内容正文:
2026-2027学年南开中学高2029级(上)周测6
物理试卷 10.11
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.“晋作家具”作为中国古典家具四大流派之一,具有独特的艺术魅力。如图所示,一茶壶静置在八仙桌的水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.茶壶受到重力、支持力、弹力和摩擦力
B.茶壶受到的重力就是地球对茶壶的吸引力
C.茶壶受到的重力和支持力是一对平衡力
D.茶壶对桌面的压力和桌子对地面的压力是一对相互作用力
2.如图所示,每个钩码重 1.0 N,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了 5 cm(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的示数为 1.0 N
B.该弹簧测力计的示数为 2.0 N
C.该弹簧的劲度系数为 50.0 N/m
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数为 0
3.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5 m/s2,假设汽车可视为质点.则下列说法正确的是( )
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110 m
B.汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s
C.汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
4.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上,物块的质量M=2.3kg,木板的质量m=1.4kg。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物块与木板间的动摩擦因数约为0.2
B.拉动木板时应注意使木板保持匀速运动
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D.木板滑动后,力传感器对物块的拉力大于物块对力传感器的拉力
5.在一根轻绳的上、下两端各拴一个小球,一人用手拿住上端的小球站在某高台上,放手后小球自由下落,两小球落地的时间差为Δt.如果将它们开始下落的高度提高一些,用同样的方法让它们自由下落,不计空气阻力,则两小球落地的时间差将( )
A.减小
B.增大
C.不变
D.无法判定
6.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A.三者到达桌面时的速度大小之比是
B.三者运动时间之比为3∶2∶1
C.b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
D.若三个小球同时释放,落至桌面的时间之比为
7.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,若再经过时间kt恰能回到出发点.则a1:a2为
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分。
8.关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器应接交流电源,交流频率通常为50Hz
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08s
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大
D.电磁打点计时器接在220V电源上,电火花计时器接在约8V电源上
9.从离地H高处自由下落小球a,同时在它正下方H处以速度竖直上抛另一小球b,不计空气阻力,以下说法正确的( )
A.若,小球b在上升过程中与a球相遇
B.若,小球b在下落过程中肯定与a球相遇
C.若,小球b和a不会在空中相遇
D.若,两球在空中相遇时b球速度为零
10.在一个足够深的井口正上方将一个小球以初速度v0=20m/s竖直上抛,不计空气阻力,则经过多长时间小球能够到达距离抛出点15m的地方(重力加速度g取10m/s2)( )
A.1s B.3s C. D.
三、实验题:本题共2小题,第11题7分,第12题8分,共计15分)
11.某同学家里有一弹簧拉力器,查阅产品说明书,知道其能承受的最大拉力可达25千克力。该同学利用在超市购买的标注有质量为m0(大约几千克)的物品,将该弹簧拉力器改装成一个弹簧秤。
操作步骤如下:
(1)将弹簧拉力器紧靠刻度尺竖直悬挂,标记拉力器下端位置O。
(2)将质量为m0的物品挂在拉力器下端,待物品静止时,测出拉力器下端相对O点下移的距离h0。
(3)如果已知当地重力加速度为g,根据前面测量数据可计算拉力器的劲度系数k=_____。
(4)据此可得出,在拉力器弹性限度内,如果在拉力器下端挂上待测物品并静止时,拉力器下端相对O点下移的距离为h,则待测物品的质量m=____________。
(5)弹簧拉力器自身质量较大不能忽略,对上述测量________(填“有”或“无”)影响。
12.泸州高中的同学们热爱学习和运动,某同学家里备有健身器材——拉力器。某学习小组利用拉力器做实验,探究胡克定律。首先把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如甲图所示。然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧弹力F和相关数据。
(1)某同学根据实验数据,绘制的弹力F与x的关系图像如图乙所示,图中x表示________。
A.弹簧的形变量
B.弹簧处于竖直状态下的自然长度
C.弹簧处于水平状态下的自然长度
(2)小天同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,根据实验数据绘制F与x图像(如图丙所示),发现图像中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,由此可知弹簧a的劲度系数________(“大于”“等于”或“小于”)弹簧b的劲度系数。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________(填“a”或“b”)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态如下图中的________。
A. B. C.
四、计算题:本题共3小题,共计42分,13题12分,14题14分,15题16分。解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写最后结果的不能得分。
13.以18的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在3s内前进36m。求汽车的加速度及制动后5s内发生的位移。
14.图(a)为某宾馆自动感应门,门框上沿中央安装有传感器,当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移,当人或物体与传感器的距离大于设定值时,门将自动关闭。图(b)为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围,已知每扇门的宽度为d,最大移动速度为,若门开启时先匀加速运动再匀减速运动,两过程加速度大小相等,每扇门完全开启时的速度刚好为零,移动的最大距离为d,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时加速度大小;
(2)若人以的速度沿图中虚线s走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离,那么设定的传感器水平感应距离L应为多少;
(3)若以(2)的感应距离设计感应门,欲搬运宽为的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门如图(c)所示,物体的移动速度不能超过多少。
15.如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为,管长为,M、N为空管的上、下两端,空管由静止开始竖直向下做匀加速直线运动,加速度大小为,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛,小球只受重力取,求:
(1)若小球上抛的初速度为,则其经过多长时间从管的N端穿出;
(2)若此空管的N端距离地面高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.C
【详解】A.茶壶受到重力和桌面的支持力的作用,A错误;
B.茶壶受到的重力是由于地球对茶壶的吸引力而产生的,B错误;
C.茶壶受到的重力和支持力等大反向,同时作用在茶壶上,是一对平衡力,C正确;
D.茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对相互作用力;桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力,D错误。
故选C。
2.A
【详解】AB.弹簧的两端各受1.0N拉力,弹簧显示一端受到的拉力大小为1.0N,则该弹簧测力计的示数为1.0N,故A正确,B错误;
C.由胡克定律
F=kx
可得
故C错误;
D.劲度系数k由弹簧本身的性质决定,与弹力大小无关,当不挂重物时,该弹簧的劲度系数依然不变,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】根据平均速度的推论知,汽车开始减速时距离自动收费装置的距离,A错误;汽车恢复到20m/s所需的时间,B错误;汽车加速运动的位移,则总路程,C正确;这段路程匀速运动通过的时间,则通过自动收费装置耽误的时间,故D错误.
