精品解析:四川成都市石室中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-12
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内容正文:
2026—2027学年度上期高2027届定时练习
物理试卷
试卷说明:本试卷分选择题和非选择题两部分。第Ⅰ卷(选择题),第Ⅱ卷(非选择题),满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题(共7小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 以下说法正确的是( )
A. 小明向南以3 m/s的速度移动,小虹相对于小明向东以4 m/s的速度移动,小虹的对地速度大小为5 m/s,方向为西南方向
B. 匀变速直线运动单位时间内的速率变化量一定相等
C. 速度越大,代表位置变化越快
D. 竖直上抛运动到最高点时,物体处于静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.取向东、向南为正方向,由相对速度关系,小虹对地速度的东向、南向分量分别为,,由勾股关系,小虹对地速度大小为
由于两个分量分别向东、向南,合速度方向为东南,故A错误;
B.匀变速直线运动的加速度恒定,只能说明相等时间内速度变化量相等;速率是速度的大小,若运动过程中速度方向发生改变(如竖直上抛越过最高点),速率的变化量会改变,故B错误;
C.速度是描述物体位置变化快慢和方向的物理量,速度的大小越大,表示位置变化越快,故C正确;
D.竖直上抛物体到最高点时瞬时速度为零,但仍受重力作用,加速度大小仍为,所以物体只是在该时刻速度为零,并非处于静止状态,故D错误。
故选C。
2. 现在十分流行“智能降噪”耳机,相比于传统耳机的物理降噪,“智能降噪”耳机是通过接收并分析噪音后,发出机械波和噪音形成干涉,以下关于波的性质说法错误的是( )
A. “智能降噪”耳机需要发出频率相同的机械波,且在人耳位置的是干涉“减弱点”
B. 如果耳机与耳孔之间留有缝隙,对低频噪音的降噪能力下降比对高频噪音更为显著
C. 声音是属于纵波
D. 当声音振幅相同时,机械波频率越大,人耳听到的声音也越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.“智能降噪”耳机是通过接收并分析噪音后,发出机械波和噪音形成干涉,所以“智能降噪”耳机需要发出频率相同、相位相反的机械波才能在人耳位置形成干涉的“减弱点”,故A正确;
B.低频噪音波长较长,容易通过缝隙衍射进入耳道,降噪效果下降明显,高频噪音波长较短,衍射能力弱,缝隙对其影响较小,故B正确;
C.声音在空气中传播时,空气分子在声波传播方向上来回振动,形成疏密相间的区域,因此声波是纵波,故C正确;
D.响度(音量)由振幅决定,振幅越大,响度越大,音调(高低)由频率决定,频率越高,音调越高,振幅相同的情况下,不同频率的声音响度基本相同,所以人耳听到的声音大,是声音的振幅大,故D错误。
本题选择说法错误的,故选D。
3. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力一定不为零
C. 如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,在最低点杆对小球的作用力一定不为零
D. 如图丁,圆锥摆增加绳长,保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,火车有做离心运动的趋势,则外轨和轮缘间会有挤压作用,故A错误;
B.如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力可以为零,此时重力恰好提供向心力,故B错误;
C.如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,在最低点时由竖直向下的重力和杆对小球竖直向上的拉力的合力提供向心力,向心力竖直向上,所以在最低点杆对小球的作用力一定不为零,故C正确;
D.小球在同一水平面做圆锥摆运动,受力分析如图所示。
设悬点到摆球的竖直高度为h,根据牛顿第二定律有
解得
所以圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,两滑块A、B质量分别为0.5 kg、0.2 kg,放置水平圆盘中心两侧,两滑块间用长为0.5m细线拴接,到中心距离分别为、,开始时细线刚好拉直。现圆盘从静止开始逐渐加大转速,两滑块与圆盘间动摩擦因数均为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 当角速度为时,滑块B受到最大静摩擦力作用
B. 当角速度为时,滑块B所受摩擦力为零
C. 当角速度为时,滑块A即将开始滑动
D. 当角速度为时,滑块A受到最大静摩擦力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑块A、B做圆周运动,由静摩擦力提供向心力,当静摩擦力达到最大值时,有
