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高2027届高三10月月考物理试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,同一块砖,第一次平放在水平地面上,第二次侧放在同一水平地面上,两次给砖以相同的水平初速度让它沿水平面运动,结果发现两次运动的距离相差很大,最可能的原因是( )
A. 因为砖的重心位置不同而引起的摩擦力不同
B. 因为接触面的粗糙程度不同而引起的摩擦力不同
C. 因为接触面的面积不同而引起的摩擦力不同
D. 因为对地面的压力不同而引起的摩擦力不同
【答案】B
【解析】
【详解】由动能定理知
又
可见:两次运动的距离相差较大,是由于滑动摩擦力不同引起的;滑动摩擦力的大小与重心位置无关,取决于动摩擦系数(接触面的粗糙长度)和砖对地面的压力大小,砖对水平地面的压力等于它的重力,与放置的方法无关,与接触面的面积也无关。
故选B。
2. 水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=1kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)( )
A. 5N B. 5N C. 10N D. 10N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对B点受力分析可得:
滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳子拉力F1和F2的合力,因同一根绳张力处处相等,都等于物体的重力,即
F1=F2=mg=10N
由平行四边形作图,由于两力夹角为120°,则有合力
F=10N
故选C。
3. 如图所示,甲图为质点a和b做直线运动的位移一时间()图像,乙图为质点c和d做直线运动的速度—时间()图像,由图可知
A. 若时刻c、d两质点第一次相遇,则时刻c、d两质点第二次相遇
B. 在时间内,质点b通过的位移大于质点a通过的位移
C. 在时刻,质点c、d加速度的大小关系为
D. 在时间内,质点d的平均速度小于质点c的平均速度.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知在时间内,质点c通过的位移大于质点d通过的位移,若时刻两质点第一次相遇,则时刻c、d两质点不会再次相遇.故A不符合题意.
B.在图像中,位移等于纵坐标的变化量,可知在时间内,质点b通过的位移等于质点a通过的位移.故B不符合题意.
C.在图像中,图像的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则知在时刻,质点c、d加速度的大小关系为.故C不符合题意.
D.在时间内,质点d通过的位移小于质点c通过的位移,则质点d的平均速度小于质点c的平均速度.故D符合题意.
4. 如图所示,粗糙水平地面上放有一斜面体A,与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,把向左移动少许后,它们仍处于静止状态,则( )
A. B对墙的压力增大 B. 对B的支持力减小
C. 对地面的压力增大 D. 地面对的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】对球进行受力分析,球受到重力、斜面支持力和墙壁的支持力,再对斜面体受力分析,受重力、球的压力、地面的支持力和摩擦力,若把斜面体向左移动少许,各个力的方向均没有改变,由于球的重力不变,根据平衡可知上述所有的力大小也都不变。
故选D。
5. 如图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙挂包的宽度约为20cm,在挂包质量一定的条件下,为了使悬挂时挂包带受力最小,不计包带与挂钩间的摩擦,下列措施正确的是( )
A. 随意挂在一个钩子上
B. 使挂包带跨过两个挂钩
C. 使挂包带跨过三个挂钩
D. 使挂包带跨过四个挂钩
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得
解得背包带的拉力
在斜挎包的质量一定的条件下,为了使悬挂时背包带受力最小,则cosθ最大,由于相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙中斜挎包的宽度约为20cm,故使背包带跨过三个挂钩时
此时挂时背包带受力最小。
故选C。
6. 如图所示,A、B、C三个物体的质量是,,A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连,B、C用劲度系数的弹簧相连,劲度系数的弹簧一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开始时,A、B两物体在同一水平面上,已知重力加速度为g,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体,在拉动过程中,弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直,直到C物体刚要离开地面(A尚未落地,B没有与滑轮相碰),此时A、B两物体的高度差为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时弹簧处于压缩状态,有
解得
弹簧处于拉伸状态,有
解得
C物体刚要离开地面时,弹簧的弹力为,弹簧处于伸长状态,有
解得
弹簧处于拉伸状态,有
解得
可知A下降的距离
B上升的高度
则A、B的高度差
联立解得
故选C。
7. 如图所示,质量为的物体放在水平面上。物体与水平面间的动摩擦因数,取,当物体做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 牵引力与水平面的夹角为