4.C
【详解】A.根据图乙可知,物体受到的滑动摩擦力为7N左右,所以物块与木板间的动摩擦因数约为
故A错误;
B.当物块与长木板发生相对运动后,不管木板做匀速运动还是变速运动,物块的受力不再改变,故木板不需要保持匀速运动,故B错误;
C.根据图乙可知,物体受到的最大静摩擦力为10N左右,物体受到的滑动摩擦力为7N左右,所以最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为,故C正确;
D.木板滑动后,力传感器对物块的拉力与物块对力传感器的拉力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】设细线的长度为L,第一个小球着地后,另一个小球运动的位移为L,在L内运行的时间,即为两球落地的时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度.高度越高,落地的速度越大,知高度越高,另一个小球在位移L内的初速度越大,根据L=v0t+gt2,初速度越大,时间越短.所以两小球落地的时间差将减小.故A正确,BCD错误.
故选A.
6.A
【详解】A.根据
可得故到达桌面时的速度之比
故A正确;
BD.根据
得三者运动时间之比
所以若三个小球同时释放,落至桌面的时间之比为
故BD错误;
C.b与a开始下落时间差
c与b开始下落时间差
可知
故C错误。
故选A。
7.B
【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系可知,质点的总位移为0,列式可得
,
故选B
8.AC
【详解】ABD.打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用约8V的低压交流电源;电火花计时器使用220V交流电源,交流电源频率是50Hz,两点间时间间隔0.02s,如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,可得相邻两计数点的时间间隔是0.1s,所以A正确,BD错误;
C.如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大,则C正确。
故选AC。
9.ACD
【详解】设经过时间t物体a、b在空中相遇,a做自由落体运动的位移
b做竖直上抛运动的位移为
由几何关系有
联立以上各式解得
小球b上升的时间
小球b运动的总时间为
A.若小球b在上升过程中与a球相遇,则
解得
故A正确;
B.若下落过程相遇,则
即
得
若,小球b在下落过程中不会与a球相遇,故B错误;
C.若,小球b落回地面的时间
即时,小球b和a相遇点在地面上,小球b和a不会在空中相遇,故C正确。
D.若,则
相遇时间
此时b球刚上升到最高点,速度为零,故D正确。
故选ACD。
10.ABC
【详解】小球以初速度v0=20m/s竖直上抛,若到达距离抛出点上方15m的地方,有
代入数据解得
或
若到达距离抛出点下方15m的地方,有
代入数据解得
或
选项ABC正确,D错误。
故选ABC。
11. 无
【详解】(3)[1]对物体m0进行受力分析,得
解得
(4)[2]对待测物体进行受力分析,得
解得
(5)[3]弹簧拉力器自身质量对挂上物体后的伸长量没有影响,所以对测量结果没有影响。
12.(1)A
(2) 小于
(3)B
【详解】(1)图乙中F与x成正比,由胡克定律可知,图中表示弹簧的形变量。
故选A。
(2)[1]由(1)中分析可知,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,由于图丙中弹簧a的斜率小于弹簧b的斜率,故弹簧a的劲度系数小于弹簧b的劲度系数。
[2]要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选用在一定的外力作用时,弹簧的伸长量大的弹簧,则应选择劲度系数小的弹簧,故选弹簧a。
(3)当弹簧自身受到的重力相对其弹力较大时,如果把弹簧竖直悬挂,则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大,拉伸越明显;越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小,拉伸也就越小。
故选B。
13.,方向与初速度方向相反;
【详解】设汽车的加速度为a,由运动学公式可得
代入数据可解得,汽车行驶至停下所需时间
故制动后5s内的位移为
汽车的加速度大小为,方向与初速度方向相反;制动后5s内发生的位移为。
14.(1) ;(2) ;(3)不能超过
【详解】(1)依题意每扇门开启过程中的速度图像如图所示,对加速过程有
解得
(2)设单扇门打开需要的时间为,则
人在时间内到达门,有
联立解得
(3)依题意宽为的物体运动到门框过程中,每扇门至少要运动的距离,每扇门加速时间为内运动
的距离,速度达到,而后又做匀减速运动
的距离,设减速时间为,则
解得
和(舍去)
要使每扇门打开所用的时间为
故物体移动的速度不能超过
15.(1);(2)29m/s≤v0≤32m/s
【详解】(1)取向下为正,设经t时间,小球从N端穿出,小球下落的高度
空管下落的高度
则
联立得
代入数据解得
(舍去)
(2)设空管经时间到达地面,则有
解得
小球在时间下落高度为
分析可知小球落入管内条件是
解得
29m/s≤v0≤32m/s
所以小球的初速度大小必须在29m/s≤v0≤32m/s范围内。
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