内容正文:
株洲市一中2026年下期高二第一次质量检测(B)物理试卷
时间:75分钟 满分:100分 出卷范围:必修一至必修三
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 两个箱子并排放置在一个较大的箱子顶上(如图所示)。三个箱子质量均为m,左侧箱子与底部箱子之间的静摩擦因数为,其余接触面均为无摩擦,重力加速度为g。现对底部箱子施加一个水平向右的力F。使上方两箱子不滑动所需的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,对底部箱子施加一个水平向右的力F,使上方两箱子不滑动,即整体以相同的加速度向右做匀加速运动,设此时的加速度为,对整体分析,根据牛顿第二定律有
对右侧分析,此时左侧对其有向右的推力,设为,根据牛顿第二定律有
对左侧分析,可知此时其与底部之间的静摩擦力达到最大,则有
还受到右侧对其有向左的推力,且
根据牛顿第二定律有
联立解得
故选A。
2. 如图所示,修正带是一种常见的学习用具,是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,若A、B的轨道半径之比为2∶3,则A、B的向心加速度大小之比( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 3∶1 D. 2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A、B的线速度大小相等,根据
结合题意,A、B的向心加速度大小之比为
故选A。
3. 我国即将发射的“天问二号”探测器将首次实现从小行星2016HO3采样返回地球。该小行星绕太阳运行的轨道半长轴大于地球公转轨道半径。若将小行星看作质量分布均匀的球体,半径为R,密度与地球相同。已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为T0,地球半径为R0,引力常量为G。正确的说法是( )
A. 地球的质量
B. 小行星的第一宇宙速度
C. 小行星绕太阳运行周期小于地球公转周期
D. 探测器在小行星表面附近做匀速圆周运动的周期等T0
【答案】D
【解析】
【详解】A.探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为T0,地球半径为R0,万有引力提供向心力有
则
故A错误;
B.行星的第一宇宙速度
由于小行星半径与地球半径不一定相等,地球的第一宇宙速度为探测器绕地球表面圆周运动的线速度
故B错误;
C.由于该小行星绕太阳运行的轨道半长轴大于地球公转轨道半径,根据开普勒第三定律可知,小行星绕太阳运行周期大于地球公转周期,故C错误;
D.中心天体的密度为
由于小行星密度与地球密度相同,所以探测器在二者表面运行的周期相等,均为T0,故D正确。
故选D。
4. 发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图),则以下判断正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度
C. 卫星在轨道2经过Q点的加速度大于它在轨道1经过Q点的加速度
D. 卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星在轨道1和3上均做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力有
解得
即半径越大,速度越小,即卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,故A错误;
B.卫星在轨道1运动经过Q点时,需要加速才能做离心运动变到轨道2上,所以,卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
解得
所以,卫星经过同一点时的加速度相等,即卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度,故C错误;
D.根据开普勒第三定律有
因轨道3的半径大于轨道2的半长轴,所以,卫星在轨道3上的周期大于它在轨道2上的周期,故D错误。
故选B。
5. 一小球从固定斜面顶端由静止释放,下滑一小段距离后,开始计时。采集从计时位置开始下滑位移与时间的相关数据,并作出的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 计时开始时小球的速度大小为0
B. 小球下落的加速度大小为
C. 从计时开始,小球在第内的平均速度大小为
D. 从计时开始经后小球恰好下滑至斜面底端,则斜面长度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
解得
由图像可知
v0=2m/s
a=8m/s2
选项AB错误;
C.从计时开始,小球在第内的平均速度大小等于t=1.5s时刻的瞬时速度,则为
选项C错误;
D.开始计时时小球已经下滑的时间
则斜面长度为
选项D正确。
故选D。
6. 如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)( )
A. 杆对小球A做功为mgL
B. 小球A、B的速度都为
C. 小球A、B的速度分别为和
D. 杆与小球A、B组成的系统机械能减少了mgL
【答案】C
【解析】
【详解】BCD.对A、B组成的系统,整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律 ,
解得 ,,C正确,BD错误;
A.研究小球A,杆对小球做功W,根据动能定理
解得 ,A错误。
故选C。
7. 如图所示,相距2L的A、B两处分别固定两个点电荷Q1、Q2,其中Q1=Q。已知O为A、B连线上一点,CO⊥AB,,,C处有一质量为m、电荷量为+q的带电微粒,其重力不计。给带电微粒一个初速度,使其以O点为圆心在垂直于AB连线的竖直平面内作匀速圆周运动。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. Q1、Q2均为正电荷
B.