B. 牵引力与水平面的夹角为
C. 牵引力的最小值为
D. 牵引力的最小值为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
物体做匀速直线运动,分力分析由平衡条件有
水平方向有
竖直方向有
解得
由数学辅助角公式有
,
则有
当=1时,即=时,F取最小值,则有
当F取最小值时,由于
解得
则
。
所以C正确,ABD错误;
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,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. 四个水球可以挡住一颗子弹!央视“国家地理”频道播出的一挡节目真实地呈现了该过程,其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计,子弹视为质点。下列说法正确的是( )
A. 子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同
B. 子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度
C. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4,则t1+t2+t3=t4
D. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4,,则
【答案】CD
【解析】
【详解】A.子弹经过每个水球过程中,位移相同,但是速度逐渐减小,则经过每个水球的时间增加,根据
可知子弹的速度变化量不同,故A错误;
B.对整个过程的逆过程可看作初速度为零的匀加速运动,根据初速度为零的匀加速运动的规律,反向穿过第4球与后面的3个球的位移之比为,可知反向穿过第4球所用时间等于穿过四个水球的总时间的一半,则子弹反向穿出第4号水球时,即正向穿过第3号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度,故B错误;
C.依据B的分析可知,穿过第3号水球是整个过程的中间时刻,则子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4,则有
故C正确;
D.对整个过程的逆过程,由初速度为零的匀加速运动相等位移的时间关系可知,子弹穿过第4号水球、第3号水球、第2号水球、第1号水球的时间之比为
则有
故D正确。
故选CD。
9. 图甲为一民族舞蹈表演中的图片,舞袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在t=0.4s时刻的波形图,P、Q为该波上两个质点,此时P位于平衡位置,Q位于波峰,且P比Q先振动。图丙为波上某质点的振动图像,则( )
A. 该波的传播速度为1.25m/s
B. 图丙可能为质点P的振动图像
C. t=1.2s时,质点Q的速度为零
D. 0.4s~1.2s内,质点P运动的路程为1.2m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,该波波长,由图丙可知,该波周期T=0.8s,则波速为,故A错误;
B.依题意,质点P比质点Q先振动,则波向x轴负方向传播,在t=0.4s时刻质点P处于平衡位置,根据同侧法判断,可知质点P此时向y轴负方向振动,而丙图中质点在t=0.4s时刻向y轴负方向振动,所以丙图可能是质点P的振动图像,B正确;
C.由于
可知t=1.2s时,质点Q还是处于波峰位置,此时质点Q的速度为0,故C正确;
D.由图乙可知该波振幅A为0.2m,因为
可知质点P运动的路程为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,工地上工人用小推车运送光滑的圆柱形材料,车的上表面OA前端O固定有挡板OB,为钝角,到达目的地后工人抬起小推车的把手,使挡板OB由图示位置缓慢沿逆时针方向转至水平。设圆柱形材料对OA、OB压力的大小分别为,则在此过程中( )
A. 一直减小 B. 先增大后减小
C. 一直增大 D. 先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】如图所示,由平衡条件结合牛顿第三定律可以做出平衡时的矢量三角形,各角度如图所示
则
由正弦定理得
使挡板OB由图示位置缓慢沿逆时针方向转至水平,过程中减小,增大且不超过,故减小,增大。一直减小,一直增大。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是50 Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐(结果保留两位小数)。
(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度vC是____m/s;
(2)计算该物体的加速度a为_____m/s2。(结果保留两位小数)。
【答案】(1)0.16
(2)0.42
【解析】
【小问1详解】
每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,所以相邻计数点间的时间间隔
匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,打C点时物体的速度
由刻度尺读数可得B、D两计数点到A点的距离分别为、,则
【小问2详解】
由刻度尺读数可得相邻计数点间的距离依次为、、、、
根据逐差法有
代入数据解得
12. 一兴趣小组想测量某根弹性绳的劲度系数(弹性绳的弹力与形变量遵守胡克定律)。他们设计了如图甲所示实验:弹性绳上端固定在细绳套上,结点为O,刻度尺竖直固定在一边,0刻度与结点O水平对齐,弹性绳下端通过细绳连接钩码,依次增加钩码的个数,分别记录下所挂钩码的总质量m和对应弹性绳下端P的刻度值x,如下表所示:
钩码质量m/g
