精品解析:天津市耀华中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-15
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内容正文:
天津市耀华中学2027届高三第一次月考物理试卷
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1. 如图所示,由两种光组成的复色光投射到玻璃球体表面的点,复色光进入球体后分成、两束光。下列说法正确的是( )
A. 用相同的装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹间距小
B. 用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显
C. 若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
D. 若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压低
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,两种光的折射率大小为
则可知两种光的频率和波长大小为,
根据公式可知,波长越长,双缝干涉实验的干涉条纹间距越大,即光的干涉条纹间距小,故A错误;
B.光的波长越长,越容易发生衍射,由于
则用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显,故B错误;
C.根据公式可知,光的频率越高,其光子的能量越高,光的频率高,则产生光的能级能量差大,故C正确;
D.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,照射同一光电管发生光电效应时,光的频率越高,其最大初动能越大,又因为,则光的频率越高,遏止电压越高,光的频率高,则光的遏止电压高,故D错误;
故选 C。
2. 曾同学去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包(体积膨胀)现象,如图所示。假设零食袋里密封的气体可视为理想气体,从低海拔地区到高海拔地区的过程中温度保持不变,高海拔地区的大气压强显著小于低海拔地区的大气压强,下列说法正确的是( )
A. 袋内气体的压强增大
B. 零食袋中气体分子的平均动能减小
C. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体从外界吸收了热量
D. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,外界对气体做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据气体的等温变化规律可知,袋内气体压强减小,选项A错误;
B.温度不变,则零食袋中气体分子的平均动能不变,选项B错误;
CD.从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体对外界做正功,袋内气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,袋内气体从外界吸收了热量,选项C正确、D错误。
故选C。
3. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一个小球A,与此同时,在该小球上抛能到达的最高点处有另外一个小球B以初速度竖直向下抛出。若忽略空气阻力,重力加速度为g,则从小球A抛出到两球相撞所需的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球A能到达的最高处的高度为
设经历时间t两球在空中相遇,A球做竖直上抛运动,B球做竖直下抛运动,由位移-时间公式可得
解得
故选C。
4. 随着空气质量的恶化,雾霾天气现象增多,危害加重.雾和霾相同之处都是视程障碍物,会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患.在一大雾天,一辆小汽车以的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线分别为小汽车和大卡车的图像(忽略刹车反应时间),下列说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B. 在时发生追尾事故
C. 在时发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距,则不会发生追尾事故且两车最近时相距
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据速度—时间图像与时间轴所围的“面积”大小等于位移,由题图知,时,大卡车的位移
小汽车的位移
则
且小汽车的速度大于大卡车的速度,所以在前追尾,故ABC错误;
D.若紧急刹车时两车相距45米,在速度相等时,小汽车的位移
大卡车的位移
因为
所以不会发生追尾事故,最近距离
故D正确。
故选D。
5. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大,增大
B. 减小,增大
C. 增大,减小
D. 减小,减小
【答案】B
【解析】
【详解】对重物受力分析,设底板与水平面之间的夹角为,如图所示
小车匀速时,有,小车加速时,有
其中,则减小,增大。
故选B。
6. 如图所示,质量为的小物块,在水平恒力的作用下紧贴在竖直墙壁上保持静止状态。自时刻起随时间均匀减小,直至时刻减为零,重力加速度为,关于小物块所受摩擦力大小随时间变化的图像,下列选项可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时小物块静止,摩擦力等于重力,随着恒力的逐渐减小,小物体的最大静摩擦也减小,当小于重力时突变为滑动摩擦,而且滑动摩擦小于最大静摩擦,根据