解得临界角速度
代入题中数据,解得A、B的临界角速度分别为
因为,所以当角速度增大时,B先达到最大静摩擦力。因为,因此时此时细线无张力,B受到静摩擦力,但不是最大静摩擦力,故A错误;
B.因为,则细线有张力,B的摩擦力达到最大静摩擦力,故B错误;
C.由于,则当AB出现相对滑动时,对B有
对A有
联立解得
可知当角速度为时,滑块A未开始滑动,故C错误;
D.随着角速度的逐渐增大,当滑块A受到最大静摩擦力的作用时,对B有
对A有
联立解得
故当角速度为时,A受到最大静摩擦力的作用,故D正确。
故选D。
5. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力F始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设杆与水平桌面夹角为,对小球a、b分别受力分析,如图所示
转动过程中,小球a、b均处于平衡状态,对小球a有
对小球b,水平方向平衡得
竖直方向平衡得
又因为
可得
小球b不滑动条件为
即
代入化简可得
令
由基本不等式可得
可得
即的最大值为,故动摩擦因数至少为。
故选B。
6. 如图所示,小球1和小球2连接在铰链杆末端,杆长分别为L1和L2,此时小球1的对地速度为v,杆与地面的夹角分别为α和β,正方体边长为d,小球2的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球1绕其下端的固定铰链转动,速度方向垂直于杆;球1与正方体左侧面保持接触,两者沿水平方向(接触面法线方向)的分速度相等,设正方体的速度大小为,则有
右杆搭在正方体的右上棱角上,杆与地面成角,杆上接触点到其下端铰链的距离为,设右杆的角速度为,则接触点的线速度为
该接触点沿垂直于杆方向的分速度与棱角沿垂直于杆方向的分速度相等,而棱角随正方体沿水平方向运动,其速度在垂直于杆方向的分量为,故,解得
小球2在右杆末端,随杆绕其下端铰链转动,速度大小为
故选A。
7. 如图所示在一定高度释放一小球(忽略空气阻力,小球可视为质点),间隔时间t再次释放一个完全相同小球,从第二个小球释放,经过时间t,第二个小球回到释放点。情景中所有碰撞均视为弹性碰撞,重力加速度为g,小球的释放高度为( )
A. gt2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设释放高度为,第一球从静止释放到第一次落地的时间为。由自由落体规律得。
第二球释放后,第一球需先经过地面反弹再与第二球相撞。反弹后到第二球释放的时间为,第一球的高度为
所以第二球释放瞬间两球的高度差为
第一球此时的上升速度为
两球加速度相同,故相对速度保持不变。设第二球释放后经过时间两球相撞,则
碰撞前第一球的上升速度为
两球质量相同且碰撞为弹性碰撞,碰撞时交换速度,因此第二球碰撞后的速度为
第二球碰撞点的高度为,在剩余时间内第二球回到释放点,故有
整理得
由于碰撞发生在释放后且返回释放点之前,碰撞前后的时间均为正,所以
将碰撞时间关系代入上式,得,所以释放高度为
故选B。
二、多项选择题(共3小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。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. 1845年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球的黏滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有,其中物理量η为液体的黏滞系数,其单位用国际制单位表示为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】根据可得
由于F的单位为N,r的单位为m,v的单位为m/s,所以液体的黏滞系数η的单位为
故选BD。
9. 618购物狂欢节后,快递物流就迎来了高峰期,由于包裹数量庞大,传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示,倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°,在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1 kg的货物无初速地放在传送带底端的A点,货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示,设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 传送带匀速转动的速度v=5 m/s
B. 货物与传送带间动摩擦因数
C. 货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5 J