C. 仅考虑Q1、Q2产生的电场,则O点的电场强度和电势均大于C点
D. 带电微粒的角速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.因带电微粒以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周运动,所以其所受两固定点电荷的库仑力的合力应指向CO方向,两固定点电荷对其都应该是吸引力,所以两固定点电荷均为负电荷,A错误;
B.
对带电微粒进行受力分析,可知,即解得,B正确;
C.因两固定点电荷均为负电荷,其单独在O处产生的电势均低于C处,求和后O处的电势仍低于C处,故C错误;
D.根据,可得,故D错误。
故选B。
二、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。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于如图所示的四种圆周运动模型,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 图a中,圆形拱桥半径为R,若最高点车速为时,车对桥顶的压力为零
B. 图b中,光滑的圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
C. 图c中,传送带运动过程中b、d两点的线速度大小相等
D. 图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.图a中,圆形拱桥半径为R,当车对桥顶的压力为零时,有
可得
故A正确;
B.图b中,光滑的圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力和弹力作用,重力和弹力的合力提供所需的向心力,故B错误;
C.图c中,通过齿轮传动,b、d两点的线速度大小相等,故C正确;
D.图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,则火车的重力和轨道支持力的合力不足以提供所需的向心力,外轨对火车有侧压力,故D正确。
故选ACD。
9. 不少人在乘坐电动汽车时都有晕车情况出现,小虎周末通过查阅资料发现,晕车现象主要是由于电动车加速变化太快造成的,专业的说法是急动度(Jerk)太大,造成了乘客的晕车现象。急动度是运动学中继位移x、速度v、加速度a之后的第四阶运动状态量,一般用字母j表示,其计算公式为。关于急动度j,下列说法正确的有( )
A. j是矢量,其单位应为,主要是用来反映加速度a的大小
B. j是矢量,j很大,则物体的速度也一定很大
C. j和加速度a的大小没有关系,j很大,则加速度a的变化率也一定很大
D. j的方向和a的方向可以相同,也可以相反,也可以成任意角度
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.根据可知急动度j是矢量,单位为,反映的是加速度的变化率,而非加速度的大小,故A错误;
急动度j大仅表示加速度变化快,与速度大小无直接关系,故B错误;
C.根据可知急动度反映的是加速度的变化率,用的是比值定义法,j和加速度a的大小没有关系,j很大,则加速度a的变化率也一定很大,故C正确;
D.急动度j的方向由的方向决定,当加速度大小变化时,与a同向或反向;当加速度方向变化时(如圆周运动),方向与原a方向成任意角度。因此,j的方向与a的方向可相同、相反或成任意角度,故D正确。
故选CD。
10. 如图(1)所示,质量为的木板初始时静置于倾角的足够长的光滑斜面某段。某时刻质量为的小物块以初速度滑上木板底端,物块与木板之间的动摩擦因数为,同时对木板施加一个沿斜面向上的恒定拉力F,并将木板由静止释放。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为S,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图(2)所示,其中AB段与横轴平行,B点的横坐标为9.5N,若将物块视为质点,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 小物块刚滑上木板时的加速度大小为 B. 木板的板长为0.5m
C. C点纵坐标为 D. 在图像的DE段中小物块将从木板上端滑出
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小物块刚滑上木板时,分析物块受力
由牛顿第二定律可得
整理并代入数据解得,方向沿斜面向下,故A正确;
B.结合物体运动以及图形分析可知,AB段对应拉力较小时,物块从木板的上端滑出,相对路程等于板长。小物块刚滑上木板时,由以上分析可知
对物块,方向沿斜面向下
对木板,设加速度为
由牛顿第二定律有
由题意知B点的横坐标为9.5N