20
40
60
80
100
120
P点刻度值x/cm
5.53
5.92
6.30
6.67
7.02
7.40
(1)请在图乙中,根据表中所给数据,充分利用坐标纸,作出m-x图像______;
(2)请根据图象数据确定:弹性绳原长约为______cm,弹性绳的劲度系数约为______N/m(重力加速度g取10m/s2,结果均保留三位有效数字);
(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端结点O,则由实验数据得到的劲度系数将______(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”);若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的劲度系数将______(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”)。
【答案】 ①. ②. 5.15~5.25 ③. 53.3~55.7 ④. 不受影响 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]作出m-x图像如下图
(2)[2]根据(1)中图像,可知其横截距表示弹性绳的原长,根据图像可得原长约为5.20cm,由于作图误差,5.15~5.25cm均算正确;
[3]弹性绳的劲度系数约为
53.3~55.7N/m均算正确;
(3)[4]若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端结点O,根据(2)中分析可知,由实验数据得到的劲度系数将不受影响;
[5]若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,会使读数偏大,故测得的弹簧伸长量偏大,也偏大,故由实验数据得到的劲度系数将偏小。
13. 如图,粗细均匀的L形导热细玻璃管固定在竖直面内,竖直部分AB顶端封闭,长为55cm,通过水银柱在管内封闭一段长为30cm的理想气体,水平部分BC左端开口,管内的水银柱总长为30cm,水银柱左侧面到C端的距离为20cm,已知大气压强为75cmHg,环境温度为300K。
(1)若温度缓慢升高,发现水银柱左侧面向左移动的距离为10cm,求此时环境温度;
(2)若保持(1)中环境温度不变,将玻璃管C端用活塞封闭,并缓慢向右推动活塞,当AB中水银柱回到初始高度时,求此时竖直管内气体的压强。
【答案】(1)480K;(2)80cmHg
【解析】
【详解】(1)初态有
末态有
根据理想气体状态方程
解得
(2)气体做等容变化,则
解得
14. 如图所示,物体A和物体D重分别为400N、200N,物体A与桌面间、物体A和物体D间的动摩擦因数均为0.4,它们间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。AC绳水平,OC绳与竖直方向的夹角为30°,求:
(1)整个系统静止时,物体A和物体D间摩擦力为多少;
(2)当物体B重100N时,A所受桌面的摩擦力为多少;
(3)如果保证A静止不动,问所挂物体B的最大重量为多少。(结果可用根式表示)
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
【详解】(1)整个系统静止时,物体和处于平衡状态,在水平方向上受力为零,所以物体和间的摩擦力大小;
(2)以结点为研究对象,建立直角坐标系
轴上,根据平衡条件得
轴上,根据平衡条件得
联立解得
代入其值得
以为研究对象,由受力分析可得受到的静摩擦力
方向水平向右;
(3)逐渐加大的重力时,要使系统处于平衡状态,不能滑动,即达到最大静摩擦力,即
由上述表达式可知
15. 如图1所示,某科研小组在检测机器狗性能时,将甲、乙两只机器狗放在平直路面相邻跑道上的同一位置处于静止状态。在t=0时刻,甲做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动,当速度达到v1=6m/s后,保持匀速运动。乙运动的加速度与时间的关系图像如图2所示。
(1)求甲、乙第一次相距最远时的距离;
(2)求甲、乙第一次相遇时到出发点的距离;
(3)若甲匀速运动一段时间后,从某时刻开始做加速度大小为a=2m/s2的匀减速运动直至停止,最终甲、乙停在相同位置,求甲停止运动的时刻。
【答案】(1)7.5m
(2)36m (3)15s
【解析】
【小问1详解】
当甲、乙速度首次相同时,相隔最远,由题图2知,在2~4s内,乙的加速度,在10s~14s内的加速度大小,则
解得
甲做匀加速运动的时间
此时甲的位移大小
乙的位移大小
甲、乙相距的最远距离
解得
【小问2详解】
甲、乙首次相遇时,假设乙做匀速运动,则有
其中
解得
故假设成立,则第一次相遇到出发点的距离
【小问3详解】
整个过程中,乙运动的总位移
其中,
设甲匀速运动的总时间为t4,则甲运动总位移
甲停止运动的时刻为
解得
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高2027届高三10月月考物理试题
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,同一块砖,第一次平放在水平地面上,第二次侧放在同一水平地面上,两次给砖以相同的水平初速度让它沿水平面运动,结果发现两次运动的距离相差很大,最可能的原因是( )
A. 因为砖的重心位置不同而引起的摩擦力不同
B. 因为接触面的粗糙程度不同而引起的摩擦力不同
C. 因为接触面的面积不同而引起的摩擦力不同
D. 因为对地面的压力不同而引起的摩擦力不同
2. 水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=1kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)( )