D. 货物从A到B,留下的划痕长度为5 m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知时,货物与传送带共速,且
解得传送带速度,故A正确;
B. 机械能的变化量对应的是除重力以外的其他力做功,即共速前
则第一段的斜率
解得,故B错误;
C. 由牛顿第二定律
得第一段货物的加速度
货物和传送带达到共速的时间
传送带位移,货物沿斜面的位移
则摩擦生热
共速后货物与传送带一起匀速,无摩擦生热,故C错误;
D.共速前货物与传送带的相对位移即为划痕长度,,故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,我国某卫星绕地球做匀速圆周运动,航天控制中心大屏采用圆柱投影法将地球表面展开,实时显示卫星的星下点(卫星和地心连线与地球表面的交点)的移动轨迹,如图乙所示,已知地球半径为,地球表面重力加速度为,地球自转周期为,则( )
A. 该卫星的线速度小于第一宇宙速度
B. 星下点的移动速度大小等于卫星的线速度大小
C. 卫星的公转周期为
D. 卫星的轨道半径为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是发射卫星的最小速度,也是近地()圆轨道环绕速度。卫星轨道半径大于地球半径,由知,轨道半径越大,线速度越小,故卫星线速度小于第一宇宙速度,故A正确;
B.星下点的运动由卫星公转、地球自转两个因素共同决定。卫星在轨道上运动,设卫星角速度为,地球自转角速度,星下点所在纬度为,星下点在地球表面沿经度方向移动,星下点移动角速度等于卫星角速度,对应地面线速度;地球自转带动星下点向东运动,自转角速度,对应地面线速度
因此星下点相对于地面的移动速度是这两个速度的矢量合成,由图甲卫星公转与地球自转同向,故
又卫星线速度,,由图乙
故,故星下点移动速度严格小于卫星线速度,故B错误;
C.设卫星公转周期,内卫星相对地心转过的角度,地球自转转过角度,则星下点经度变化等于卫星相对地心的经度变化减去地球自转的经度变化,有
由图乙,一个周期内,星下点经度变化
因此
解得,故C错误;
D.由,
解得,又黄金代换
联立有,由C选项
代入解得,故D正确;
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本题共2小题,11题每空1分,12题每空2分,共15分)
11. 某同学用平板A和B制作了一个直角架。该同学想通过该装置,利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则,主要实验步骤如下:
(1)平板B置于水平面上,压力传感器固定在平板B上,将木块C置于压力传感器正上方,木块C紧靠平板A,如图甲所示,记录此时传感器的示数F1,此时平板A对木块C的弹力为______;
(2)以直角架连接边为转轴,抬高平板B的另一端,使平板B绕转轴逆时针旋转,平板B转过的角度为60°时,记录传感器的示数F2,如图乙所示;
(3)在误差允许的范围内,比较F1和F2的大小,若F1与F2之比为______,即可初步验证平行四边形定则;
(4)重复步骤(2),多次调整平板B转动的角度,比较F1和F2的大小,多次验证;
(5)在步骤(2)中,板B绕转轴逆时针旋转到角度为60°的过程中,若不考虑平板B与木块C间的摩擦,通过平行四边形定则可以推出平板A对木块C的弹力____________(选填“一直变大”或“先变大后变小”)。
【答案】 ①. ②. ③. 一直变大
【解析】
【详解】[1]图甲中,木块只是紧靠平板,没有挤压平板,两者之间无弹性形变,故平板对木块的弹力为。设木块的质量为,木块静止时,传感器对木块的支持力与重力等大;根据牛顿第三定律,木块对传感器的压力与该支持力等大,故传感器示数为
[2]验证时应缓慢转动并减小摩擦影响,待木块静止后读数。设平板与水平面夹角为,平板对木块的弹力大小为,传感器对木块的支持力大小为。两接触力分别垂直于平板和,因此相互垂直;其中与竖直向上方向的夹角为。下图表示时的受力及两接触力的合成关系。
木块处于平衡状态,两接触力的合力竖直向上,大小等于。按力的平行四边形定则,两接触力及其合力构成直角三角形,由边角关系得和。传感器示数等于木块对它的压力大小,根据牛顿第三定律,该压力大小等于,故转角为时有
因此两示数之比为
[3]忽略平板与木块之间的摩擦,缓慢转动过程中木块保持平衡,平板对木块的弹力仍满足前述关系
当从增大到时,一直增大,因此平板对木块的弹力一直变大。
12. 某科技小组利用压阻式传感器设计简易电子秤,设计电路如图甲所示,测量时,通过读取电压表的示数,结合图乙中U和m的对应关系判断被测物体的质量。已知压敏电阻R的阻值随所放重物质量m的增大而减小,理论值为(m的单位为kg,R单位为Ω,)。其他器材还包括:电源E(电动势3 V)、定值电阻、电压表(量程0~3 V)、开关S、托盘、砝码若干、导线若干。
(1)关系图线的绘制
①托盘空载时(),闭合开关,此时电压表示数为。
②依次在托盘上放置质量、、、、的砝码,记录对应的电压表示数,数据如下表所示。请将时电压表示数的理论值填入表格中(结果保留3位有效数字)________。