代入其它数据解得,方向沿斜面向上
假设木板不动,则由运动学知识得
木板的板长,故B正确;
C.结合物体运动以及图形分析可知,BC段对应拉力稍大一些,物块在斜面上减速滑动一段距离后与木板共速,之后摩擦力反向向上加速。图(2)中C点就对应物块和木板达到共同速度之后一起加速。
设物块向上加速时最大加速度为
对物块由牛顿第二定律得
代入数据解得一起加速时物块最大加速度,方向沿斜面向上
对木板和物块整体运用牛顿第二定律有
代入数据解得
图2中C、D两点横坐标相同,都为
物块刚滑上木板时,设物块加速度为,木板的加速度为,C点纵坐标为
由B中分析得,方向沿斜面向下
对木板由牛顿第二定律有
代入数据得,方向沿斜面向上
设经过时间t二者共速
由运动学知识得
各式联立并代入数据得
则C点纵坐标为,故C正确;
D.结合物体运动以及图形分析、上述内容分析可知,DE段属于拉力过大情况,物块先减速到与板共速,因摩擦力提供的加速度不够,不能随木板一起沿斜面向上加速运动,后在木板上加速滑动一段距离后,最终从木板的下端滑出木板,故D错误;
故选ABC。
三、非选择题:共57分。
11. 某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示。
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧长度x/cm
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
(1)根据表中数据在下图中作出图线______;
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数______N/m;
(3)图线与x轴的交点坐标大于的原因是__________________。
【答案】(1) (2)50
(3)弹簧自身重力的影响
【解析】
【小问1详解】
根据描点法可得图线如图所示
【小问2详解】
根据胡克定律,图线的斜率等于劲度系数
【小问3详解】
因弹簧自身存在重力,原长是弹簧平放时测量的,竖直悬挂时,弹簧自重会预先使弹簧伸长,因此弹力为零时弹簧长度大于平放测量的原长。
12. 某实验小组通过实验研究标有“3.8V,1.9W”字样的小灯泡,需得到它的伏安特性曲线,要求测量尽量准确,且测量范围尽可能大,并能测量小灯泡的额定电流。供选器材有:
A.电压表(0~3V,内阻约为5kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻约为25kΩ)
C.电流表(0~200mA,已知内阻为10Ω)
D.电流表(0~800mA,已知内阻为4Ω)
E.定值电阻(10Ω)
F.定值电阻(30Ω)
G.滑动变阻器
H.电源E(6V,内阻约为1Ω)
I.单刀开关一个、导线若干
(1)实验小组在实验中发现电压表量程太小不能测出额定电压下的电流,电压表量程太大,测量误差太大,因此不能用两电压表测电压,可以选用现有电流表串联定值电阻_______改装成电压表测电压。(填“”或“”);
(2)请结合(1)问中的设计思路,在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整______(并在图中标明所选器材的电学符号);
(3)实验测得多组数据,将该数据处理后作出小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的电阻随电流的增大而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)现将该小灯泡与另一只完全相同的小灯泡并联,再接到电动势为,内阻为的电源两端,则电路稳定时流过每只灯泡的电流为_______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2) (3)增大
(4)
【解析】
【小问1详解】
小灯泡的额定电压
小灯泡的额定电流为
因此可采用电流表测量流过小灯泡的电流;电流表与定值电阻串联,改装成电压表以测量小灯泡的电压,改装后电压表的量程为
因此,通过以上改装即可满足测量要求。
【小问2详解】
根据第(1)问分析可知,应用与定值电阻串联后测量电压,由于改装电压表内阻已知,故可以采用电流表外接法的方法进行测量,电路如图所示
【小问3详解】
图像过坐标原点的割线斜率为小灯泡电阻的大小,由此可知,小灯泡的电阻随电流的增大而增大。
【小问4详解】
电路稳定时流过每只灯泡的电流为,小灯泡的电压为,由闭合回路的欧姆定律有
代入数据有
将此关系画在灯泡的线上如图,交点横坐标即为每只灯泡的电流,如图所示
由图可知,流过灯泡的电流为。
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起向右滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角,小孩与冰车的总质量,冰车与冰面间的动摩擦因数,重力加速度,,。求:
(1)冰车受到冰面的支持力大小;
(2)小孩与冰车所受合外力的大小与方向。
【答案】(1)
(2),方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
以小孩与冰车为对象,竖直方向根据受力平衡可得
解得冰车受到冰面的支持力大小为
【小问2详解】
以小孩与冰车为对象,受到的滑块摩擦力大小为
则小孩与冰车所受合外力的大小为
方向水平向右。
14. 如图,在竖直平面内,有区域足够大的水平向右的匀强电场,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和一足够长的倾斜轨道在A点衔接,BC为圆弧轨道的直径,倾斜轨道与BC垂直,O为圆心,OA和OB之间的夹角为,,一质量为m的带正电绝缘小球从A点沿圆弧切线方向以某一初速度进入圆弧轨道,并通过C点后落至倾斜轨道;此过程一直在匀强电场区域,已知小球在C点对轨道的压力恰好为零且合力方向指向圆心。不计空气阻力,小球带电量为q,重力加速度大小为g。求;
(1)电场强度E的大小和小球到达C点时速度的大小;
(2)小球从A点进入时的初速度大小;
(3)A点与小球在倾斜轨道上的落点D之间的距离(结果可有根号)。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球在C点对轨道的压力恰好为零且合力方向指向圆心,则有
解得电场强度的大小为
小球在C点时,根据牛顿第二定律可得
解得小球到达C点时速度的大小为
(2)设小球从A点进入时的初速度大小为,小球从A到C过程,根据动能定理可得
解得
(3)小球从C点到倾斜轨道上的落点D做类平抛运动,则有
又
解得
沿方向的位移为
则A点与小球在倾斜轨道上的落点D之间的距离为
15. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,倾角也为的传送带下端B非常靠近斜面上端,斜面与传送带上表面在同一平面上。传送带的长l=4.8m,以v=2m/s的速度沿顺时针匀速转动。一根轻弹簧放在斜面上,与斜面底端的固定挡板连接,质量为1kg的物块放在斜面上,用力向下推物块压缩弹簧,在A点时由静止释放物块,物块沿斜面向上运动,滑上传送带并从C点抛出,上升到最高点时速度为1.6m/s,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,A、B间的距离为2m,重力加速度。
(1)求物块在传送带上运动的时间;
(2)物块与传送带间因摩擦产生的热量及弹簧被压缩具有的最大弹性势能;
(3)若斜面是粗糙的,将传送带改为沿逆时针方向匀速转动,速度大小不变,上述物块压缩弹簧仍在A点由静止释放,结果物块刚好不能从传送带C点滑出,求物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次在传送带上滑行的时间。(结果可带根号)
【答案】(1)0.8s
(2)12.8J,
(3)
【解析】
【小问1详解】
设在最高点的速度为v',物块运动到C点时速度大小为,则
解得
由于
因此物块在传送带上不可能向上做匀速或加速运动,即物块在传送带上一直以相同的加速度做减速运动,做减速运动的加速度
设物块在B的速度大小为,由运动学公式有
解得
在传送带上运动的时间
【小问2详解】
物块与传送带间的相对位移
因摩擦产生的热量
根据机械能守恒得
解得
【小问3详解】
设物块第一次运动到B点的速度为,根据运动学公式
解得
设物块与斜面间的动摩擦因数为,根据功能关系
解得
物块在传送带上向上运动过程中,运动的时间
物块从传送带顶端向下加速运动,至与传送带速度相等,时间
运动的距离
物块以v=2m/s的初速度继续向下做加速运动,加速度大小
向下运动的距离
设离开传送带时的速度为,则
解得
即物块以2m/s初速度在传送带上继续下滑时间
物块第一次在传送带上的时间
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株洲市一中2026年下期高二第一次质量检测(B)物理试卷
时间:75分钟 满分:100分 出卷范围:必修一至必修三
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 两个箱子并排放置在一个较大的箱子顶上(如图所示)。三个箱子质量均为m,左侧箱子与底部箱子之间的静摩擦因数为,其余接触面均为无摩擦,重力加速度为g。现对底部箱子施加一个水平向右的力F。使上方两箱子不滑动所需的最小值为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,修正带是一种常见的学习用具,是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,若A、B的轨道半径之比为2∶3,则A、B的向心加速度大小之比( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 3∶1 D. 2∶1
