内容正文:
高三物理
一、单项选择题:共4小题,每小题4分,共16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. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动,加速度大小,则汽车在第9s内运动的位移大小为( )
A. 0 B. 0.25m C. 1m D. 0.5m
【答案】A
【解析】
【详解】汽车匀减速至静止的时间
即汽车在7.5秒末已停止,后续时间位移均为零,则汽车在第9s内运动的位移大小为0。
故选A。
2. 一个湘西猕猴桃在水平方向上受到两个力的作用,一个力的大小为,另一个力的大小为,则这两个力的合力大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在力的合成中,当两力的方向相同时其合力最大,合力大小等于两个力的大小之和;当方向相反时其合力最小,合力大小等于两个力的大小之差。代入本题的两个力大小,
可得合力范围为
故选B。
3. 一物体从时刻开始由静止做直线运动,物体运动的加速度随时间变化的图像如图所示。在0~4s内,下列说法正确的是( )
A. 1s末,物体的速度达到最大值
B. 1s~2s内与2s~3s内,物体所受合力方向相反
C. 在第2s末,物体离出发点最远
D. 在第4s末,物体的加速度为0,但速度不为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,在0至2秒内加速度为正,物体由静止开始速度持续增大,到第2秒末速度最大,故A错误。
B.由牛顿第二定律得,物体质量为正,合力方向与加速度方向相同。1至2秒内加速度为正,2至3秒内加速度为负,故B正确;
C.a-t图像与时间轴所围面积表示速度变化量。0至2秒内图像面积为正三角形,2至4秒内图像面积为等面积的负三角形,物体在第4秒末速度恰减为零。物体在0至4秒内速度始终非负,故第4秒末离出发点最远,故C错误;
D.由图知第4秒末加速度为零,且由前述面积判断得此时速度为零,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,质量均为的木块A、B,与水平地面间的动摩擦因数均为0.1。A、B用轻弹簧连接,且弹簧初态处于原长,弹簧的劲度系数为200N/m。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,现用的水平拉力拉木块B,稳定后(A、B相对静止),下列说法正确的是( )
A. 弹簧伸长了
B. 木块B受到的摩擦力大小为
C. 弹簧伸长了
D. 木块A受到的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】BD.由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则木块A、B与地面间的最大静摩擦力为
当用的水平拉力拉木块B时,由于
所以稳定后木块A、B一起向右做匀加速直线运动,因此木块A、B与地面间的摩擦力都是滑动摩擦力,其大小都为,故B错误,D正确;
AC.设木块A、B一起向右做匀加速直线运动的加速度为,则根据牛顿第二定律有
解得
对木块A进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得弹簧的伸长量为,故AC错误。
故选D。
二、双项选择题:共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 2025年11月5日,福建舰入列授旗仪式隆重举行,从此福建舰成为护卫万里海疆的重要力量,下列说法正确的是( )
A. 福建舰一定不可看作质点
B. 位移是矢量
C. 福建舰的速度很大,其加速度可能很小
D. 以福建舰为参考系,海岸线一定是静止的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.能否把物体看作质点取决于所研究的问题,与物体本身的大小、形状无关:研究福建舰的航行位置、运动轨迹或航行时间时,其形状、大小的影响可以忽略,可以看作质点,“一定不可看作质点”的说法过于绝对,A错误;
B.位移表示物体的位置变化,既有大小又有方向,是矢量,B正确;
C.速度描述物体运动的快慢,加速度描述速度变化的快慢,两者没有必然联系:福建舰高速匀速航行时速度很大而加速度为零,所以速度很大时加速度可能很小,C正确;
D.以福建舰为参考系,若福建舰相对海岸运动,则海岸线相对福建舰的位置不断变化,是运动的;只有当福建舰相对海岸静止时,海岸线才相对它静止。“海岸线一定是静止的”说法错误,D错误。
故选BC。
6. 齐鲁足球超级联赛给人们带来一场场视觉的盛宴。一个足球经空中运动后落在草坪上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中运动时处于失重状态
B. 足球对草坪的压力是因为草坪发生了形变
C. 足球的质量越大,其惯性越大
D. 足球一定受到重力作用,重力单位是牛顿,牛顿是基本单位
【答案】AC
【解析】
【详解】A.足球在空中运动时,只受重力,处于完全失重状态,故A正确;
B.足球对草坪的压力是因为足球发生了形变,故B错误;