0
1
2
3
4
5
1.00
1.11
1.25
1.67
2.00
③在图乙的坐标系中描出各数据点,并作出关系图线________。
(2)电子秤的应用与改进
①由图线可知,该简易电子秤的电压读数与质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系。
②某次测量未知物体时,电压表示数为,请从图线中读出该物体的质量约为________(结果保留2位有效数字)。
③若考虑使用一段时间后电源内阻增大,若仍按原校准曲线读数,则测量值与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④为了提高该电子秤测量灵敏度(即单位质量变化引起的电压表示数变化量),科技小组提出以下建议,其中合理的是:________
A.更换电动势较大的电源
B.增大定值电阻的阻值
C.更换量程较大的电压表
D.换用阻值随质量变化更慢的压敏电阻
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 非线性 ②. ③. 偏小 ④. A
【解析】
【小问1详解】
[1]忽略电源内阻,压敏电阻与定值电阻串联,电压表测两端电压。由闭合电路欧姆定律,电路电流为
由欧姆定律得。联立可得
当以千克为单位取数值时,代入,及题给的压敏电阻关系,得
当时,电压表示数为
[2]根据表中各组数据描点并用平滑曲线连接,所得曲线随质量增大而变陡。
【小问2详解】
[1]由小问1在电路条件不变时的推导可知
该关系的变化快慢随改变,故电压读数与质量成非线性关系。
[2]由前述推导,在电路条件不变时,对该待测物体有
解得质量为
[3]设使用一段时间后的电源内阻为,由闭合电路欧姆定律,电路电流为
电压表示数为
与原校准状态相比,内阻的出现使总电阻增大,电流及电压表示数减小。原校准曲线中质量越大,压敏电阻越小,电压越大,因此较小的电压对应较小的质量,测量值偏小。
[4]A.在和不变时,由小问1的推导可知,相同质量变化引起的电压变化随电源电动势增大而增大,故A正确;
B.压敏电阻的测量范围为,在此范围内,电阻由减至,满量程内的平均电压变化量可用于比较灵敏度,由前述电压关系可得
决定大小的分母因子可写为
由基本不等式,该因子不小于,且当且仅当时取等号。原电路已使满量程平均灵敏度最大,增大反而会使其降低,故B错误;
C.增大电压表量程不会改变电路中电压随质量的变化关系,故C错误;
D.压敏电阻的阻值随质量变化更慢时,相同质量变化引起的阻值变化和电压变化均减小,故D错误。
故选A。
四、计算题(本题共3小题,共39分。解答应写出必要的方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,有一开口向下,高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上,气缸内部有加热装置,在缸口处有固定卡环,绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方,开始时封闭气体的温度为,压强为,活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热,封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程,图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为,重力加速度为,活塞的厚度不计,求:
(1)活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度;
(2)若已知气体的内能为(为已知常量),求过程中缸内气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
初始状态时气体压强,体积,温度,对活塞受力分析有,外界大气压力向上,内部气体压力向下,活塞重力向下。由平衡条件,得
解得
从是等压过程,体积从变为。根据盖•吕萨克定律有
代入数据解得。
【小问2详解】
是等压过程,气体等压膨胀,对外做功
内能变化
根据热力学第一定律,有
是等容变化,气体体积不变,对外做功
由查理定律有
解得
内能变化
根据热力学第一定律
过程中缸内气体吸收的热量。
14. 如图所示,在倾角为的固定光滑斜面体ABCD上(CD为斜面体与地面的交线),有一根长R=0.2m的细线,细线的一端固定在斜面上的O点,另一端连接着一个可视为质点的小球,过O点平行于AD的直线交CD于E点,DE的长度。现使小球沿顺时针方向刚好能在斜面上做完整的圆周运动,F、Q为轨迹圆的最高点和最低点,从某次过Q点细线被割断瞬间开始计时(不影响小球速度),小球沿斜面运动,后经斜面边缘上的M点飞出,落到地面上的N点,总共用时t=1.5s。不考虑小球反弹,忽略空气阻力,,重力加速度。求:
(1)小球经过Q点时的速度大小
(2)小球经过M点时的速度大小;
(3)M、N两点间的距离L。(结果均可保留根号)
【答案】(1)2m/s
