧原长时的自由端刚好位于长木板的点,点右侧的长木板光滑,质量为的滑块B放在长木板的最左端。质量为的滑块A从圆管的入口处静止进入圆管,滑块A的尺寸比圆管的直径略小,经过一段时间与滑块B发生弹性碰撞,碰后滑块A被反弹,且速率为碰前的,最终滑块B又刚好返回到长木板的最左端。已知长木板的质量为,滑块B与点左侧长木板上表面间的动摩擦因数为,重力加速度,,滑块A、B均可视为质点。求:
(1)滑块A第一次运动到点时与圆管之间的作用力大小;
(2)滑块B的质量;
(3)点到长木板最左端的距离以及弹簧最大的弹性势能。
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