C.质量是惯性的唯一量度,足球的质量越大,其惯性越大,故C正确;
D.牛顿是导出单位,故D错误。
故选AC。
7. 如图所示,轻绳一端固定在水平墙面和竖直墙面的交界处,轻绳绕过悬挂有重物的轻质光滑动滑轮,另一端固定在水平墙面上,轻绳与水平方向的夹角为,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将绳子的端向右移动少许,则变小
B. 若将绳子的端向右移动少许,则绳中张力变小
C. 若将绳子的端向下移动少许,则不变
D. 若将绳子的端向下移动少许,则绳中张力变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设两绳子夹角为,如图
若将绳子的端向右移动少许,减小,增大,故A错误;
B.对滑轮和节点,由平衡条件有
整理得绳子张力
因为减小,则T变小,故B正确;
C.设绳子两端点距离为d,几何关系有
整理得
若将绳子的端向下移动少许,均不变,则不变,故不变,故C正确;
D.若将绳子的端向下移动少许,由于不变,由B选项可知绳子拉力不变,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,水平传送带以大小为v的速率沿顺时针方向匀速运行,一个物块从传送带的右端点A以大小为2v的速度向左滑上传送带,物块滑到传送带正中间时速度减为零。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 传送带两端点的距离为
B. 物块在传送带上运动时与传送带的相对位移为
C. 要使物块从传送带左端点B滑离,物块在右端点A滑上传送带的速度至少为
D. 增大传送带的速度(仍小于2v),物块与传送带相对运动的时间变短
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物块向左滑动时,做加速度大小为的匀减速直线运动,则传送带的长为,故A正确;
B.物块向左滑动时,运动的时间
这段时间内相对位移
当物块向右运动时,加速的时间为
这段时间内的相对位移为
因此总的相对位移为,故B错误;
C.要使物块从传送带左端点B滑离,物块在右端点A滑上传送带的速度至少为,故C正确;
D.增大传送带的速度(仍小于),物块向左相对传送带运动的时间不变,向右相对传送带运动的时间变长,因此物块与传送带相对运动的总时间变长,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共60分。
9. 在物理学的发展历程中,古希腊学者亚里士多德曾认为“力是维持物体运动的原因”。后来,意大利物理学家伽利略通过构思理想的斜面实验,运用科学推理推翻了这一观点,指出力不是维持物体运动的原因,而是__________的原因;在此基础上,英国科学家牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中总结了牛顿第一定律,该定律指出一切物体总保持匀速直线运动状态或__________状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
【答案】 ①. 改变物体运动状态 ②. 静止
【解析】
【详解】[1] [2]意大利物理学家伽利略通过构思理想的斜面实验,运用科学推理推翻了这一观点,指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;在此基础上,英国科学家牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中总结了牛顿第一定律,该定律指出一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
10. 柚子是福建南平市的特色水果之一。某同学站在树下观察柚子自然掉落的过程,已知柚子从树上某处由静止开始做自由落体运动,经过落到地面,取重力加速度大小,则柚子落地时的速度大小为__________,柚子开始下落时离地面的高度为__________m。
【答案】 ①. 10 ②. 5
【解析】
【详解】[1] 根据自由落体运动速度与时间的关系式可知,柚子落地时的速度大小为
[2] 根据自由落体运动位移与时间的关系式可知,柚子开始下落时离地面的高度为
11. 质量相等的A、B两个小球,A球上方通过一根轻质细线悬挂于天花板,A、B两球之间通过一根轻质弹簧相连。如图,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为。现将A球上方的轻质细线剪断,在剪断细线的瞬间,A球的加速度大小为__________,B球的加速度大小为__________。
【答案】 ①. 2g ②. 0
【解析】
【详解】[1]在剪断细线的瞬间,绳子拉力瞬间消失,弹簧弹力不变,故A球受到重力以及弹簧拉力的作用,对A受力分析,由牛顿第二定律可得
对未剪断之前的B受力分析,可得
故
[2]在剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,故B仍然处于平衡状态,故加速度为0。