(2)m/s
(3)m
【解析】
【小问1详解】
小球刚好能在斜面上做完整的圆周运动,则在轨迹圆的最高点F,由牛顿第二定律
从F点到Q点的过程中,由动能定理
联立解得小球经过Q点时的速度大小
【小问2详解】
小球在Q、M间做类平抛运动,沿初速度方向做匀速直线运动
运动时间为s
沿斜面向下方向做匀加速直线运动a=gsinθ=4m/s2
沿斜面向下的速度v2= at1=2m/s
则小球经过M点时的速度大小
【小问3详解】
小球离开斜面后做斜下抛运动,竖直向下方向做匀加速直线运动,有
竖直位移
水平方向做匀速直线运动
水平方向位移
M、N两点间的距离
15. 如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为的木板B静置于MO上,滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为。已知A的质量为,B、C、D的质量均为,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及D与ON之间动摩擦因数均为,B与MO间动摩擦因数为,C与ON间无摩擦。时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到达O点即刻被锁定,滑块A到达O点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。不计空气阻力,重力加速为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)的值;以及的取值范围;
(2)若,求C碰D前瞬间的速度大小;
(3)在(2)的条件下,若斜面NO的长度为,求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数;以及D从开始运动到最后一次碰撞的总时间。
【答案】(1)0.75,
(2)
(3)56,
【解析】
【小问1详解】
滑块D恰能静止在倾角的斜面ON上,重力沿斜面方向分力与最大静摩擦力平衡,有
解得
A与B之间的动摩擦因数也为,释放C后,AB一起向右运动。设绳中张力为,加速度为,分别对C和AB整体,由牛顿第二定律得,
联立解得,
要求,解得
分析A与B间的静摩擦力,对A由牛顿第二定律得
解得
要求AB一起运动不相对滑动,即
解得
综上
【小问2详解】
运动分两阶段:
第一阶段,AB一起运动,位移
时,分别对C和AB整体,由牛顿第二定律得,
联立解得,
由速度位移公式
解得
第二阶段,B锁定,A在B上滑行,位移
A受绳拉力和向左的滑动摩擦力
分别对A和C,由牛顿第二定律得,
联立解得
由速度位移公式
解得
【小问3详解】
C在ON上,匀加速下滑,由牛顿第二定律得
解得
第一次碰撞后,D以速度做匀速直线运动,C做加速度为的匀加速直线运动,直到第二次碰撞。设第一、二次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第二次碰前C速度以及第二次碰后D速度为,则,
解得,,
设第二、三次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第三次碰前C速度以及第三次碰后D速度为,则,
解得,,
归纳规律:设第、次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第次碰前C速度以及第次碰后D速度为,则,,
故CD第1次碰后至第次碰前走的总位移,
解得,即有个时间间隔,最多碰撞次。
D从开始运动到最后一次碰撞的总时间为
碰撞过程的图如下图所示
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2026—2027学年度上期高2027届定时练习
物理试卷
试卷说明:本试卷分选择题和非选择题两部分。第Ⅰ卷(选择题),第Ⅱ卷(非选择题),满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题(共7小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)
1. 以下说法正确的是( )
A. 小明向南以3 m/s的速度移动,小虹相对于小明向东以4 m/s的速度移动,小虹的对地速度大小为5 m/s,方向为西南方向
B. 匀变速直线运动单位时间内的速率变化量一定相等
C. 速度越大,代表位置变化越快
D. 竖直上抛运动到最高点时,物体处于静止状态
2. 现在十分流行“智能降噪”耳机,相比于传统耳机的物理降噪,“智能降噪”耳机是通过接收并分析噪音后,发出机械波和噪音形成干涉,以下关于波的性质说法错误的是( )
A. “智能降噪”耳机需要发出频率相同的机械波,且在人耳位置的是干涉“减弱点”
B. 如果耳机与耳孔之间留有缝隙,对低频噪音的降噪能力下降比对高频噪音更为显著
C. 声音是属于纵波
D. 当声音振幅相同时,机械波频率越大,人耳听到的声音也越大
3. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力一定不为零
