精品解析:四川内江市第六中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题
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内容正文:
内江六中2026-2027学年(上)高2027届第二次月考
物理学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题(满分46分)
一、单选题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,可以直接用实验来验证
B. 物体做匀速率曲线运动时加速度等于零
C. 分运动是变速直线运动,则合运动必是曲线运动
D. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动的规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律是实验基础上合理外推得到的理想实验结论,现实中不存在不受外力的物体,无法直接用实验验证,故A错误;
B.匀速率曲线运动中速度方向时刻变化,速度矢量的变化量,由加速度定义可知加速度不为零,故B错误;
C.若两个变速直线运动的合加速度与合初速度方向共线,合运动为直线运动,并非一定是曲线运动,故C错误;
D.伽利略研究落体运动规律时,由于自由下落加速度大、运动时间过短难以测量,通过斜面实验“冲淡”重力,减小运动加速度以延长运动时间,便于测量,故D正确。
故选D。
2. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将油酸分子视为立方体
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从增大时,分子力先变大后变小
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较低
【答案】C
【解析】
【详解】A.油膜法估测油酸分子大小时,把油酸分子在水面上形成的单分子层近似看作球形分子紧密排列,油膜厚度近似等于分子直径,并不是把油酸分子视为立方体,故A错误;
B.布朗运动的位置连线图是根据不同时刻颗粒的位置记录得到的,用来反映颗粒运动的无规则性,连线并不表示炭粒实际运动的轨迹,故B错误;
C.图丙中时分子力为零。分子间距从增大后,分子间表现为引力,其大小先增大后减小并趋近于零,故C正确;
D.大量气体分子的速率分布中,温度越高,曲线峰值越低、分布越宽且峰值速率越大。图中曲线①峰值较高且峰值速率较小,温度较低;曲线②对应温度较高,故D错误。
故选C。
3. 篮球从离地一定高度处静止释放,与地面碰撞后反弹上升到最高点的过程中,所受空气阻力大小与速度大小成正比,碰撞过程无能量损失,篮球在该过程中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】空气阻力大小与速度大小成正比,设空气阻力为
下落过程由牛顿第二定律可得,故随着速度增大,加速度越来越小,下落时做加速度逐渐减小的加速运动
与地面碰撞后上升阶段,由牛顿第二定律可得,故随着速度减小,加速度越来越小,上升时做加速度逐渐减小的减速运动。
设小球下落高度为,上升高度为,则下落时空气阻力冲量的大小为
上升时空气阻力冲量的大小为
规定向下为正方向,由动量定理,下落时
上升时,故。
故选D。
4. 如图所示,长杆水平固定,在杆O点正下方的Q点固定一光滑定滑轮,物块甲(可视为质点)套在长杆上,其下端用轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在水平外力的作用下从P点右侧以速度匀速向左运动,为运动过程中连接甲的轻绳与竖直方向的夹角,当物块甲运动到P点时为。下列说法正确的是( )
A. 物块甲运动到O点时,物块乙的速度不为0
B. 物块甲运动到P点时,物块乙的速度大小为
C. 物块甲运动到为的位置时,物块乙的速度大小为
D. 物块甲从P点运动至O点的过程中,物块乙处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块甲、乙沿着绳方向的分速度大小是相等的,所以甲在O点时,,所以,故A错误。
B.甲运动到P点时,
所以,故B正确。
C.甲运动到为的位置时,
所以,故C错误。
D.根据公式有
其中是绳与竖直方向的夹角,物块甲从P运动到O的过程中,角度逐渐减小,所以物块乙的速度逐渐减小,物块乙向下做减速运动,加速度方向向上,所以处于超重状态,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度。则正确的是( )
A. 传送带的速率
B. 传送带的倾角
C. 物体与传送带之间的动摩擦因数
D. 0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在t=1s时物块的加速度发生改变,此时物块的速度为10m/s,可知传送带的速率,A错误;
BC.根据牛顿第二定律结合v-t图像可知,开始阶段物块的加速度
物块与传送带共速后物块的加速度
联立解得传送带的倾角
物体与传送带之间的动摩擦因数,BC错误;
D.0~1s内物体在传送带上留下的痕迹为
1~2s内物体在传送带上留下的痕迹为
因可知0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m,D正确。
故选D。