可知与恒力成正比逐渐减小到零。
故选B。
7. 如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子端在杆上位置不变,将端上下稍移或将右侧杆平移到虚线位置(绳仍为绷直状态),稳定后衣服仍处于静止状态,则:( )
A. 端下移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变大
B. 端上移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变小
C. 端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变大
D. 端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.设绳子总长为,两杆之间的水平距离为,绳子与竖直方向的夹角为。 对挂钩受力分析,如图所示
根据平衡条件可得
解得绳子张力
由几何关系可知,绳子在水平方向上的投影长度等于两杆间距,即
可得
将端下移到位置时,杆位置不变,则不变,绳长不变,由可知不变,再由可知绳子张力不变,故A错误;
B.将端上移到位置时,杆位置不变,同理可知不变,不变,不变,绳子张力不变,故B错误;
CD.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,两杆间距减小,绳长不变,由可知减小,减小,增大,由可知绳子张力变小,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图乙所示的模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数,、间的距离为,旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在处,经过一段时间运动到处,则下列说法正确的是(取)( )
A. 该行李经过5s到达处
B. 该行李相对传送带滑行距离为
C. 若传送带速度未知,行李最快要才能到达处
D. 若传送带速度未知,为使行李由传送带左端到右端所用时间最短,则传送带速度至少为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该行李开始加速运动的加速度为
加速到与传送带共速时的时间
位移
匀速运动的时间
可知行李到达处经过的时间,A错误;
B.该行李相对传送带滑行距离为,B错误;
CD.若传送带速度未知,当行李一直加速时到达B点的时间最短,则
可得
即行李最快要才能到达处,此时传送带的速度至少为,C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题5分,共30分,选对但不全的得3分,选错或不答的0分)
9. 在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,到达第四个矩形区域边缘的点时速度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 冰壶通过每个区域的时间相同
B. 冰壶到达各点的速率之比为
C. 冰壶到达各点的速率之比为
D. 冰壶从A运动到E全过程的平均速度等于D点的瞬时速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.冰壶做减速运动,冰壶从左至右经过四个矩形区域的平均速度逐渐减小,由于位移大小相等,则冰壶从左至右经过四个矩形区域的时间逐渐增大,故A错误;
BC.令矩形区域宽为L,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有,,,
解得,故B错误,C正确;
D.结合上述有
冰壶从A运动到E全过程有
冰壶从A运动到E全过程的平均速度
解得,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体A,通过绳子与质量为m的物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计,绳子不可伸长,物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为g B. 物体A的加速度大小为g
C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.AB连在一起,加速度大小相等,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得,,故A正确,BC错误;
D.物体B加速度方向向下,物体B处于失重状态,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,倾角的斜面体A固定在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量为2.5m和m的小物块a、b,整个装置处于静止状态.现给物块b施加一个水平向右的力F,使其缓慢运动到绳与竖直方向成60°角的位置。整个过程中小物块a一直保持不动,不计绳与滑轮间的摩擦.在此过程中( )
A. 力F一直增大
B. 小物块a受到的摩擦力先增大再减小
C. 绳上张力先增大后减小
D. 小物块a与斜面之间的动摩擦因数最小值为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.物块b处于平衡态,对b受力分析,如图所示
设绳与竖直方向的夹角为,根据平行四边形定则可知,
水平向右的力
绳的拉力
故当从0变化为60°的过程,F逐渐变大,T逐渐变大,A正确,C错误;
BD.根据绳的拉力
可知,当时
当时
对a受力分析.如图所示
刚开始
a处于静止状态,则摩擦力
方向沿斜面向上
当变为时,摩擦力为
方向沿斜面向下,故小物块a受到的摩擦力先减小再增大,故小物块a与斜面之间的动摩擦因数最小值为