C. 如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,在最低点杆对小球的作用力一定不为零
D. 如图丁,圆锥摆增加绳长,保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度变大
4. 如图所示,两滑块A、B质量分别为0.5 kg、0.2 kg,放置水平圆盘中心两侧,两滑块间用长为0.5m细线拴接,到中心距离分别为、,开始时细线刚好拉直。现圆盘从静止开始逐渐加大转速,两滑块与圆盘间动摩擦因数均为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 当角速度为时,滑块B受到最大静摩擦力作用
B. 当角速度为时,滑块B所受摩擦力为零
C. 当角速度为时,滑块A即将开始滑动
D. 当角速度为时,滑块A受到最大静摩擦力的作用
5. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力F始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,小球1和小球2连接在铰链杆末端,杆长分别为L1和L2,此时小球1的对地速度为v,杆与地面的夹角分别为α和β,正方体边长为d,小球2的速度为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示在一定高度释放一小球(忽略空气阻力,小球可视为质点),间隔时间t再次释放一个完全相同小球,从第二个小球释放,经过时间t,第二个小球回到释放点。情景中所有碰撞均视为弹性碰撞,重力加速度为g,小球的释放高度为( )
A. gt2 B. C. D.
二、多项选择题(共3小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。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. 1845年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球的黏滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有,其中物理量η为液体的黏滞系数,其单位用国际制单位表示为( )
A. B. C. D.
9. 618购物狂欢节后,快递物流就迎来了高峰期,由于包裹数量庞大,传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示,倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°,在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1 kg的货物无初速地放在传送带底端的A点,货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示,设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 传送带匀速转动的速度v=5 m/s
B. 货物与传送带间动摩擦因数
C. 货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5 J
D. 货物从A到B,留下的划痕长度为5 m
10. 如图甲所示,我国某卫星绕地球做匀速圆周运动,航天控制中心大屏采用圆柱投影法将地球表面展开,实时显示卫星的星下点(卫星和地心连线与地球表面的交点)的移动轨迹,如图乙所示,已知地球半径为,地球表面重力加速度为,地球自转周期为,则( )
A. 该卫星的线速度小于第一宇宙速度
B. 星下点的移动速度大小等于卫星的线速度大小
C. 卫星的公转周期为
D. 卫星的轨道半径为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本题共2小题,11题每空1分,12题每空2分,共15分)
11. 某同学用平板A和B制作了一个直角架。该同学想通过该装置,利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则,主要实验步骤如下:
(1)平板B置于水平面上,压力传感器固定在平板B上,将木块C置于压力传感器正上方,木块C紧靠平板A,如图甲所示,记录此时传感器的示数F1,此时平板A对木块C的弹力为______;
(2)以直角架连接边为转轴,抬高平板B的另一端,使平板B绕转轴逆时针旋转,平板B转过的角度为60°时,记录传感器的示数F2,如图乙所示;
(3)在误差允许的范围内,比较F1和F2的大小,若F1与F2之比为______,即可初步验证平行四边形定则;
(4)重复步骤(2),多次调整平板B转动的角度,比较F1和F2的大小,多次验证;