6. 毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目,最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网,运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守,通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m,某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处,将毽球击出。不计空气阻力,毽球可视为质点,重力加速度大小为10m/s2,则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为( )
A. m/s B. 2m/s C. 2m/s D. 5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】毽球做斜抛运动,使毽球恰好经过球网,设初速度的水平与竖直分量分别为、,则在水平方向上有
在竖直方向上有
其中
初速度大小为
联立可得
由均值不等式有
所以当时,有最小值
解得最小初速率为
故选C。
7. 如图所示,质量分别为和的A、B两物体放在足够长轻质薄板C上,C放在光滑水平地面上,A、B与C间的动摩擦因数均为,跨过轻质滑轮的绳子平行连接A、B,用拉动滑轮,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A. C对A、B的摩擦力大小相等、方向相同
B. 当时,B受到的摩擦力大小为
C. 当时,A受到的摩擦力大小为,方向水平向左
D. 当时,B的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.轻质薄板C质量为0,水平地面光滑,因此C的合力必须始终为0,A、B对C的摩擦力一定大小相等、方向相反,故A错误;
B.当A、B、C刚好要发生相对滑动时,B先达到最大静摩擦力,向左,此时C受到A的摩擦力也为
把A、B、C看作整体,由牛顿第二定律可得
且,对B有
解得,当时,对A、B分别列牛顿第二定律,对A:
对B:
且有
联立解得,故B错误;
C.则当时,A、B、C刚好要发生相对滑动,A受到的摩擦力大小为,方向水平向右,故C错误;
D.当后,B和C发生相对滑动,B的摩擦力始终为滑动摩擦力,对B列牛顿第二定律可得
代入,解得,故D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 光滑水平面上,细线一端固定在点,另一端与小球相连,小球受到两个相互垂直的水平拉力和,细线始终水平,与细线的夹角为(为钝角),小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是( )
A. 保持拉力恒定不变,方向不变,大小逐渐增加,则小球受到细线的拉力逐渐增大
B. 只增加细线的长度,保持三个力方向不变,则减小
C. 若保持角和不变,将拉力沿顺时针方向缓慢转动,则小球受到细线的拉力将逐渐增大
D. 若保持角和不变,将拉力沿顺时针方向缓慢转动,则小球受到细线的拉力将逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对小球受力分析,并合成、如图所示
则细线拉力
拉力恒定不变,方向不变,大小逐渐增加,细线的拉力逐渐增大,故A正确;
B.仅增加细线长度、所有力方向不变,小球仍平衡,受力的约束关系没有任何变化,大小不变,故B错误;
CD.通过矢量动态圆分析,如图所示
可得小球受到细线的拉力将逐渐减小,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上,另一端固定在天花板上A点,劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m,处于静止状态,弹簧处于弹性范围内,重力加速度为g,则( )
A. 细绳的拉力大小为
B. 弹簧压缩,形变量为
C. 细绳剪断的瞬间,小球加速度为g
D. 将弹簧撤掉,维持小球静止最小外力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对小球初始状态受力分析,小球受重力、细绳拉力、水平弹簧弹力,三力平衡。将拉力沿竖直、水平方向分解,由竖直方向平衡得
因此细绳拉力,故A错误;
B.由水平方向平衡得弹簧弹力
弹簧对小球的弹力向左,说明弹簧处于压缩状态,由胡克定律
解得形变量,故B正确;
C.剪断细绳瞬间,细绳拉力突变为0,弹簧弹力不会突变,此时小球的合力为重力与弹簧弹力的矢量和,大小等于原来细绳的拉力
由牛顿第二定律得
解得加速度,故C错误;
D.撤掉弹簧后,小球仅受重力、细绳拉力和外力,小球保持静止,当外力方向与细绳拉力方向垂直时,外力取得最小值,由矢量三角形关系,可得最小外力,故D正确。
故选BD。
10. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动,初始时刻乙车在甲车前,且间距为,如图1所示,图2为甲车的图像,图3为乙车的图像,已知两车的运动互不影响,则( )
A. 甲车运动24m时,与乙车第一次相遇
B. 甲、乙两车能相遇两次,且甲车已经停止运动后,与乙车第二次相遇
C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为20.12m
D. 甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇时乙车共运行的位移为33.12m
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
可得
可知甲车在0~24m过程中,
解得,,即甲车做初速度为2m/s,加速度为10m/s2的匀加速直线运动
在24~46m过程中,
解得,,即甲车做初速度为22m/s,加速度为11m/s2的匀减速直线运动
由
可得
结合图3可知,
解得,即乙车做初速度为2m/s,加速度为4m/s2的匀加速直线运动