3. 我国即将发射的“天问二号”探测器将首次实现从小行星2016HO3采样返回地球。该小行星绕太阳运行的轨道半长轴大于地球公转轨道半径。若将小行星看作质量分布均匀的球体,半径为R,密度与地球相同。已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为T0,地球半径为R0,引力常量为G。正确的说法是( )
A. 地球的质量
B. 小行星的第一宇宙速度
C. 小行星绕太阳运行周期小于地球公转周期
D. 探测器在小行星表面附近做匀速圆周运动的周期等T0
4. 发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图),则以下判断正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度
C. 卫星在轨道2经过Q点的加速度大于它在轨道1经过Q点的加速度
D. 卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期
5. 一小球从固定斜面顶端由静止释放,下滑一小段距离后,开始计时。采集从计时位置开始下滑位移与时间的相关数据,并作出的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 计时开始时小球的速度大小为0
B. 小球下落的加速度大小为
C. 从计时开始,小球在第内的平均速度大小为
D. 从计时开始经后小球恰好下滑至斜面底端,则斜面长度为
6. 如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为g)( )
A. 杆对小球A做功为mgL
B. 小球A、B的速度都为
C. 小球A、B的速度分别为和
D. 杆与小球A、B组成的系统机械能减少了mgL
7. 如图所示,相距2L的A、B两处分别固定两个点电荷Q1、Q2,其中Q1=Q。已知O为A、B连线上一点,CO⊥AB,,,C处有一质量为m、电荷量为+q的带电微粒,其重力不计。给带电微粒一个初速度,使其以O点为圆心在垂直于AB连线的竖直平面内作匀速圆周运动。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. Q1、Q2均为正电荷
B.
C. 仅考虑Q1、Q2产生的电场,则O点的电场强度和电势均大于C点
D. 带电微粒的角速度大小为
二、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。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于如图所示的四种圆周运动模型,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 图a中,圆形拱桥半径为R,若最高点车速为时,车对桥顶的压力为零
B. 图b中,光滑的圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
C. 图c中,传送带运动过程中b、d两点的线速度大小相等
D. 图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力
9. 不少人在乘坐电动汽车时都有晕车情况出现,小虎周末通过查阅资料发现,晕车现象主要是由于电动车加速变化太快造成的,专业的说法是急动度(Jerk)太大,造成了乘客的晕车现象。急动度是运动学中继位移x、速度v、加速度a之后的第四阶运动状态量,一般用字母j表示,其计算公式为。关于急动度j,下列说法正确的有( )
A. j是矢量,其单位应为,主要是用来反映加速度a的大小
B. j是矢量,j很大,则物体的速度也一定很大
C. j和加速度a的大小没有关系,j很大,则加速度a的变化率也一定很大
D. j的方向和a的方向可以相同,也可以相反,也可以成任意角度
10. 如图(1)所示,质量为的木板初始时静置于倾角的足够长的光滑斜面某段。某时刻质量为的小物块以初速度滑上木板底端,物块与木板之间的动摩擦因数为,同时对木板施加一个沿斜面向上的恒定拉力F,并将木板由静止释放。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为S,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图(2)所示,其中AB段与横轴平行,B点的横坐标为9.5N,若将物块视为质点,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 小物块刚滑上木板时的加速度大小为 B. 木板的板长为0.5m