A. 5N B. 5N C. 10N D. 10N
3. 如图所示,甲图为质点a和b做直线运动的位移一时间()图像,乙图为质点c和d做直线运动的速度—时间()图像,由图可知
A. 若时刻c、d两质点第一次相遇,则时刻c、d两质点第二次相遇
B. 在时间内,质点b通过的位移大于质点a通过的位移
C. 在时刻,质点c、d加速度的大小关系为
D. 在时间内,质点d的平均速度小于质点c的平均速度.
4. 如图所示,粗糙水平地面上放有一斜面体A,与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,把向左移动少许后,它们仍处于静止状态,则( )
A. B对墙的压力增大 B. 对B的支持力减小
C. 对地面的压力增大 D. 地面对的摩擦力不变
5. 如图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙挂包的宽度约为20cm,在挂包质量一定的条件下,为了使悬挂时挂包带受力最小,不计包带与挂钩间的摩擦,下列措施正确的是( )
A. 随意挂在一个钩子上
B. 使挂包带跨过两个挂钩
C. 使挂包带跨过三个挂钩
D. 使挂包带跨过四个挂钩
6. 如图所示,A、B、C三个物体的质量是,,A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连,B、C用劲度系数的弹簧相连,劲度系数的弹簧一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开始时,A、B两物体在同一水平面上,已知重力加速度为g,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动A物体,在拉动过程中,弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直,直到C物体刚要离开地面(A尚未落地,B没有与滑轮相碰),此时A、B两物体的高度差为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,质量为的物体放在水平面上。物体与水平面间的动摩擦因数,取,当物体做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A. 牵引力与水平面的夹角为
B. 牵引力与水平面的夹角为
C. 牵引力的最小值为
D. 牵引力的最小值为
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。每小题有多项符合题目要求,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. 四个水球可以挡住一颗子弹!央视“国家地理”频道播出的一挡节目真实地呈现了该过程,其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计,子弹视为质点。下列说法正确的是( )
A. 子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同
B. 子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度
C. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4,则t1+t2+t3=t4
D. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4,,则
9. 图甲为一民族舞蹈表演中的图片,舞袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在t=0.4s时刻的波形图,P、Q为该波上两个质点,此时P位于平衡位置,Q位于波峰,且P比Q先振动。图丙为波上某质点的振动图像,则( )
A. 该波的传播速度为1.25m/s
B. 图丙可能为质点P的振动图像
C. t=1.2s时,质点Q的速度为零
D. 0.4s~1.2s内,质点P运动的路程为1.2m
10. 如图所示,工地上工人用小推车运送光滑的圆柱形材料,车的上表面OA前端O固定有挡板OB,为钝角,到达目的地后工人抬起小推车的把手,使挡板OB由图示位置缓慢沿逆时针方向转至水平。设圆柱形材料对OA、OB压力的大小分别为,则在此过程中( )
A. 一直减小 B. 先增大后减小
C. 一直增大 D. 先减小后增大
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是50 Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐(结果保留两位小数)。
(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度vC是____m/s;
(2)计算该物体的加速度a为_____m/s2。(结果保留两位小数)。
12. 一兴趣小组想测量某根弹性绳的劲度系数(弹性绳的弹力与形变量遵守胡克定律)。他们设计了如图甲所示实验:弹性绳上端固定在细绳套上,结点为O,刻度尺竖直固定在一边,0刻度与结点O水平对齐,弹性绳下端通过细绳连接钩码,依次增加钩码的个数,分别记录下所挂钩码的总质量m和对应弹性绳下端P的刻度值x,如下表所示:
钩码质量m/g
20
40
60
80
100
120
P点刻度值x/cm
5.53
5.92
6.30
6.67
7.02
7.40
(1)请在图乙中,根据表中所给数据,充分利用坐标纸,作出m-x图像______;
(2)请根据图象数据确定:弹性绳原长约为______cm,弹性绳的劲度系数约为______N/m(重力加速度g取10m/s2,结果均保留三位有效数字);
(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端结点O,则由实验数据得到的劲度系数将______(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”);若实验中刻度尺没有完全竖直,而读数时视线保持水平,则由实验数据得到的劲度系数将______(选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”)。
13. 如图,粗细均匀的L形导热细玻璃管固定在竖直面内,竖直部分AB顶端封闭,长为55cm,通过水银柱在管内封闭一段长为30cm的理想气体,水平部分BC左端开口,管内的水银柱总长为30cm,水银柱左侧面到C端的距离为20cm,已知大气压强为75cmHg,环境温度为300K。
(1)若温度缓慢升高,发现水银柱左侧面向左移动的距离为10cm,求此时环境温度;
(2)若保持(1)中环境温度不变,将玻璃管C端用活塞封闭,并缓慢向右推动活塞,当AB中水银柱回到初始高度时,求此时竖直管内气体的压强。
14. 如图所示,物体A和物体D重分别为400N、200N,物体A与桌面间、物体A和物体D间的动摩擦因数均为0.4,它们间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。AC绳水平,OC绳与竖直方向的夹角为30°,求:
(1)整个系统静止时,物体A和物体D间摩擦力为多少;
(2)当物体B重100N时,A所受桌面的摩擦力为多少;
(3)如果保证A静止不动,问所挂物体B的最大重量为多少。(结果可用根式表示)
15. 如图1所示,某科研小组在检测机器狗性能时,将甲、乙两只机器狗放在平直路面相邻跑道上的同一位置处于静止状态。在t=0时刻,甲做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动,当速度达到v1=6m/s后,保持匀速运动。乙运动的加速度与时间的关系图像如图2所示。
(1)求甲、乙第一次相距最远时的距离;
(2)求甲、乙第一次相遇时到出发点的距离;
(3)若甲匀速运动一段时间后,从某时刻开始做加速度大小为a=2m/s2的匀减速运动直至停止,最终甲、乙停在相同位置,求甲停止运动的时刻。
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