假设在甲车加速阶段两车能相遇,设相遇在时刻,由运动学规律有
解得
甲车做匀加速运动的时间
说明在甲车匀加速的末态两车相遇,即甲车运动24m时,与乙车第一次相遇,故A正确;
BC.时乙车的速度为
可知两车相遇后,甲车在前方减速运动,乙车在后方加速运动,两车一定能再次相遇,假设在甲车停止运动前两车相遇,设经过时间,两车再次相遇,有
解得
甲车匀减速到停止需要的时间为
由于,则假设成立,在甲车停止之前两车相遇
从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为
故BC错误;
D.甲、乙两车第二次相遇的时刻
第二次相遇时乙车共运行的位移为
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 非选择题(满分54分)
三、实验题:每空2分,部分空1分,共16分。
11. 巴蜀中学物理兴趣小组为了测量某轻弹簧劲度系数与物体间的动摩擦因数,设计了如下实验:
(1)首先,将轻弹簧竖直悬挂(如图甲),用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度。
(2)其次,在弹簧的下端悬挂质量为的小木块(如图乙),用刻度尺测出稳定时弹簧的长度_________cm,可知该弹簧的劲度系数为_________(用、、、表示)。
(3)接着,为测量图丙中小木块与长木板间的动摩擦因数,小巴同学将(2)中弹簧和小木块放置于木板上,将弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端拴接小木块,使弹簧水平,用力向右拉动长木板,使长木板与小木块发生相对运动。当小木块静止后,测出此时弹簧的长度。若认为弹簧的原长仍为,则小木块与长木板间的动摩擦因数_________(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]图乙中弹簧上端对齐零刻度,下端对齐刻度,刻度尺分度值为,估读一位,弹簧长度为。
[2]悬挂小木块后静止时,弹簧弹力与小木块重力平衡。由胡克定律得
因此
[3]图丙中木板相对小木块向右滑动,小木块所受滑动摩擦力向右,弹簧弹力向左。小木块静止,竖直方向支持力为
水平方向摩擦力与弹簧弹力平衡,故
由图丙和图乙对应的弹簧伸长量分别为和,结合第(2)步的平衡关系可得
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置,其中为小车的质量,为砂和砂桶的总质量,为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,下列操作描述正确的是__________。
A. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B. 因绳的拉力可由力传感器读出,所以细绳不需要保持和木板平行
C. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度__________(结果保留3位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数为横轴,加速度为纵轴,画出的图线是一条直线,如图所示,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量__________。
A. B. C. D.
(4)乙同学还做了如下实验:如图丙所示,平衡好摩擦力后,不改变小车质量和槽码个数,撤去打点计时器及小车后面的纸带,用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度,测量的结果比在丙图中不放手机,用打点计时器测得的要小。这是因为__________。
A. 在小车上放置了智能手机后,没有重新平衡摩擦力
B. 在小车上放置了智能手机后,细线的拉力变小了
C. 在小车上放置了智能手机后,整体的质量变大了
(5)若乙同学没有严格控制好小车质量与槽码质量的大小关系,其它操作规范合理,结果在某次实验结果发现小车加速度的实验值(利用纸带求的值)只有理论值()的,若不考虑其它因素的影响,可估算__________。
【答案】(1)AC (2)2.98 (3)C (4)C
(5)
【解析】
【小问1详解】
ABD.用力传感器测量绳子的拉力,则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小,不用保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M,需要将细绳保持和木板平行,同时应平衡摩擦力,应将带滑轮的长木板右端垫高,故A正确,BD错误;
C.为获得更多的点迹,小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
根据题意,相邻计数点时间间隔为
由逐差法计算加速度
【小问3详解】
对小车与滑轮组成的系统,由牛顿第二定律得
由于坐标轴的标度可人为选取,不代表实际斜率,故图线的斜率应取,则有
故小车的质量为,故ABD错误、C正确。
故选C。
【小问4详解】
A.平衡摩擦力后,根据平衡条件有
化简得
由此可知,木板的倾角与小车质量无关,在小车上放置了智能手机后,相当于小车的质量增大,上式仍成立,不用重新平衡摩擦力,故A错误;
BC.对整体由牛顿第二定律有,可知小车质量增大,加速度a减小;
对槽码有,则绳上拉力F增大,故B错误、C正确。
故选C。
【小问5详解】
乙同学没有严格控制好小车质量M与槽码质量m的大小关系,据牛顿第二定律有
由题意其值只有理论值()的,所以
解得