(5)在步骤(2)中,板B绕转轴逆时针旋转到角度为60°的过程中,若不考虑平板B与木块C间的摩擦,通过平行四边形定则可以推出平板A对木块C的弹力____________(选填“一直变大”或“先变大后变小”)。
12. 某科技小组利用压阻式传感器设计简易电子秤,设计电路如图甲所示,测量时,通过读取电压表的示数,结合图乙中U和m的对应关系判断被测物体的质量。已知压敏电阻R的阻值随所放重物质量m的增大而减小,理论值为(m的单位为kg,R单位为Ω,)。其他器材还包括:电源E(电动势3 V)、定值电阻、电压表(量程0~3 V)、开关S、托盘、砝码若干、导线若干。
(1)关系图线的绘制
①托盘空载时(),闭合开关,此时电压表示数为。
②依次在托盘上放置质量、、、、的砝码,记录对应的电压表示数,数据如下表所示。请将时电压表示数的理论值填入表格中(结果保留3位有效数字)________。
0
1
2
3
4
5
1.00
1.11
1.25
1.67
2.00
③在图乙的坐标系中描出各数据点,并作出关系图线________。
(2)电子秤的应用与改进
①由图线可知,该简易电子秤的电压读数与质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系。
②某次测量未知物体时,电压表示数为,请从图线中读出该物体的质量约为________(结果保留2位有效数字)。
③若考虑使用一段时间后电源内阻增大,若仍按原校准曲线读数,则测量值与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④为了提高该电子秤测量灵敏度(即单位质量变化引起的电压表示数变化量),科技小组提出以下建议,其中合理的是:________
A.更换电动势较大的电源
B.增大定值电阻的阻值
C.更换量程较大的电压表
D.换用阻值随质量变化更慢的压敏电阻
四、计算题(本题共3小题,共39分。解答应写出必要的方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,有一开口向下,高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上,气缸内部有加热装置,在缸口处有固定卡环,绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方,开始时封闭气体的温度为,压强为,活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热,封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程,图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为,重力加速度为,活塞的厚度不计,求:
(1)活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度;
(2)若已知气体的内能为(为已知常量),求过程中缸内气体吸收的热量。
14. 如图所示,在倾角为的固定光滑斜面体ABCD上(CD为斜面体与地面的交线),有一根长R=0.2m的细线,细线的一端固定在斜面上的O点,另一端连接着一个可视为质点的小球,过O点平行于AD的直线交CD于E点,DE的长度。现使小球沿顺时针方向刚好能在斜面上做完整的圆周运动,F、Q为轨迹圆的最高点和最低点,从某次过Q点细线被割断瞬间开始计时(不影响小球速度),小球沿斜面运动,后经斜面边缘上的M点飞出,落到地面上的N点,总共用时t=1.5s。不考虑小球反弹,忽略空气阻力,,重力加速度。求:
(1)小球经过Q点时的速度大小
(2)小球经过M点时的速度大小;
(3)M、N两点间的距离L。(结果均可保留根号)
15. 如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为的木板B静置于MO上,滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为。已知A的质量为,B、C、D的质量均为,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及D与ON之间动摩擦因数均为,B与MO间动摩擦因数为,C与ON间无摩擦。时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到达O点即刻被锁定,滑块A到达O点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。不计空气阻力,重力加速为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)的值;以及的取值范围;
(2)若,求C碰D前瞬间的速度大小;
(3)在(2)的条件下,若斜面NO的长度为,求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数;以及D从开始运动到最后一次碰撞的总时间。
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