精品解析:重庆市第十一中学校2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题
|
2份
|
28页
|
111人阅读
|
1人下载
内容正文:
重庆市第十一中学校教育集团高2027届高三第三次质量检测
物理试题
注意事项:
1、本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。
3、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共43分)
(一)单项选择题:共7题,每题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. 用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向右偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中,电流表指针( )
A. 向左偏 B. 向右偏 C. 左右摆动 D. 静止不动
【答案】B
【解析】
【详解】 根据题意,条形磁铁的N极向下运动,穿过线圈的磁场方向向下,且磁通量在增加。 根据楞次定律,感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即感应电流的磁场方向向上。 根据安培定则(右手螺旋定则),从上往下看,电流方向为逆时针。 因此,电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,所以电流表指针应向右偏转。
故选B。
2. 如图是一名同学在进行“跳远”时的示意图,忽略空气阻力,该过程下列说法正确的是( )
A. 该同学起跳时的速度越大,惯性越大,跳得越远
B. 该同学在空中时速度不断改变,做匀变速曲线运动
C. 起跳后上升过程中,该同学处于超重状态
D. 该同学落地过程中弯曲腿是为了减小动能变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体固有的属性,其大小只由质量决定,与速度无关,该同学起跳时的速度越大,惯性不变,故A错误;
B.该同学在空中时,忽略空气阻力,只受重力作用,加速度恒为重力加速度,方向竖直向下,由于初速度方向与加速度方向不在同一直线上,所以做匀变速曲线运动,速度不断改变,故B正确;
C.起跳后上升过程中,该同学只受重力,加速度竖直向下,处于完全失重状态,不是超重状态,故C错误;
D.该同学落地过程中,初动能和末动能确定,动能变化量一定,弯曲腿是为了延长作用时间,根据动量定理可知,在动量变化量一定的情况下,延长作用时间可以减小地面对人的平均作用力,而不是减小动能变化量,故D错误。
故选B。
3. 摆钟是最早能够精确计时的一种工具,至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个摆长为L的单摆,如图所示。摆球质量为m,不计细线质量和空气阻力,将摆球从最低点在竖直平面内向左缓慢拉开一个偏角θ(θ<5°),静止释放。下列说法正确的是( )
A. 增大m会使该钟摆周期增大
B. 增大L会使该钟摆周期减小
C. 摆球在最低点时受力平衡
D. 摆球在最低点时的回复力为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.单摆周期公式,周期只和摆长L、重力加速度g有关,与摆球质量m无关,故A错误;
B.根据单摆周期公式,知增大L会使该钟摆周期增大,故B错误;
C.最低点摆球做圆周运动,有向上向心加速度,合力向上,受力不平衡,故C 错误;
D.单摆回复力:沿切线方向、使摆球回到平衡位置的分力,;平衡位置(最低点):,,回复力。故D正确。
故选D。
4. 如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中( )
A. A对篮球的压力大于篮球对A的压力 B. A、B对篮球的合力增大
C. A对篮球的压力减小 D. B对篮球的压力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.对篮球的压力和篮球对的压力是作用力与反作用力的关系,大小相等,A项错误;
B.根据平衡条件可得,A、B对篮球的合力始终等于篮球的重力,B项错误;
CD.根据篮球受到的三个力对应的矢量三角形,如图
可得在角增大的过程中,A、B对篮球的压力均减少,C项正确,D项错误。
故选C。
5. 滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,简化模型如图所示。运动员从起跳区水平飞出后在空中运动。设起跳点为零势能参考面,不计空气阻力。若用P表示运动员重力的瞬时功率,E表示运动员的机械能,表示运动员的动能,t表示在空中的运动时间,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.运动员从起跳区水平飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,;重力的瞬时功率
与成正比,图像应为过原点的倾斜直线,不是曲线,A错误,B正确;
C.设运动员从起跳区水平飞出的速度为,以起跳点为零势能参考面,运动员飞出时的机械能,不为零;
运动员在空中运动的过程中只有重力做功,机械能守恒,不随变化,图像应为平行于轴的直线,C错误;
D.设运动员在时间内下落的高度为,由平抛运动规律
由动能定理得
则,图像为开口向上的抛物线,且时不为零,不是水平直线,D错误。
故选B。
6. 如图所示,水平长杆上套一物块,轻绳穿过光滑圆环连接物块、.某时刻由静止释放、,释放时左侧轻绳与水平方向的夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 、的速度大小始终相等 B. 时,的速度最大