四、解答题:本大题共3小题,共38分;答案要写出必要的文字说明和方程式,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图为跳台滑雪的局部赛道的示意图,A为起跳台的边缘,BC是倾角的雪坡,雪坡的顶端B位于A点的正下方。经过助滑的运动员(可视为质点),在时从A点沿水平方向飞出,时刻运动员的速度方向与雪坡平行,时刻落到雪坡上的P点。不考虑运动员受到的空气阻力,取,,重力加速度为g,求:
(1)运动员从A点飞出时速度的大小;
(2)A、B两点的高度差。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
时刻运动员的速度方向与雪坡平行,则
解得运动员从A点飞出时速度的大小
【小问2详解】
时刻落到雪坡上的P点,则
,,
解得A、B两点的高度差
14. 风洞是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图,一质量为1kg的小球套在一根固定且足够长的直杆上,直杆与水平面的夹角为37°,现小球在的竖直向上的风力作用下,从A点由静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数,取,,。
(1)求在风力的作用下小球沿杆运动的加速度大小;
(2)若风力作用3s后撤去,求小球上滑过程中距A点的最大距离;
(3)设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若球与杆之间的动摩擦因数可以改变,求当动摩擦因数最小为多少时,无论吹多大的风,球都将在A点保持静止。
【答案】(1)
(2)27m (3)0.75
【解析】
【小问1详解】
风力F作用时,沿杆方向由牛顿第二定律有
垂直杆方向有
解得
【小问2详解】
风力作用3s末的速度大小为
风力作用3s过程的位移大小为
风力撤去后,设小球继续沿杆向上匀减速运动的加速度大小为,由牛顿第二定律得
解得
小球继续上滑的位移
小球上滑过程中距点的最大距离
【小问3详解】
若球在点保持静止,则当风力较小时有
解得
当风力较大时,小球受到的静摩擦力沿杆向下,若小球在点保持静止,则有
解得
则当动摩擦因数最小为0.75时,无论吹多大的风,球都将在点保持静止。
15. 一质量为M=5kg的木板放在倾角=37°的光滑斜面上,并在外力作用下保持着静止状态。木板左端距斜面底端的距离为s=10.25m,斜面底端固定着一弹性薄挡板,与之相碰的物体会以原速率弹回。t=0时刻,撤去作用在木板上的外力,同时将一质量m=10kg的小物块从距离木板左端l=54m处,以沿木板向上的初速度v0=4m/s滑上木板,并对小物块施加沿斜面向上的外力F0=80N(该力在1s时变为)。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时,撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5,小物块可以看作质点,且整个过程中小物块不会从木板右端滑出,取g=10m/s2,求:
(1)0至1s时间内,小物块和木板的加速度的大小和方向;
(2)木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小;
(3)小物块从木板左端滑出之前木板与挡板碰撞的次数,及滑出瞬间小物块与挡板间的距离。
【答案】(1),小物块的加速度的方向沿斜面向下,,木板的加速度的方向沿斜面向上;(2);(3)5次,
【解析】
【详解】(1)0至1s时间内,小物块的加速度的大小为
解得
方向沿斜面向下
0至1s时间内,木板的加速度的大小为
解得
方向沿斜面向上
(2)0至1s时间内,小物块沿斜面向上做匀减速运动,根据速度时间公式有,可得小物块的速度为
根据位移时间公式,可得小物块的位移为
0至1s时间内,木板沿斜面向上做匀加速运动,根据速度时间公式,可得木板的速度为
根据位移时间公式,可得木板的位移为
则1s时,小物块与木板达到共同速度,且外力变为,此时小物块和木板一起做匀减速度运动,则有
解得
加速度的方向沿斜面向下
小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0时,通过的位移为
小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0后,再以相同的加速度沿斜面向下做匀加速度直线运动,则有
解得木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小为
(3)1s时,小物块到木板左端的距离为
当木板第一次与弹性薄挡板相碰时,撤去施加在小物块上的外力,则木板的加速度的大小为
解得
小物块的加速度的大小为
解得
木板做减速度运动,减速到0时,所用时间为
此过程小物块的位移大小为
此过程木板的位移大小为
则这段时间内,小物块与木板的相对位移为
木板速度减为0时,小物块的速度大小为
设再经过 ,木板与挡板第二次碰撞,且碰撞时的速度为,则有,
此过程小物块的位移大小为
此过程木板的位移大小为
则这段时间内,小物块与木板的相对位移为
木板与挡板第二次碰撞时,小物块的速度大小为
木板与挡板第一次碰撞和第二次碰撞之间小物块与木板的总相对位移为
根据以上分析可知,木板每次与挡板碰撞时的速度大小均为,并且由于小物体一直做匀加速运动,所以从木板第一次与挡板碰撞开始,之后的每两次相领碰撞过程中,小物块与木板相对位移都会比前一次多2m,由此可知,第2次和第1次碰撞之间的过程中,小物块和木板的相对位移为8m,第3次和第2次碰撞之间的过程中,小物块和木板的相对位移为10m,第4次和第3次碰撞之间的过程中,小物块和木板的相对位移为12m
按照上面的推演可知,木板与挡板第5次碰撞时,小物块距离木板的左端的距离为
小物块的速度为
木板反弹后达到速度为0的过程中,小物块和木板的相对位移为