故B错误D正确。
故选AD。
12. 一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着倾角为的斜面滑下,图中的虚线①与斜面垂直,虚线②沿斜面方向,则可判断出( )
A. 如果斜面光滑,摆线与②重合
B. 如果斜面光滑,摆线与①重合
C. 如果,摆线位于②与③之间
D. 如果,摆线位于②与③之间
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.单摆小球和小车一起沿斜面滑下,当斜面光滑时,对小车和单摆小球整体受力分析,有
此时的加速度为
而对单摆小球进行受力分析,单摆绳对球的拉力得垂直于斜面才能让小球具有这样的加速度,即摆线与①重合,故A错误,B正确;
C.当斜面粗糙时,当有
即
小车和单摆这个整体有
解得加速度为
加速度方向沿斜面向下,所以对球进行受力分析可以判断摆线位于①与③之间,故C错误;
D.如果斜面粗糙且,即
则可以判断小车和单摆的加速度,说明加速度方向沿斜面向上,则摆线位于②与③之间,所以D选项是正确的。
故选BD。
13. 如图1所示,足够长的木板静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,滑块A受到随时间变化的水平拉力作用时,用传感器测出滑块A的加速度,得到如图2所示的图像,已知取,则( )
A. 滑块A的质量为
B. 木板B的质量为
C. 当时,木板B的加速度为
D. 滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.设滑块A的质量m,木板B的质量为M,滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ。由题图2可知,当F=Fm=10N时,滑块A与木板B达到最大共同加速度am=1m/s2,根据牛顿第二定律有
Fm=(M+m)am
解得
M+m=10kg
当F>10N时,A与B将发生相对滑动,对A单独应用牛顿第二定律有
F-μmg=ma
整理得
根据题图2解得m=2kg,μ=0.4,则M=8kg,故AD正确,B错误;
C.当F=12N时,木板B的加速度为
故C错误。
故选AD。
【点睛】本题属于在变化外力作用下的板块问题,且和图像结合,解答的关键在从图像中获取板块发生相对滑动的临界点,以此为突破口,分别针对板块共速时和相对滑动时的运动进行研究。
14. 如图甲所示,弹簧台秤的托盘内放一个物块A,整体处于静止状态,托盘的质量m=1kg,物块A的质量M=2kg,轻弹簧的劲度系数k=200N/m。给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,力F随时间变化的F-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 托盘运动的最大速度为0.8m/s
B. t=0时F大小为12N
C. t=0时刻托盘对物块的支持力为16N
D. t=0.2s时F大小为42N
【答案】BC
【解析】
【详解】BD.开始时对整体
解得
x0=0.15m
t=0时刻加力F时,根据牛顿第二定律
由图可知,在t=0.2s时刻物块与托盘脱离,则
其中
联立解得
x1=0.07m
选项B正确D错误;
A.物块与托盘脱离时的速度为
v=at=0.8m/s
此后托盘继续向上做加速度减小的加速运动,则当加速度为零时速度最大,则最大速度大于0.8m/s,选项A错误;
C.t=0时,对物块
解得
FN=16N
选项C正确。
故选BC。
三、实验题(共2小题,共12分)
15. 某同学用如图1所示的装置探究匀变速直线运动的规律,得到一条纸带如图2所示,并在其上取了A、B、C、D、E五个点为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电火花打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)实验过程中,下列做法正确的是( )
A. 电火花打点计时器要用220V直流电源 B. 先释放小车,再接通电源
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D. 调节滑轮高度,使细线与木板平行
(2)测得各计数点到A点的距离如图2所示,则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小为_________m/s(结果保留2位有效数字);小车运动的加速度大小为_________m/s² (结果保留2位有效数字)。
(3)如果电源频率变为49Hz而该同学不知道,则求得的加速度数值与真实的加速度数值相比_______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)D (2) ①. 0.26 ②. 0.40
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
A.电火花打点计时器要用220V交流电源,故A错误;
B.先接通电源,等打点稳定后再释放小车,故B错误;
C.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,以充分利用纸带,故C错误;
D.为保证小车做匀加速运动,需调节滑轮高度,使细线与木板平行,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则T=0.1s
打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小为
[2]小车运动的加速度大小为
【小问3详解】
如果电源频率变为49Hz而该同学不知道,则打点周期偏大,而计算时仍按0.02s计算,则求得的加速度数值与真实的加速度数值相比偏大。
16. 某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧,并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下:
A.在竖直木板上用图钉固定一张白纸,把轻弹簧一端固定在点,弹簧自然水平放置时,另一端在点;
B.如图甲所示,三根轻绳的结点为,连接轻弹簧,连接弹簧测力计,连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向,使水平;
C.去掉及矿泉水瓶,重新水平拉弹簧测力计;
D.整理实验器材;
E.根据实验记录的数据及痕迹,作图验证平行四边形定则。
根据以上操作,回答以下问题:
(1)本实验采用的物理方法是________法。
(2)为达到实验目的,还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤C后,用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力,如图乙所示,则矿泉水瓶及里面水的重力为________N,根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。
(3)在上述实验中,把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳。把轻弹簧水平拉开一段位移后,这时绳、的夹角为120°,保持结点的位置不变、绳水平、绳的方向不变,逐渐减小绳、的夹角直至夹角为60°的过程中,下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是________。
A. 拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大
B. 拉绳的弹簧测力计的示数一直变小
C. 拉绳的弹簧测力计的示数一直变小
D. 拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大
【答案】(1)等效替代
(2)2.00 (3)BD
【解析】
【小问1详解】
本实验中,先用弹簧测力计的拉力和矿泉水瓶重力的共同作用,将轻弹簧的结点拉到指定位置;再用一个弹簧测力计单独拉弹簧,使结点到达完全相同的位置,即让单个拉力的作用效果和两个拉力的共同作用效果完全一致,这种物理方法是等效替代法,因此实验成功的关键是两次操作中结点A到达同一位置。
【小问2详解】
弹簧测力计的分度值为0.1N,指针恰好指向2.0N刻度线,按有效数字读数要求,结果为2.00N。
【小问3详解】
AB.结点A位置不变,说明绳的拉力大小、方向(水平)都保持恒定,绳的方向不变,说明绳的拉力方向不变、大小可以变化,绳的拉力大小、方向均可以变化,两个分力的合力等于恒定的水平力。作出力的矢量三角形,如图所示
可知绳、的夹角从120°逐渐减小至60°的过程中,拉绳的弹簧测力计的示数等于,一直变小,故A错误,B正确;
CD.拉绳的弹簧测力计的示数等于,先变小后变大,故C错误,D正确。
故选BD。
四、计算题(17题12分,18题14分,共26分)
17. 如图所示,质量m1=1kg的物块A,悬挂在绳OP和OQ的结点O上,OP绳水平,OQ绳与竖直方向的夹角为60°,并跨过光滑定滑轮(定滑轮不计质量)与斜物块上质量为m2=3kg的物块B相连,斜物块C质量m3=10kg、倾角为30°,斜物块C及物块A、B均保持静止。g取10m/s2。求:
(1)绳OP、OQ的拉力大小;
(2)斜物块C对物块B的摩擦力;
(3)斜物块C对地面的压力与摩擦力。(结果都可带根号表示)
【答案】(1),20N;(2)5N;(3)140N,竖直向下;,水平向左
【解析】
【详解】(1)选结点O为研究对象,根据其受力情况构建矢量三角形如图所示
则有
代入数据,解得
绳OP的拉力
绳OQ的拉力
(2)选物块B为研究对象,沿着斜面和垂直斜面建立直角坐标系,x轴上:
因此物块B受到沿斜面向下的静摩擦力f,且由平衡条件可得
解得
f=5N
方向沿斜面向下。
(3)选物体B、C和固定在C上的定滑轮为研究对象,列式可得
根据牛顿第三定律,C对地面的压力为140N,方向:竖直向下;C对地面的摩擦力为,方向:水平向左。
18. 如图所示,质量为的足够长的长木板静止在足够长的水平面上,质量为的小物块(可视为质点)从木板的最左端以的速度冲上木板,小物块和长木板最终都停止了运动。已知小物块与木板间的动摩擦因数木板与水平面间的动摩擦因数,重力加速度g。求:
(1)小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向;
(2)小物块相对长木板滑行的最大距离;
(3)小物块运动的总位移。
【答案】(1),方向向左;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知小物块与木板之间的滑动摩擦力,有
木板与地面之间的滑动摩擦力,有
初始时,小物块与木板之间有相对运动,对小物块受力分析,由牛顿第二定律
解得
方向向左;
(2)对木板进行受力分析有
解得
方向向右;
小物块减速,木板加速,设时间时共速,因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块与木板间的最大静摩擦力大于木板与地面间的最大静摩擦力,所以共速后两物体会保持相对静止,则对小物块有
对木板
联立解得
此时小物块前进的位移为
木板前进的位移为
则物块相对木板滑动的最大距离为
(3)共速后两物体相对静止一起向前做匀减速直线运动直至停下来,共速时
设两物体共同减速阶段的加速度为,则由牛顿第二定律
解得
方向向左;
由匀变速运动规律可得共同减速的位移为
则小物块运动的总位移
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天津市耀华中学2027届高三第一次月考物理试卷
一、单项选择题(每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1. 如图所示,由两种光组成的复色光投射到玻璃球体表面的点,复色光进入球体后分成、两束光。下列说法正确的是( )