12. “祖冲之”研究小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,该打点计时器电源的频率为50Hz,在打好的纸带上每五个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,其位置分别为18.0cm、32.0cm、51.0cm和75.0cm。则:
(1)图中相邻两计数点的时间间隔是______s。
(2)打C点时小车的速度大小是______m/s。
(3)小车运动的加速度大小是______m/s2。
【答案】(1)0.1 (2)2.15
(3)5
【解析】
【小问1详解】
打点计时器的打点周期为
相邻计数点之间的时间间隔
【小问2详解】
匀变速直线运动中,中间时刻速度等于平均速度,所以C点速度为
【小问3详解】
根据逐差法求解加速度
13. “祖冲之”研究小组同学设计了如图甲所示的实验装置,利用动力学方法测量砂桶中砂的质量。
主要实验步骤如下:
①平衡好摩擦力后,在砂桶中加入一定量的砂;
②接通传感器电源,释放小车,利用传感器测出对应的位移与时间的关系图像(x-t图像);
③在砂桶和砂质量不变的情况下,改变小车的质量,测量出不同的加速度。
(1)图乙是小车运动过程中传感器记录下的x-t图像,由图乙可知小车的加速度大小a=______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(2)图丙为加速度a的倒数与小车质量M的关系图像(图像),已知重力加速度大小为g,砂桶的质量为m,利用图丙中的信息求出砂的质量m0=______(用b、c、g、m表示)。
(3)若某次实验中未平衡摩擦力,则实验中获得的加速度a的倒数和小车质量M的关系图像(图像)与平衡摩擦力时的实验图像相比,斜率会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)1.6 (2)
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
小车的位移为
根据图乙
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
解得
根据图丙
解得
【小问3详解】
平衡摩擦力时
解得
斜率为
未平衡摩擦力时
解得
斜率为
解得
若某次实验中未平衡摩擦力,则实验中获得的加速度a的倒数和小车质量M的关系图像(图像)与平衡摩擦力时的实验图像相比,斜率会偏大。
14. 一辆电动车先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,其在时间内的图像如图所示,图中、均已知,求:
(1)电动车在时间内的加速度大小;
(2)电动车在时间内的位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取运动方向为正方向。从时刻0到,速度随时间线性增加,电动车做匀加速直线运动。由匀变速直线运动速度与时间关系得,由图中初、末速度代入得
解得
【小问2详解】
速度与时间图像和时间轴所围面积表示位移。电动车从时刻0到的位移为两个梯形面积之和,有
化简得
15. 用的水平拉力向右拉一质量、足够长的木板,使得木板以的速度在水平地面上做匀速直线运动。某一时刻,将质量的滑块(可视为质点)轻轻地放在木板最右端,如图所示。当滑块与木板共速时撤去拉力。已知滑块与木板之间的动摩擦因数,取重力加速度大小,求:
(1)滑块与木板共速前,它们的加速度大小;
(2)滑块最终静止时,滑块到木板右端的距离。
【答案】(1)
(2)2.25m
【解析】
【小问1详解】
木板做匀速直线运动时,由平衡条件
解得木板与地面间的动摩擦因数
滑块与木板共速前,由牛顿第二定律知,滑块的加速度大小
木板的加速度大小
【小问2详解】
设经过时间滑块与木板具有相同的速度v,则
解得,
因为,可知撤去拉力后滑块与木板分别做匀减速直线运动,滑块运动的加速度大小仍为,木板的加速度大小
又
可知木板先速度减为0,此后木板一直处于静止状态,故滑块最终静止时,滑块到木板右端的距离
16. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小;
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
(3)若改变F的大小和方向,求使环a与球b一起向右匀速运动所施加的恒力的最小值和方向。
【答案】(1)
(2)
(3),方向与水平方向成,且
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析如图
根据平衡可知
【小问2详解】
对ab整体由平衡可知
解得
【小问3详解】
设F与水平方向夹角为,对ab整体,竖直方向有
水平方向
且有
解得
其中
当,即
所施加的恒力的最小值
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高三物理
一、单项选择题:共4小题,每小题4分,共16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. 无人驾驶汽车以初速度做匀减速直线运动,加速度大小,则汽车在第9s内运动的位移大小为( )
A. 0 B. 0.25m C. 1m D. 0.5m
2. 一个湘西猕猴桃在水平方向上受到两个力的作用,一个力的大小为,另一个力的大小为,则这两个力的合力大小可能为( )