所以木板速度减为0时,小物块到木板左端的距离为2.5m,小物块的速度大小为,再经过时间,小物块从木板左端滑出,则有
解得
从木板与挡板第一次碰撞到小物块滑出木板瞬间所经过的时间为
小物块的位移大小为
所以滑出瞬间小物块与挡板间的距离为
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内江六中2026-2027学年(上)高2027届第二次月考
物理学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题(满分46分)
一、单选题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,可以直接用实验来验证
B. 物体做匀速率曲线运动时加速度等于零
C. 分运动是变速直线运动,则合运动必是曲线运动
D. 伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动的规律,是为了“冲淡”重力,便于测量运动时间
2. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将油酸分子视为立方体
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从增大时,分子力先变大后变小
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较低
3. 篮球从离地一定高度处静止释放,与地面碰撞后反弹上升到最高点的过程中,所受空气阻力大小与速度大小成正比,碰撞过程无能量损失,篮球在该过程中的图像可能是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,长杆水平固定,在杆O点正下方的Q点固定一光滑定滑轮,物块甲(可视为质点)套在长杆上,其下端用轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在水平外力的作用下从P点右侧以速度匀速向左运动,为运动过程中连接甲的轻绳与竖直方向的夹角,当物块甲运动到P点时为。下列说法正确的是( )
A. 物块甲运动到O点时,物块乙的速度不为0
B. 物块甲运动到P点时,物块乙的速度大小为
C. 物块甲运动到为的位置时,物块乙的速度大小为
D. 物块甲从P点运动至O点的过程中,物块乙处于失重状态
5. 如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度。则正确的是( )
A. 传送带的速率
B. 传送带的倾角
C. 物体与传送带之间的动摩擦因数
D. 0~2s内物体在传送带上留下的痕迹为5m
6. 毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目,最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网,运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守,通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m,某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处,将毽球击出。不计空气阻力,毽球可视为质点,重力加速度大小为10m/s2,则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为( )
A. m/s B. 2m/s C. 2m/s D. 5m/s
7. 如图所示,质量分别为和的A、B两物体放在足够长轻质薄板C上,C放在光滑水平地面上,A、B与C间的动摩擦因数均为,跨过轻质滑轮的绳子平行连接A、B,用拉动滑轮,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A. C对A、B的摩擦力大小相等、方向相同
B. 当时,B受到的摩擦力大小为
C. 当时,A受到的摩擦力大小为,方向水平向左
D. 当时,B的加速度大小为
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 光滑水平面上,细线一端固定在点,另一端与小球相连,小球受到两个相互垂直的水平拉力和,细线始终水平,与细线的夹角为(为钝角),小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是( )
A. 保持拉力恒定不变,方向不变,大小逐渐增加,则小球受到细线的拉力逐渐增大
B. 只增加细线的长度,保持三个力方向不变,则减小
C. 若保持角和不变,将拉力沿顺时针方向缓慢转动,则小球受到细线的拉力将逐渐增大
D. 若保持角和不变,将拉力沿顺时针方向缓慢转动,则小球受到细线的拉力将逐渐减小
9. 如图所示,与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上,另一端固定在天花板上A点,劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m,处于静止状态,弹簧处于弹性范围内,重力加速度为g,则( )
A. 细绳的拉力大小为
B. 弹簧压缩,形变量为
C. 细绳剪断的瞬间,小球加速度为g
D. 将弹簧撤掉,维持小球静止最小外力大小为
10. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动,初始时刻乙车在甲车前,且间距为,如图1所示,图2为甲车的图像,图3为乙车的图像,已知两车的运动互不影响,则( )
A. 甲车运动24m时,与乙车第一次相遇
B. 甲、乙两车能相遇两次,且甲车已经停止运动后,与乙车第二次相遇