A. 用相同的装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹间距小
B. 用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显
C. 若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
D. 若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压低
2. 曾同学去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包(体积膨胀)现象,如图所示。假设零食袋里密封的气体可视为理想气体,从低海拔地区到高海拔地区的过程中温度保持不变,高海拔地区的大气压强显著小于低海拔地区的大气压强,下列说法正确的是( )
A. 袋内气体的压强增大
B. 零食袋中气体分子的平均动能减小
C. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体从外界吸收了热量
D. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,外界对气体做正功
3. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一个小球A,与此同时,在该小球上抛能到达的最高点处有另外一个小球B以初速度竖直向下抛出。若忽略空气阻力,重力加速度为g,则从小球A抛出到两球相撞所需的时间为( )
A. B. C. D.
4. 随着空气质量的恶化,雾霾天气现象增多,危害加重.雾和霾相同之处都是视程障碍物,会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患.在一大雾天,一辆小汽车以的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线分别为小汽车和大卡车的图像(忽略刹车反应时间),下列说法正确的是( )
A. 因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故
B. 在时发生追尾事故
C. 在时发生追尾事故
D. 若紧急刹车时两车相距,则不会发生追尾事故且两车最近时相距
5. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大,增大
B. 减小,增大
C. 增大,减小
D. 减小,减小
6. 如图所示,质量为的小物块,在水平恒力的作用下紧贴在竖直墙壁上保持静止状态。自时刻起随时间均匀减小,直至时刻减为零,重力加速度为,关于小物块所受摩擦力大小随时间变化的图像,下列选项可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子端在杆上位置不变,将端上下稍移或将右侧杆平移到虚线位置(绳仍为绷直状态),稳定后衣服仍处于静止状态,则:( )
A. 端下移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变大
B. 端上移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变小
C. 端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变大
D. 端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变小
8. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图乙所示的模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数,、间的距离为,旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在处,经过一段时间运动到处,则下列说法正确的是(取)( )
A. 该行李经过5s到达处
B. 该行李相对传送带滑行距离为
C. 若传送带速度未知,行李最快要才能到达处
D. 若传送带速度未知,为使行李由传送带左端到右端所用时间最短,则传送带速度至少为
二、多项选择题(每小题5分,共30分,选对但不全的得3分,选错或不答的0分)
9. 在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,到达第四个矩形区域边缘的点时速度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 冰壶通过每个区域的时间相同
B. 冰壶到达各点的速率之比为
C. 冰壶到达各点的速率之比为
D. 冰壶从A运动到E全过程的平均速度等于D点的瞬时速度
10. 如图所示,在光滑的水平桌面上有一个质量为的物体A,通过绳子与质量为m的物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都忽略不计,绳子不可伸长,物体B与竖直面无摩擦。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为g B. 物体A的加速度大小为g
C. 绳子的拉力为 D. 物体B处于失重状态
11. 如图所示,倾角的斜面体A固定在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量为2.5m和m的小物块a、b,整个装置处于静止状态.现给物块b施加一个水平向右的力F,使其缓慢运动到绳与竖直方向成60°角的位置。整个过程中小物块a一直保持不动,不计绳与滑轮间的摩擦.在此过程中( )
A. 力F一直增大
B. 小物块a受到的摩擦力先增大再减小
C. 绳上张力先增大后减小
D. 小物块a与斜面之间的动摩擦因数最小值为
