内容正文:
广东省广州市天河区2026-2027学年高三上学期10月阶段训练物理考前练习卷
一、选择题(1-7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.钢琴的“中央C”即为C调do,频率约为261.2Hz,下列说法正确的是( )
A.当听众走向钢琴时,钢琴发出的琴声频率会升高
B.当障碍物尺寸接近波长或小于波长时,才能发生衍射现象
C.隔着门缝听到琴声,是由于衍射现象造成的
D.假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦,由于构造不同,它们无法发生共振
2.如图为一空间探测器的示意图,探测器质量为。是四个喷气发动机,每台发动机开动时,都能沿出口方向以的速率向外喷出气体(忽略探测器质量变化)。开始时探测器以恒定速率向方向运动,要使探测器改为向方向以原来的速率运动,若忽略探测器受到的地球及其他星球的吸引力。则下列措施正确的是( )
A.开动与,均喷出的气体
B.开动与,均喷出的气体
C.开动与,均喷出的气体
D.开动与,均喷出的气体
3.如图所示为一种简易“千斤顶”,将一倾角为θ,质量为M的斜面体放在水平地面上,斜面体上有与轻杆下端固定连接的轻质小轮,轻杆穿过限制套管P,在轻杆上端放有质量为m的重物。由于限制套管P的作用,轻杆仅在竖直方向上运动,为了将重物顶起,现对斜面体施加水平推力F,忽略摩擦,重力加速度为g。则( )
A.需要施加的最小推力为
B.需要施加的最小推力随θ的减小而减小
C.地面对斜面体的支持力为
D.地面对斜面体的支持力随水平推力F的减小而增大
4.无级变速是在变速范围内任意连续变换速度的变速系统。无级变速模型如图所示,主动轮M、从动轮N中间有一滚轮,M的转速一定,各轮间不打滑,通过滚轮位置改变实现无极变速。A、B为滚轮轴上的两点,则( )
A.滚轮在A处,N的角速度大于M的角速度
B.滚轮边缘与M、N接触点的线速度不相等
C.滚轮在B处,N转动周期小于M转动周期
D.滚轮从A到B,N的转速先变小后变大
5.2022年6月17日,我国首艘电磁弹射航母“福建舰”下水。若某舰载机总质量为,在电磁弹射装置作用下,由静止开始加速到85m/s起飞,用时2s,加速距离为100m。已知航母甲板平直,舰载机加速过程中水平方向只受到弹射力作用。舰载机在加速过程中下列判断正确的是( )
A.舰载机做匀加速直线运动 B.舰载机的平均加速度为
C.弹射力的冲量为 D.该弹射装置对舰载机做功约为
6.中国海军实力日益强大,随着我国第一艘航母“辽宁舰”的服役和第二艘航母下水海试,采用弹射系统的新一代航母正在紧锣密鼓的研制中,弹射系统是利用蒸汽或者直线电机给舰载机附加一个加速度,从而使飞机在短距离内获得起飞速度.我国已经建立了航母全尺寸电磁弹射试验装置.航母“辽宁舰”甲板长,起飞跑道长,目前顺利完成了舰软机“歼-15”起降飞行训练。“歼-15”起飞时离舰速度大小约为,若认为航母是静止的,舰载机在起飞的整个过程看作是匀加速直线运动.则下列说法正确的是( )
A.舰载机从开始走时速度大小为 B.舰载机在起飞过程中用时约为
C.舰载机在起飞时的加速度大小约为 D.舰载机在起飞过程中的平均速度为
7.在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在火星上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知地球半径是火星半径的2倍,则( )
A.地球与火星的密度之比是5:4 B.Q的质量是P的3倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D.Q下落过程中弹簧压缩量最大时对地面的压力是P的4倍
8.2020年10月14日发生火星冲日现象,即火星、地球和太阳刚好在一条直线上,如图所示。已知火星轨道半径为地球轨道半径的1.5倍,地球和火星绕太阳运行的轨道都视为圆且两行星的公转方向相同,则( )
A.火星与地球绕太阳运行的线速度大小之比为
B.火星与地球绕太阳运行的加速度大小之比为
C.火星与地球的公转周期之比为
D.2021年10月13日前有可能再次发生火星冲日现象
9.一款质量为的家庭轿车,行驶速度时靠电动机输出动力;行驶速度在范围内时自动转换为靠汽油发动机输出动力;行驶速度时汽油发动机和电动机同时工作,这种混合动力汽车更节能环保。该轿车在一条平直的公路上由静止启动,其牵引力F随运动时间t的变化关系图像如图所示,在行驶过程中所受阻力大小恒为。已知轿车在时刻车速达到时第一次切换动力引擎,以后保持恒定功率继续行驶到第末,则下列说法正确的是( )
A.