C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为20.12m
D. 甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇时乙车共运行的位移为33.12m
第Ⅱ卷 非选择题(满分54分)
三、实验题:每空2分,部分空1分,共16分。
11. 巴蜀中学物理兴趣小组为了测量某轻弹簧劲度系数与物体间的动摩擦因数,设计了如下实验:
(1)首先,将轻弹簧竖直悬挂(如图甲),用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度。
(2)其次,在弹簧的下端悬挂质量为的小木块(如图乙),用刻度尺测出稳定时弹簧的长度_________cm,可知该弹簧的劲度系数为_________(用、、、表示)。
(3)接着,为测量图丙中小木块与长木板间的动摩擦因数,小巴同学将(2)中弹簧和小木块放置于木板上,将弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端拴接小木块,使弹簧水平,用力向右拉动长木板,使长木板与小木块发生相对运动。当小木块静止后,测出此时弹簧的长度。若认为弹簧的原长仍为,则小木块与长木板间的动摩擦因数_________(结果保留两位有效数字)。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置,其中为小车的质量,为砂和砂桶的总质量,为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,下列操作描述正确的是__________。
A. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
B. 因绳的拉力可由力传感器读出,所以细绳不需要保持和木板平行
C. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度__________(结果保留3位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数为横轴,加速度为纵轴,画出的图线是一条直线,如图所示,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量__________。
A. B. C. D.
(4)乙同学还做了如下实验:如图丙所示,平衡好摩擦力后,不改变小车质量和槽码个数,撤去打点计时器及小车后面的纸带,用具有加速度测量软件的智能手机固定在小车上来测量加速度,测量的结果比在丙图中不放手机,用打点计时器测得的要小。这是因为__________。
A. 在小车上放置了智能手机后,没有重新平衡摩擦力
B. 在小车上放置了智能手机后,细线的拉力变小了
C. 在小车上放置了智能手机后,整体的质量变大了
(5)若乙同学没有严格控制好小车质量与槽码质量的大小关系,其它操作规范合理,结果在某次实验结果发现小车加速度的实验值(利用纸带求的值)只有理论值()的,若不考虑其它因素的影响,可估算__________。
四、解答题:本大题共3小题,共38分;答案要写出必要的文字说明和方程式,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图为跳台滑雪的局部赛道的示意图,A为起跳台的边缘,BC是倾角的雪坡,雪坡的顶端B位于A点的正下方。经过助滑的运动员(可视为质点),在时从A点沿水平方向飞出,时刻运动员的速度方向与雪坡平行,时刻落到雪坡上的P点。不考虑运动员受到的空气阻力,取,,重力加速度为g,求:
(1)运动员从A点飞出时速度的大小;
(2)A、B两点的高度差。
14. 风洞是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图,一质量为1kg的小球套在一根固定且足够长的直杆上,直杆与水平面的夹角为37°,现小球在的竖直向上的风力作用下,从A点由静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数,取,,。
(1)求在风力的作用下小球沿杆运动的加速度大小;
(2)若风力作用3s后撤去,求小球上滑过程中距A点的最大距离;
(3)设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若球与杆之间的动摩擦因数可以改变,求当动摩擦因数最小为多少时,无论吹多大的风,球都将在A点保持静止。
15. 一质量为M=5kg的木板放在倾角=37°的光滑斜面上,并在外力作用下保持着静止状态。木板左端距斜面底端的距离为s=10.25m,斜面底端固定着一弹性薄挡板,与之相碰的物体会以原速率弹回。t=0时刻,撤去作用在木板上的外力,同时将一质量m=10kg的小物块从距离木板左端l=54m处,以沿木板向上的初速度v0=4m/s滑上木板,并对小物块施加沿斜面向上的外力F0=80N(该力在1s时变为)。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时,撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5,小物块可以看作质点,且整个过程中小物块不会从木板右端滑出,取g=10m/s2,求:
(1)0至1s时间内,小物块和木板的加速度的大小和方向;
(2)木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小;
(3)小物块从木板左端滑出之前木板与挡板碰撞的次数,及滑出瞬间小物块与挡板间的距离。
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