精品解析:广东江门市新会第一中学2026-2027学年高三上学期期初学情诊断练习物理试卷
2026-10-13
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内容正文:
2026-2027学年高三第一学期期初学情诊断练习
物理科试题
一、单项选择题:共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分。
1. 跳伞运动已经成为全球最为普及的航空体育项目之一。跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下,运动员竖直向下运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 末运动员处于超重状态
B. 末运动员的速度方向改变
C. 运动员在内的平均速度大小大于
D. 内运动员做加速度逐渐增大的减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.末运动员的加速度向下,运动员处于失重状态,故A错误;
B.末,运动员的速度方向仍然为正方向,故B错误;
C.内,如果物体做匀加速直线运动,平均速度
而运动员在内的位移大于做匀加速直线运动的位移,由知,时间相同,位移越大,平均速度就越大,所以运动员在的平均速度大于,故C正确;
D.图像的斜率表示加速度,斜率绝对值逐渐减小,说明运动员做加速度逐渐减小的减速运动,故D错误。
故选C。
2. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 图甲中火车转弯速度小于规定速度行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,越不容易爆胎
C. 图丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是因为附着在衣服上的水不受力而做离心运动
D. 图丁中通过拱形桥最高点的汽车,处于超重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.当速度小于规定速度时,所需向心力减小,重力与支持力的合力大于所需向心力,火车有向内侧滑动的趋势,此时内轨会对轮缘产生向外的挤压作用,故A正确;
B.汽车通过凹形桥最低点时,根据牛顿第二定律
则
则速度越大,支持力越大,由牛顿第三定律,可知轮胎所受压力越大,越容易爆胎,故B错误;
C.洗衣机脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水所受的附着力不足以提供其做圆周运动所需的向心力,水做离心运动而与衣服分离,并非不受力,故C错误;
D.汽车通过拱形桥最高点时,根据牛顿第二定律
则
则支持力小于重力,汽车处于失重状态,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设弹簧弹力为,对AB整体和B物体分别用牛顿第二定律有,
代入数值解得a=6m/s2,
故A、B错误。
C.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则A的加速度大小为
故C错误。
D.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则B的加速度不变,故D正确。
故选D。
4. 用题图甲所示的足球发球机在球门正前方的、两个相同高度的位置发射同一足球,情景如题图乙所示,两次足球都水平击中球门横梁上的同一点,不计空气阻力。则( )
A. 两次击中横梁的速度相同
B. 足球两次运动的速度变化量相同
C. 从位置发射的足球初速度较大
D. 从位置发射的足球在空中的运动时间长
【答案】B
【解析】
【详解】A.将足球发射到水平击中球门横梁,看成逆向的平抛运动,根据平抛运动规律有,
解得
由于两次的水平位移不相等,高度相等,所以两次的水平分速度不相等,即两次击中横梁的速度不相同,故A错误;
BD.根据,由于两次足球在空中的高度相等,所以两次足球在空中的运动时间相等,再根据,则足球两次运动的速度变化量相同,故B正确,D错误;
C.足球发射的初速度大小为,由于两次高度相等,所以两次足球发射的初速度竖直分量相等,由于从B位置发射的足球水平位移较小,则从B位置发射的足球水平分速度较小,从B位置发射的足球初速度较小,故C错误。
故选B。
5. 榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A. B. 夹角越小,越大
C. D. 夹角越大,凿子越容易凿入木头
【答案】B
【解析】
【详解】A.作出力F分解的关系图,如图所示
根据牛顿第三定律可知,
由图可知,故A错误;
BCD.根据几何关系有,
力F一定时,夹角越小,和均变大,夹角越大,和均变小,凿子越不容易凿进木头,故B正确,CD错误;
故选B。
6. 如图所示,把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时,动能不同
B. 两小球落地时速度相同
C. 两小球落地时,B球重力的瞬时功率较大
D. 从抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.两球初速度相同,质量相同,初动能相同,从离地面相同高度处抛出,由动能定理可知,落地时动能相同,故A错误;
B.根据机械能守恒,落地时的动能
其中m、h、v0均相等,所以落地时的速度大小相等,但方向不同,所以速度不相同,故B错误;
C.两小球落地时,速度大小相等,但方向不同,由于A落地时速度方向与重力方向之间夹角θ不为零,而B落地时速度方向与重力方向相同,根据
可知A落地时重力的瞬时功率比B的小, 故C正确;
D.从小球抛出到落地,重力对两球做功相同,但落地时间不同,重力对两小球做功的平均功率不同,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,每个甩出的水滴在空中的运动可视为平抛运动,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】水滴被甩出后做平抛运动,初速度方向与伞的半径垂直,由圆周运动速度角速度关系得