B.在内,电动机输出的最大功率为
C.轿车在时的速度大小为
D.轿车在内的位移大小为
10.如图所示,载有救援物资的热气球悬停于距水平地面H的高处,现将质量为m的物资从静止投放,投出物资后热气球质量为M,做匀加速直线运动。已知物资落地时与热气球的距离为d,重力加速度为g,不计空气阻力和物资所受浮力,以下判断正确的是( )
A.投出物资后热气球所受合力大小为 B.投出物资后热气球所受合力大小为
C.投出物资后热气球的加速度大小为
D.物资落地时热气球的速度大小为
二、非选择题(11题6分,12题8分,13题10分,14题12分,15题18分,共54分)
11.某实验小组采用如图甲装置开展“利用单摆测量重力加速度”实验。铁架台水平支架固定线光源及摆线,手机传感器位于摆线悬点正下方,当摆球摆动时,手机光线传感器接收光照强度随时间变化的图线如图丙所示。
(1)如图乙,用螺旋测微器测出摆球的直径为__________;用刻度尺测出摆线长度l,算出摆长;
(2)拉动摆球使悬线偏离竖直方向一个较小角度小于,将摆球由静止释放,同时启动光传感器,得到光照强度随时间变化的图像如图丙,根据图像判断单摆的周期__________用表示
(3)测量多组摆长L及对应的周期T,作出图像如图丁所示,图像斜率为k,在纵轴上的截距为b,通过理论分析可知__________,当地的重力加速度__________用b和表示
(4)由于操作失误,致使摆球不在同一竖直平面内运动,而是在一个水平面内做圆周运动,这时如果测出摆球做这种运动的周期,再用单摆的周期公式求出重力加速度,则求出的重力加速度与当地重力加速度相比__________填“偏大”、“偏小”、“不变”。
12.如图甲所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律,劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台横梁上,下端连接一枚固定有挡光片的钢球。用手拖住钢球,使弹簧刚好处于原长,此时钢球处于点;撤去手的作用力,钢球静止时处于点。在钢球的下方放置光电门A和光电门B,调整它们的位置,使得钢球由静止释放后能够通过两个光电门。测得钢球和挡光片总质量为m,、两点间的距离为,光电门A、B与点之间的距离分别为和,已知重力加速度大小为g。
(1)用游标卡尺测量光电门挡光片宽度d如图乙所示,则______mm。
(2)实验过程中测得挡光片经过光电门A、B时的挡光时间分别为、,则钢球经过光电门A时的动能为_____(用所测量物理量的字母表示);若则表明钢球从A到B过程中,重力势能的减少量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧弹性势能的增加量。
(3)钢球从光电门A运动到光电门B的过程中,由于弹簧弹力与伸长量成正比,可用平均力计算克服弹力所做的功,进而得到弹簧弹性势能的增加量______(用所测量物理量的字母表示),根据实验数据得出钢球机械能的减少量,比较和,若两者在误差范围内近似相等,则钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。
13.图1所示是一种叫“旋转飞椅”的游乐项目,将其结构简化为图2所示的模型。长的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘静止时,钢绳沿竖直方向自由下垂;转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角。将游客和座椅看作一个质点,质量。不计钢绳重力和空气阻力,重力加速度。(,)
(1)当转盘匀速转动时,求游客和座椅做圆周运动
a.向心力的大小;
b.线速度的大小v。
(2)求游客由静止到随转盘匀速转动的过程中,钢绳对游客和座椅做的功W。
14.如图(a)所示,明朝出版的《天工开物》被称为“中国17世纪的工艺百科全书”,书中详细描述了古法榨油的方法,其过程简化为石块撞击木楔,挤压胚饼,重复撞击,榨出油来。现有一长度l=5m的绳子,上端固定于屋梁,下端悬挂一质量m= 200kg的石块,可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放,如图(b)所示。重力加速度g取10m/s2。(,,取2.2)求:
(1)撞击前,石块在最低点对绳子的拉力大小T;
(2)石块在最低点,与木楔撞击后,石块的反弹速度v=1m/s,撞击时间t=0.1s,石块对木楔平均撞击力大小F;
(3)假设石块每次在最低点撞击木楔,木楔得到的动能是石块撞击前动能的10% ,木楔所受的阻力与它的位移的关系如图(c)所示。当石块撞击1次时,木楔移动的位移x。
15.如图所示,一根竖直的粗细均匀的棒质量为m,上端被一轻绳吊着,且上端套着一质量为m的小圆环。棒下端离地面高H,断开轻绳,棒和环自由下落,棒与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;棒在整个运动过程中始终保持竖直且没有从环中滑出,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力2mg,g为重力加速度的大小,不计空气阻力。求:
(1)棒与地面第一次碰撞后上升的最大高度;
(2)棒与地面第一次碰撞后到第二次碰撞前,环相对棒的位移多大;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功W。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.C【详解】A.当听众走向钢琴时,钢琴发出的琴声频率不会变化,但听众会感觉琴声频率升高,故A错误;
B.波在任何情况下都能发生衍射,但当障碍物尺寸接近波长或小于波长时才能发生明显的衍射,故B错误;
C.隔着门缝听到琴声,是由于衍射现象造成的,C正确;
D.若古筝也有一根调到C调do的弦,则两者频率相同,可以发生共振,故D错误。
故选C。
2.A【详解】方向速率减为0,需开动向外喷出质量为的气体,喷气过程系统动量守恒有
解得 方向由静止增大到速率为,需开动向外喷出质量为的气体,喷气过程系统动量守恒有解得,故选A。
3.B【详解】AB.对斜面体分析,竖直方向满足
水平方向满足
对重物分析,竖直方向满足联立可得即
随θ的减小,tanθ减小,Fmin减小,故A错误,B正确;
CD.由于,可知,当F减小时,减小,减小,故CD错误。
故选B。
4.A【详解】AB.由题意可知,和,滚轮在A处时,因滚轮边缘与从动轮N和主动轮M接触点的线速度大小相等,主动轮M的半径大于从动轮N的半径,因此N的角速度大于M的角速度,A正确,B错误;
C.滚轮在B处,因滚轮边缘与从动轮N和主动轮M接触点的线速度大小相等,N转动半径大于M转动半径,由可知,N转动角速度小于M转动角速度,由可知,N转动周期大于M转动周期,C错误;
D.由和可得因滚轮边缘与从动轮N和主动轮M接触点的线速度大小一直相等,滚轮从A到B,N的转动半径一直变大,则N的转速一直变小,D错误。故选A。
5.C【详解】A.若舰载机做匀加速直线运动,则2s内的位移大小为
所以,舰载机的运动不是匀加速直线运动,故A错误;
B.根据加速度定义,可得舰载机的平均加速度大小为,故B错误;
C.根据动量定理,代入数据得弹射力的冲量为,故C正确;
D.根据动能定理,可得该弹射装置对舰载机做功约为,故D错误。故选C。
6.C【详解】AC.舰载机起飞时的加速度
则从开始走50m时速度大小为,故C正确,A错误;
B.舰载机在起飞过程中用时约为,故B错误;
D.舰载机在起飞过程中的平均速度,故D错误。故选C。
7.C【详解】A.由图像可知,加速度沿竖直向下方向为正方向,根据牛顿第二定律有
可得
则该图像的斜率为,纵轴截距为重力加速度;根据图像的纵轴截距可知,两星球表面的重力加速度之比为
又因为在某星球表面上的物体,所受重力和万有引力相等,即即该星球的质量为
又联立可得,故两星球的密度之比为,故A错误;
B.当物体在弹簧上运动过程中,加速度为0的一瞬间,其所受弹力和重力二力平衡,则有即
结合图像可知,当物体P和物体Q分别处于平衡位置时,弹簧的压缩量之比为
故物体P和物体Q的质量之比为,故B错误;