A. B. C. D.
3. 一物体从时刻开始由静止做直线运动,物体运动的加速度随时间变化的图像如图所示。在0~4s内,下列说法正确的是( )
A. 1s末,物体的速度达到最大值
B. 1s~2s内与2s~3s内,物体所受合力方向相反
C. 在第2s末,物体离出发点最远
D. 在第4s末,物体的加速度为0,但速度不为零
4. 如图所示,质量均为的木块A、B,与水平地面间的动摩擦因数均为0.1。A、B用轻弹簧连接,且弹簧初态处于原长,弹簧的劲度系数为200N/m。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,现用的水平拉力拉木块B,稳定后(A、B相对静止),下列说法正确的是( )
A. 弹簧伸长了
B. 木块B受到的摩擦力大小为
C. 弹簧伸长了
D. 木块A受到的摩擦力大小为
二、双项选择题:共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 2025年11月5日,福建舰入列授旗仪式隆重举行,从此福建舰成为护卫万里海疆的重要力量,下列说法正确的是( )
A. 福建舰一定不可看作质点
B. 位移是矢量
C. 福建舰的速度很大,其加速度可能很小
D. 以福建舰为参考系,海岸线一定是静止的
6. 齐鲁足球超级联赛给人们带来一场场视觉的盛宴。一个足球经空中运动后落在草坪上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中运动时处于失重状态
B. 足球对草坪的压力是因为草坪发生了形变
C. 足球的质量越大,其惯性越大
D. 足球一定受到重力作用,重力单位是牛顿,牛顿是基本单位
7. 如图所示,轻绳一端固定在水平墙面和竖直墙面的交界处,轻绳绕过悬挂有重物的轻质光滑动滑轮,另一端固定在水平墙面上,轻绳与水平方向的夹角为,整个系统处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将绳子的端向右移动少许,则变小
B. 若将绳子的端向右移动少许,则绳中张力变小
C. 若将绳子的端向下移动少许,则不变
D. 若将绳子的端向下移动少许,则绳中张力变大
8. 如图所示,水平传送带以大小为v的速率沿顺时针方向匀速运行,一个物块从传送带的右端点A以大小为2v的速度向左滑上传送带,物块滑到传送带正中间时速度减为零。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 传送带两端点的距离为
B. 物块在传送带上运动时与传送带的相对位移为
C. 要使物块从传送带左端点B滑离,物块在右端点A滑上传送带的速度至少为
D. 增大传送带的速度(仍小于2v),物块与传送带相对运动的时间变短
三、非选择题:共60分。
9. 在物理学的发展历程中,古希腊学者亚里士多德曾认为“力是维持物体运动的原因”。后来,意大利物理学家伽利略通过构思理想的斜面实验,运用科学推理推翻了这一观点,指出力不是维持物体运动的原因,而是__________的原因;在此基础上,英国科学家牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中总结了牛顿第一定律,该定律指出一切物体总保持匀速直线运动状态或__________状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
10. 柚子是福建南平市的特色水果之一。某同学站在树下观察柚子自然掉落的过程,已知柚子从树上某处由静止开始做自由落体运动,经过落到地面,取重力加速度大小,则柚子落地时的速度大小为__________,柚子开始下落时离地面的高度为__________m。
11. 质量相等的A、B两个小球,A球上方通过一根轻质细线悬挂于天花板,A、B两球之间通过一根轻质弹簧相连。如图,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为。现将A球上方的轻质细线剪断,在剪断细线的瞬间,A球的加速度大小为__________,B球的加速度大小为__________。
12. “祖冲之”研究小组用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,该打点计时器电源的频率为50Hz,在打好的纸带上每五个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,其位置分别为18.0cm、32.0cm、51.0cm和75.0cm。则:
(1)图中相邻两计数点的时间间隔是______s。
(2)打C点时小车的速度大小是______m/s。
(3)小车运动的加速度大小是______m/s2。
13. “祖冲之”研究小组同学设计了如图甲所示的实验装置,利用动力学方法测量砂桶中砂的质量。
主要实验步骤如下:
①平衡好摩擦力后,在砂桶中加入一定量的砂;
②接通传感器电源,释放小车,利用传感器测出对应的位移与时间的关系图像(x-t图像);
③在砂桶和砂质量不变的情况下,改变小车的质量,测量出不同的加速度。
(1)图乙是小车运动过程中传感器记录下的x-t图像,由图乙可知小车的加速度大小a=______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(2)图丙为加速度a的倒数与小车质量M的关系图像(图像),已知重力加速度大小为g,砂桶的质量为m,利用图丙中的信息求出砂的质量m0=______(用b、c、g、m表示)。
(3)若某次实验中未平衡摩擦力,则实验中获得的加速度a的倒数和小车质量M的关系图像(图像)与平衡摩擦力时的实验图像相比,斜率会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14. 一辆电动车先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,其在时间内的图像如图所示,图中、均已知,求:
(1)电动车在时间内的加速度大小;
(2)电动车在时间内的位移大小。
15. 用的水平拉力向右拉一质量、足够长的木板,使得木板以的速度在水平地面上做匀速直线运动。某一时刻,将质量的滑块(可视为质点)轻轻地放在木板最右端,如图所示。当滑块与木板共速时撤去拉力。已知滑块与木板之间的动摩擦因数,取重力加速度大小,求:
(1)滑块与木板共速前,它们的加速度大小;
(2)滑块最终静止时,滑块到木板右端的距离。
16. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小;
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
(3)若改变F的大小和方向,求使环a与球b一起向右匀速运动所施加的恒力的最小值和方向。
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