竖直方向
水平方向的位移
解得
平抛运动水平方向的位移与离开伞时的伞的半径垂直,因此地面圆的半径
故选A。
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,错选、多选不得分,选不全得3分。
8. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱,对接前其变轨过程简化后如图所示,飞船先由近地轨道1在P点进入椭圆轨道2,在轨道2运行一段时间后,再从Q点进入圆轨道3,完成对接。已知地球的半径为R,轨道1的半径近似等于地球半径,地球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道1上的速度大于轨道2上P点的速度
B. 飞船在轨道2上Q点的加速度等于轨道3上Q点的加速度
C. 飞船在轨道2上P点的速度大于轨道3上Q点的速度
D. 飞船在轨道1上运行的周期为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.飞船由近地轨道1在P点进入椭圆轨道2做离心运动,必须在P点加速,则飞船在轨道1上的速度小于轨道2上P点的速度,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得
可得
Q点到地心的距离r是一定的,则飞船在轨道2上Q点的加速度等于轨道3上Q点的加速度,故B正确;
C.飞船绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有
可得
则飞船在轨道1上运行速度大于在轨道3上运行速度,即。
根据变轨原理可知,飞船在轨道2上P点的速度,则,所以飞船在轨道2上P点的速度大于轨道3上Q点的速度,故C正确;
D.飞船在轨道1上运行时,有
可得飞船在轨道1上运行的周期为
故D正确。
故选BCD。
9. 如图1为“海盗桶玩具”,桶内设有弹簧触发装置,当插进桶内的剑触发桶内开关时,“海盗人偶”就从木桶顶部突然跳出来。其原理可简化为图2所示,弹簧压缩后被锁扣K锁住,打开锁扣K,海盗人偶被弹射出去,A位置为弹簧原长,忽略弹簧质量和空气阻力,人偶从B到A的过程中,下列说法正确的是( )
A. 海盗人偶的机械能守恒
B. 海盗人偶的加速度先减小后增大
C. 海盗人偶的速度先减小后增大
D. 海盗人偶与弹簧组成的系统重力势能与弹性势能之和先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.该过程中弹簧的弹力对人偶做正功,人偶的机械能不守恒,A错误;
BC.海盗人偶向上运动的过程,对海盗人偶受力分析可知,刚开始弹簧的弹力先大于重力,故加速度向上,速度向上,随着形变量的减小,加速度不断减小,但海盗人偶的速度向上不断增大;然后,弹簧的弹力等于重力,此时加速度为零,速度最大;最后弹簧的弹力小于重力,加速度向下,速度向上。随着形变量的减小,加速度不断增大,但海盗人偶的速度不断减小,所以此过程海盗人偶的速度先增大后减小,加速度先减小后增大,故B正确,C错误;
D.由题分析,可知海盗人偶与弹簧组成的系统机械能守恒,即动能、重力势能和弹性势能之和保持不变,故在此过程中,海盗人偶的速度先增大后减小,则海盗人偶的动能先增大后减小,所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角。下列说法正确的是( )
A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为G
B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对斜面的压力逐渐增大
C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对挡板的压力逐渐减小
D. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°过程中,则球对挡板的压力最小值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对小球进行受力分析如图
有,
解得
据牛顿第三定律可得:球对斜面的压力大小为G,故A正确;
BCD.挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,画出转动过程中的受力示意图如图
则斜面对球的支持力减小,挡板对球的支持力先减小后增大,据牛顿第三定律可得,球对斜面的压力逐渐减小,球对挡板的压力先减小后增大,当垂直时,有最小值为,故BC错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题:共54分
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请回答下列问题。
(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,得到某一弹簧的弹力F与长度L的关系如图(a)所示,则弹簧的原长L0=___________cm,劲度系数k=___________N/m。(计算结果保留两位有效数字)
(2)如图(b)为“研究平抛物体运动”的实验装置,下列做法合理的是( )
A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
C. 为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
D. 挡板高度必须按1:3:5的间隔变化