C.物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置()时,它们的动能最大;根据
结合图像面积的物理意义可知,物体P的最大速度满足
物体Q的最大速度满足
则两物体的最大动能之比,故C正确;
D.物体P和物体Q分别在弹簧上做简谐运动,由平衡位置()可知,物体P和Q振动的振幅A分别为和,即物体P所在弹簧最大压缩量为,物体Q所在弹簧最大压缩量为,则Q下落过程中,弹簧最大压缩量时是P物体最大压缩量的2倍,弹簧对地面的压力为,所以Q下落过程中弹簧压缩量最大时对地面的压力是P的2倍,故D错误。故选C。
8.AB【详解】A.由可知,则火星与地球的公转线速度大小之比为,故A正确;
B.由可知,则火星与地球的向心加速度大小之比为,故B正确;
C.由可知,则火星与地球公转周期之比为,故C错误;
D.再次相距最近时,地球比火星多转动一周,则据此有,其中,解得年,故下一次发生火星冲日现象的时间为2022年10月13日前后,故D错误。故选AB。
9.BD【详解】A.时刻,轿车的速度达到。在内,根据牛顿第二定律,
代入数据得,A错误;
B.时刻,电动机输出的功率,代入数据得
以后保持恒定功率继续行驶到第末,所以电动机输出的最大功率为,B正确;
C.轿车在时的速度大小,代入数据得,C错误;
D.轿车在内运动的位移大小,代入数据得
轿车在内,根据动能定理有,代入数据得
轿车在内的总位移大小为,D正确。故选BD。
10.AD【详解】AB.投出物资前热气球悬停,故升力
投出物资后热气球所受合力大小,故A正确,B错误;
C.根据运动学规律,解得,故C错误;
D.物资落地时热气球的速度大小,故D正确。故选AD。
11.(1)13.869/13.870/13.871(2)(3) /(4)偏大
【详解】(1)由图乙螺旋测微器测出摆球的直径为13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm
(2)根据图丙判断单摆的周期
(3)根据单摆的周期公式,变形可知,因此,,变形得
(4)假设圆锥摆的顶角为,半径为r,悬挂点到圆心的竖直高度为h,根据动力学方程
变形得(真实值),而根据单摆周期公式,变形得(测量值)
由于,因此重力加速度g的测量值大于真实值。
12.(1)11.25(2) 小于(3)
【详解】(1)由题图乙可知,钢笔帽的内径d=11 mm+0.05×5 mm=
(2)[1]钢球经过光电门A时的速度动能
[2]若,则表明小球从A到B动能减小,故重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量。
(3)小球从光电门A运动到光电门B的过程中,弹簧弹性势能的增加量
13.(1)a.,b.;(2)
【详解】(1)对游客和座椅一起受力分析如下图所示
a.根据受力分子可知游客和座椅做圆周运动所需要的向心力为
b.根据几何关系可知游客和座椅zuo2圆周运动的半径为
由代入数据得
(2)游客和座椅由静止到随转盘匀速转动得过程,根据功能关系有
代入数据解得
14.(1)2800N(2)(3)
【详解】(1)石块运动到最低点过程,根据动能定理有 解得
根据牛顿第二定律有解得
(2)对石块进行分析,根据动量定理有
根据牛顿第三定律,石块对木楔的平均撞击力解得
(3)根据木楔的阻力与位移图像关系有
木楔克服阻力做的功
根据动能定理有联立可得解得
15.(1) ;(2) ;(3)
【详解】(1)剪断细绳后,棒和环完全失重,在段自由落体运动,末速度
棒落地后,速度变为竖直向上大小为
环的速度方向仍然竖直向下
此时棒向上,环向下,二者之间为滑动摩擦力大小
对环,向下减速,其加速度大小为
对棒,向上减速,其加速度大小为
棒第一次弹起的最大高度
(2)设棒与地面第一次碰撞后,经过时间t后两者速度相等,速度相等之后两者不发生相对滑动,直到第二次与地面相撞,所以有解得
这段时间内,球与棒的位移分别为,
棒与地面第一次碰撞后到第二次碰撞前,环相对棒的位移
(3)设环相对棒滑动距离为l,根据能量守恒有:解得
摩擦力对棒及环做的总功:
联立解得:
答案第1页(共2页)
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