12. 一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着倾角为的斜面滑下,图中的虚线①与斜面垂直,虚线②沿斜面方向,则可判断出( )
A. 如果斜面光滑,摆线与②重合
B. 如果斜面光滑,摆线与①重合
C. 如果,摆线位于②与③之间
D. 如果,摆线位于②与③之间
13. 如图1所示,足够长的木板静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,滑块A受到随时间变化的水平拉力作用时,用传感器测出滑块A的加速度,得到如图2所示的图像,已知取,则( )
A. 滑块A的质量为
B. 木板B的质量为
C. 当时,木板B的加速度为
D. 滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4
14. 如图甲所示,弹簧台秤的托盘内放一个物块A,整体处于静止状态,托盘的质量m=1kg,物块A的质量M=2kg,轻弹簧的劲度系数k=200N/m。给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,力F随时间变化的F-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 托盘运动的最大速度为0.8m/s
B. t=0时F大小为12N
C. t=0时刻托盘对物块的支持力为16N
D. t=0.2s时F大小为42N
三、实验题(共2小题,共12分)
15. 某同学用如图1所示的装置探究匀变速直线运动的规律,得到一条纸带如图2所示,并在其上取了A、B、C、D、E五个点为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电火花打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)实验过程中,下列做法正确的是( )
A. 电火花打点计时器要用220V直流电源 B. 先释放小车,再接通电源
C. 释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D. 调节滑轮高度,使细线与木板平行
(2)测得各计数点到A点的距离如图2所示,则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小为_________m/s(结果保留2位有效数字);小车运动的加速度大小为_________m/s² (结果保留2位有效数字)。
(3)如果电源频率变为49Hz而该同学不知道,则求得的加速度数值与真实的加速度数值相比_______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
16. 某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧,并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下:
A.在竖直木板上用图钉固定一张白纸,把轻弹簧一端固定在点,弹簧自然水平放置时,另一端在点;
B.如图甲所示,三根轻绳的结点为,连接轻弹簧,连接弹簧测力计,连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向,使水平;
C.去掉及矿泉水瓶,重新水平拉弹簧测力计;
D.整理实验器材;
E.根据实验记录的数据及痕迹,作图验证平行四边形定则。
根据以上操作,回答以下问题:
(1)本实验采用的物理方法是________法。
(2)为达到实验目的,还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤C后,用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力,如图乙所示,则矿泉水瓶及里面水的重力为________N,根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。
(3)在上述实验中,把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳。把轻弹簧水平拉开一段位移后,这时绳、的夹角为120°,保持结点的位置不变、绳水平、绳的方向不变,逐渐减小绳、的夹角直至夹角为60°的过程中,下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是________。
A. 拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大
B. 拉绳的弹簧测力计的示数一直变小
C. 拉绳的弹簧测力计的示数一直变小
D. 拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大
四、计算题(17题12分,18题14分,共26分)
17. 如图所示,质量m1=1kg的物块A,悬挂在绳OP和OQ的结点O上,OP绳水平,OQ绳与竖直方向的夹角为60°,并跨过光滑定滑轮(定滑轮不计质量)与斜物块上质量为m2=3kg的物块B相连,斜物块C质量m3=10kg、倾角为30°,斜物块C及物块A、B均保持静止。g取10m/s2。求:
(1)绳OP、OQ的拉力大小;
(2)斜物块C对物块B的摩擦力;
(3)斜物块C对地面的压力与摩擦力。(结果都可带根号表示)
18. 如图所示,质量为的足够长的长木板静止在足够长的水平面上,质量为的小物块(可视为质点)从木板的最左端以的速度冲上木板,小物块和长木板最终都停止了运动。已知小物块与木板间的动摩擦因数木板与水平面间的动摩擦因数,重力加速度g。求:
(1)小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向;
(2)小物块相对长木板滑行的最大距离;
(3)小物块运动的总位移。
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