(3)如图(c)为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置,在小球质量和转动半径相同,塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2:1的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动,此时左、右两侧露出的标尺格数之比为__________。其他条件不变,若增大手柄的转速,则左、右两标尺的格数__________(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺格数的比值__________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1) ①. 10 ②. 50 (2)A
(3) ①. 1:4 ②. 变多 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
[1]由图(a)可知,图线与横轴的交点即弹簧不受拉力时的长度,故弹簧原长
[2]弹簧长度为时弹力,伸长量
劲度系数
【小问2详解】
A.安装斜槽轨道时使其末端保持水平,小球离开末端后才能做平抛运动,故A合理;
B.为保证小球每次以相同的初速度飞出,每次必须从同一位置由静止释放,初始位置不能任意选择,故B不合理;
C.描绘小球的运动轨迹时,各点之间应用平滑曲线连接,不能用折线连接,故C不合理;
D.记录轨迹时挡板高度不必按的间隔变化,故D不合理。
故选A。
【小问3详解】
[1]左右两塔轮用同一根皮带传动,两塔轮边缘的线速度大小相同,故塔轮的角速度与半径成反比:左右塔轮半径之比为,故
两球质量、转动半径相同,由
得,即左右两侧标尺的格数之比为
[2]增大手柄转速时,两球的角速度同时增大,由可知两侧的向心力都变大,两标尺的格数都变多。
[3]两侧格数的比值只由塔轮半径之比决定,故比值不变。
12. 某班的第1学习小组用下图实验装置探究加速度、力和质量的关系。
(1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是( )
A. B. C.
(2)如图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值a=_______。(结果保留两位有效数字)
(3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(F=mg,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,为避免a-F图线出现弯曲,可采取的措施是 (选填选项字母)。
A. 测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B. 在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量
C. 将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
D. 实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点
(4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。实验中将长木板水平放置,操作得到如图所示小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为F0与-a0,依据a-F图像可求得小车质量M=______。(用a0,F0表示)
【答案】(1)B (2)1.0 (3)C
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.平衡阻力时应取下砂桶,调节长木板的倾角,使小车沿斜面向下的重力分力平衡运动中的阻力。图中保留砂桶,其拉力也参与平衡,不能正确平衡阻力,故A错误;
B.小车连接纸带,纸带穿过打点计时器,不挂砂桶;接通打点计时器,轻推小车,调节木板倾角,使小车拖着纸带做匀速直线运动,就能平衡实验中的阻力,故B正确;
C.图中未连接纸带,不能计入纸带与打点计时器之间的阻力,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
以从到为正方向,相邻计数点的时间间隔为
由逐差法得
【小问3详解】
A.以小车运动方向和砂桶下降方向分别为正方向,设实际绳拉力为。平衡阻力后,忽略绳和滑轮的质量及滑轮摩擦,由牛顿第二定律,小车满足
对下降的砂桶有
联立,并以题中砂桶重力作为横轴所用的,整理得
当不能忽略时,实际绳拉力小于砂桶重力,且上述关系不能近似为固定质量下的正比例关系。速度传感器只改变测量加速度的方法,不能消除以砂桶重力代替实际绳拉力产生的误差,故A错误;
B.增加小车上的砝码虽可使悬挂物质量远小于小车和砝码的总质量,但同时改变了被研究物体的质量,违背探究加速度与力的关系时保持质量不变的条件,故B错误;
C.力传感器能直接测量实际绳拉力。设其读数为,小车与传感器的总质量为;保持不变并平衡阻力,由牛顿第二定律有,故C正确;
D.减小每次增加的砂子质量只能缩小所取数据的范围,不能保证悬挂物质量始终远小于小车质量,也不能从原理上消除以重力代替实际绳拉力的误差,故D错误。
故选C。
【小问4详解】
以小车向左运动的方向为正方向,设运动中的总阻力大小为。忽略绳和滑轮的质量及滑轮摩擦,连接小车上动滑轮的两段水平绳的拉力均等于传感器示数,且都向左,因此由牛顿第二定律得
整理得
图中横轴表示传感器示数,纵轴表示小车加速度;直线的横截距为,延长线的纵截距为。设直线斜率为,由截距得
与上述动力学关系比较,联立斜率关系得
13. 如图1所示,一架喷气式飞机质量m=5000kg,沿直线跑道由静止开始以最大加速度匀加速起飞,经过时间t1=20s达到起飞速度v=60m/s,已知飞机所受平均阻力为重力的0.02倍。
(1)求飞机起飞时的加速度大小a1和发生的位移大小x1;
(2)求飞机起飞时的牵引力大小F;
(3)跑道上有一个航线临界点(如图2所示),超过临界点就必须起飞,如果放弃起飞飞机将可能冲出跑道,已知跑道长度L=1200m,飞机减速的最大加速度大小a2=2m/s2,求临界点距跑道起点的距离x0。
【答案】(1)3m/s2;600m;(2)1.6×104 N;(3)480m
【解析】
【分析】
【详解】(1)由运动学关系得
(2)已知阻力
匀加速阶段
得