C. C点纵坐标为 D. 在图像的DE段中小物块将从木板上端滑出
三、非选择题:共57分。
11. 某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示。
钩码个数
1
2
3
4
5
弹力F/N
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧长度x/cm
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
(1)根据表中数据在下图中作出图线______;
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数______N/m;
(3)图线与x轴的交点坐标大于的原因是__________________。
12. 某实验小组通过实验研究标有“3.8V,1.9W”字样的小灯泡,需得到它的伏安特性曲线,要求测量尽量准确,且测量范围尽可能大,并能测量小灯泡的额定电流。供选器材有:
A.电压表(0~3V,内阻约为5kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻约为25kΩ)
C.电流表(0~200mA,已知内阻为10Ω)
D.电流表(0~800mA,已知内阻为4Ω)
E.定值电阻(10Ω)
F.定值电阻(30Ω)
G.滑动变阻器
H.电源E(6V,内阻约为1Ω)
I.单刀开关一个、导线若干
(1)实验小组在实验中发现电压表量程太小不能测出额定电压下的电流,电压表量程太大,测量误差太大,因此不能用两电压表测电压,可以选用现有电流表串联定值电阻_______改装成电压表测电压。(填“”或“”);
(2)请结合(1)问中的设计思路,在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整______(并在图中标明所选器材的电学符号);
(3)实验测得多组数据,将该数据处理后作出小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的电阻随电流的增大而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)现将该小灯泡与另一只完全相同的小灯泡并联,再接到电动势为,内阻为的电源两端,则电路稳定时流过每只灯泡的电流为_______。(结果保留两位有效数字)
13. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起向右滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角,小孩与冰车的总质量,冰车与冰面间的动摩擦因数,重力加速度,,。求:
(1)冰车受到冰面的支持力大小;
(2)小孩与冰车所受合外力的大小与方向。
14. 如图,在竖直平面内,有区域足够大的水平向右的匀强电场,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和一足够长的倾斜轨道在A点衔接,BC为圆弧轨道的直径,倾斜轨道与BC垂直,O为圆心,OA和OB之间的夹角为,,一质量为m的带正电绝缘小球从A点沿圆弧切线方向以某一初速度进入圆弧轨道,并通过C点后落至倾斜轨道;此过程一直在匀强电场区域,已知小球在C点对轨道的压力恰好为零且合力方向指向圆心。不计空气阻力,小球带电量为q,重力加速度大小为g。求;
(1)电场强度E的大小和小球到达C点时速度的大小;
(2)小球从A点进入时的初速度大小;
(3)A点与小球在倾斜轨道上的落点D之间的距离(结果可有根号)。
15. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,倾角也为的传送带下端B非常靠近斜面上端,斜面与传送带上表面在同一平面上。传送带的长l=4.8m,以v=2m/s的速度沿顺时针匀速转动。一根轻弹簧放在斜面上,与斜面底端的固定挡板连接,质量为1kg的物块放在斜面上,用力向下推物块压缩弹簧,在A点时由静止释放物块,物块沿斜面向上运动,滑上传送带并从C点抛出,上升到最高点时速度为1.6m/s,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,A、B间的距离为2m,重力加速度。
(1)求物块在传送带上运动的时间;
(2)物块与传送带间因摩擦产生的热量及弹簧被压缩具有的最大弹性势能;
(3)若斜面是粗糙的,将传送带改为沿逆时针方向匀速转动,速度大小不变,上述物块压缩弹簧仍在A点由静止释放,结果物块刚好不能从传送带C点滑出,求物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次在传送带上滑行的时间。(结果可带根号)
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