(3)假如飞机加速至临界点,则飞机以最大加速度a2减速能刚到达跑道的末端。设此过程中飞机的最大速度为vm,由运动学关系知,加速过程中
减速过程中
得
14. 在清洁外墙玻璃时可以使用磁力刷。如图所示,有一定厚度的玻璃左右表面平整且竖直,两个相同特制磁力刷A、B(均可视为质点之间的吸引力始终沿AB连线方向,吸引力F的大小与AB间距离x成反比,即。已知A,B的质量均为0.1kg,与玻璃间的动摩擦因数均为μ=0.5,常数k=12N∙cm,重力加速度g=10m/s2,图示位置AB连线与玻璃垂直。
(1)若要A保持静止不下滑,求玻璃的最大厚度D;
(2)某次清洁外墙,控制B从图中位置竖直向上缓慢移动,当AB的距离L=6cm时,A恰能从图中位置竖直向上运动,求此时玻璃的厚度d。
【答案】(1)6cm (2)3.6cm
【解析】
【小问1详解】
当A恰好不下滑,由平衡条件得:竖直方向
水平方向
联立得
【小问2详解】
当A恰能竖直向上运动时,设此时AB连线与竖直方向夹角为θ,由平衡条件得:竖直方向
水平方向
而
联立可得
由几何关系:
解得
15. 如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M∶m = 4∶1,重力加速度为g。求:
(1)小物块Q离开平板车时速度的大小;
(2)平板车P的长度;
(3)小物块Q落地时距小球的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设小球与Q碰前的速度为v0,小球下摆过程中,由动能定理得
解得
小球与Q进行弹性碰撞,质量又相等,二者交换速度。Q与P组成的系统,由动量守恒定律得
,
联立以上各式得
,
故小物块Q离开平板车时速度的大小为。
(2)对系统由能量守恒得
解得
(3)设小物块Q在平板车上运动时的位移为x1,由动能定理得
Q脱离P后做平抛运动,由平抛运动规律得
,
小物块Q落地时距小球的水平距离
联立以上各式得
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2026-2027学年高三第一学期期初学情诊断练习
物理科试题
一、单项选择题:共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分。
1. 跳伞运动已经成为全球最为普及的航空体育项目之一。跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下,运动员竖直向下运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 末运动员处于超重状态
B. 末运动员的速度方向改变
C. 运动员在内的平均速度大小大于
D. 内运动员做加速度逐渐增大的减速运动
2. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 图甲中火车转弯速度小于规定速度行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,越不容易爆胎
C. 图丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是因为附着在衣服上的水不受力而做离心运动
D. 图丁中通过拱形桥最高点的汽车,处于超重状态
3. 如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 弹簧的弹力大小等于
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
4. 用题图甲所示的足球发球机在球门正前方的、两个相同高度的位置发射同一足球,情景如题图乙所示,两次足球都水平击中球门横梁上的同一点,不计空气阻力。则( )
A. 两次击中横梁的速度相同
B. 足球两次运动的速度变化量相同
C. 从位置发射的足球初速度较大
D. 从位置发射的足球在空中的运动时间长
5. 榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作,图乙为截面图,凿子尖端夹角为,在凿子顶部施加竖直向下的力时,其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和。不计凿子的重力及摩擦力,下列说法正确的是( )
A. B. 夹角越小,越大
C. D. 夹角越大,凿子越容易凿入木头
6. 如图所示,把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时,动能不同
B. 两小球落地时速度相同
C. 两小球落地时,B球重力的瞬时功率较大
D. 从抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相同
7. 如图所示,一半径为的雨伞绕伞柄在水平面以角速度匀速旋转,伞边缘距地面的高度为,伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆,重力加速度大小为,每个甩出的水滴在空中的运动可视为平抛运动,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,错选、多选不得分,选不全得3分。
8. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱,对接前其变轨过程简化后如图所示,飞船先由近地轨道1在P点进入椭圆轨道2,在轨道2运行一段时间后,再从Q点进入圆轨道3,完成对接。已知地球的半径为R,轨道1的半径近似等于地球半径,地球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道1上的速度大于轨道2上P点的速度
B. 飞船在轨道2上Q点的加速度等于轨道3上Q点的加速度
C. 飞船在轨道2上P点的速度大于轨道3上Q点的速度
D. 飞船在轨道1上运行的周期为
9. 如图1为“海盗桶玩具”,桶内设有弹簧触发装置,当插进桶内的剑触发桶内开关时,“海盗人偶”就从木桶顶部突然跳出来。其原理可简化为图2所示,弹簧压缩后被锁扣K锁住,打开锁扣K,海盗人偶被弹射出去,A位置为弹簧原长,忽略弹簧质量和空气阻力,人偶从B到A的过程中,下列说法正确的是( )
A. 海盗人偶的机械能守恒
B. 海盗人偶的加速度先减小后增大
C. 海盗人偶的速度先减小后增大
D. 海盗人偶与弹簧组成的系统重力势能与弹性势能之和先减小后增大
10. 如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角。下列说法正确的是( )
A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为G
B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对斜面的压力逐渐增大
C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对挡板的压力逐渐减小
D. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°过程中,则球对挡板的压力最小值为
三、非选择题:共54分
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请回答下列问题。
(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,得到某一弹簧的弹力F与长度L的关系如图(a)所示,则弹簧的原长L0=___________cm,劲度系数k=___________N/m。(计算结果保留两位有效数字)
(2)如图(b)为“研究平抛物体运动”的实验装置,下列做法合理的是( )
A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
C. 为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
D. 挡板高度必须按1:3:5的间隔变化
(3)如图(c)为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置,在小球质量和转动半径相同,塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2:1的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动,此时左、右两侧露出的标尺格数之比为__________。其他条件不变,若增大手柄的转速,则左、右两标尺的格数__________(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺格数的比值__________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
12. 某班的第1学习小组用下图实验装置探究加速度、力和质量的关系。
(1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是( )
A. B. C.
(2)如图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值a=_______。(结果保留两位有效数字)
(3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(F=mg,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,为避免a-F图线出现弯曲,可采取的措施是 (选填选项字母)。
A. 测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B. 在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量
C. 将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
D. 实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点
(4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。实验中将长木板水平放置,操作得到如图所示小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为F0与-a0,依据a-F图像可求得小车质量M=______。(用a0,F0表示)
13. 如图1所示,一架喷气式飞机质量m=5000kg,沿直线跑道由静止开始以最大加速度匀加速起飞,经过时间t1=20s达到起飞速度v=60m/s,已知飞机所受平均阻力为重力的0.02倍。
(1)求飞机起飞时的加速度大小a1和发生的位移大小x1;
(2)求飞机起飞时的牵引力大小F;
(3)跑道上有一个航线临界点(如图2所示),超过临界点就必须起飞,如果放弃起飞飞机将可能冲出跑道,已知跑道长度L=1200m,飞机减速的最大加速度大小a2=2m/s2,求临界点距跑道起点的距离x0。
14. 在清洁外墙玻璃时可以使用磁力刷。如图所示,有一定厚度的玻璃左右表面平整且竖直,两个相同特制磁力刷A、B(均可视为质点之间的吸引力始终沿AB连线方向,吸引力F的大小与AB间距离x成反比,即。已知A,B的质量均为0.1kg,与玻璃间的动摩擦因数均为μ=0.5,常数k=12N∙cm,重力加速度g=10m/s2,图示位置AB连线与玻璃垂直。
(1)若要A保持静止不下滑,求玻璃的最大厚度D;
(2)某次清洁外墙,控制B从图中位置竖直向上缓慢移动,当AB的距离L=6cm时,A恰能从图中位置竖直向上运动,求此时玻璃的厚度d。
15. 如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M∶m = 4∶1,重力加速度为g。求:
(1)小物块Q离开平板车时速度的大小;
(2)平板车P的长度;
(3)小物块Q落地时距小球的水平距离。
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