C. 时,的速度最小 D. 向增大的过程中,的机械能一直减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,、沿绳方向的速度大小始终相等,但、速度大小不始终相等,A错误;
BC.时,在点正下方,速度方向水平,绳子与运动方向垂直,沿绳方向速度为零,故的速度为零,根据系统机械能守恒定律,可知的速度最大,BC错误;
D.向90°增大的过程中,一直向下运动,绳的拉力做负功,故机械能一直减小,D正确。
故选D。
7. 近年来,国产新能源汽车的销量得到大幅增长。为检测某新能源汽车的刹车性能,现在平直公路上做实验。如图甲所示,汽车质量为(可看作质点)在平直公路上行驶,其中路段为柏油路,路段为砂石路,汽车从地运动到地的过程,其速度随时间的变化规律如图乙所示,时图像的斜率为零,已知汽车在路段受到的阻力恒定为其重力的,汽车在路段所受阻力恒定,整个行驶过程中汽车的功率保持不变。,则以下说法中正确的是( )
A. 汽车的功率为
B. 汽车从地运动到地的过程中牵引力做功为
C. 汽车从地运动到地的过程中克服阻力做的功
D. 汽车从地运动到地的过程中,牵引力的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知,汽车在PQ路段受到的阻力为
由图乙可知,汽车在段以速度匀速行驶时,此时,汽车的牵引力等于阻力为
根据
可得汽车的功率为,故A错误;
B.图中对应汽车从到的过程,行驶时间为,初、末速度分别为和。设这一过程中牵引力做功为,由于功率恒定,功率定义
可得,故B错误;
C.设汽车克服阻力做功为,平直路面上重力、支持力不做功,由动能定理得
所以,故C错误;
D.由图乙可知,汽车在段,最终以的速度做匀速运动,设此时的牵引力为,阻力为,则有
解得
汽车从Q地运动到M地的过程中,设牵引力的冲量为,根据动量定理有
解得,故D正确。
故选D。
(二)多项选择题:共3题,每题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. 一质点作简谐振动,其位移x与时间t的关系曲线如图。下列说法正确的是( )
A. 振幅为4cm
B. 第2s末到第3s末这段时间内,质点的加速度减小,方向沿x负方向
C. 第3s末到第4s末这段时间内,质点的速度减小,方向沿x正方向
D. 质点的振动方程为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图可知,质点的振幅为2cm,故A错误;
B.第2s末到第3s末这段时间内,位移为负方向减小,根据可知,回复力为正方向减小,所以质点的加速度减小,方向沿x正方向,故B错误;
C.第3s末到第4s末这段时间内,质点的位移沿x正方向增大,所以质点的速度减小,方向沿x正方向,故C正确;
D.由题图可知,周期为
该质点振动的角频率为
振动方程为,故D正确。
故选CD。
9. 小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车的另一端,如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹的质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d,若每发子弹打入靶中就留在靶里,且待前一发子弹打入靶中后再打下一发。则以下说法正确的是( )
A. 待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动
B. 待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右侧
C. 在每一发子弹的射击过程中,小车所运动的位移相同,大小均为
D. 在每一发子弹的射击过程中,小车所运动的位移不相同
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.车、人、枪、靶和n颗子弹组成的系统动量守恒,系统初动量为零,故末动量也为零,子弹打完后,小车不可能向右匀速运动;每射击一次,小车都会右移,所以子弹打完后,小车停在射击之前位置的右侧,故A错误,B正确;
CD.每发子弹打入靶中就留在靶里,且待前一发打入靶中后再打下一发,因此每次射击,以一颗子弹和车、人、枪、靶、颗子弹为研究对象,以向左为正方向,根据动量守恒定律有
由位移关系有
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,光滑水平面上两物块、用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。时,以水平向左的初速度开始运动,的初速度为0,、运动的图像如图乙所示。已知的质量为,时二者发生碰撞并粘在一起,则( )
A. 的质量为
B. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 橡皮绳的原长为
D. 时间内橡皮绳对的平均作用力大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.取向左为正方向,则在时间内,因水平面光滑,根据动量守恒定律有
解得B的质量,故A正确;
B.由图乙可知,在时刻,A、B共速,此时橡皮绳被拉伸到最长,则此时弹性势能最大。根据机械能守恒定律得
解得,故B错误;
C.由乙图可知在时刻,橡皮绳刚好恢复到原长,设时刻A、B的速度大小分别为、,取向左为正方向,根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
联立解得、
由于内A、B都做匀速直线运动,时二者发生碰撞并粘在一起,则橡皮绳的原长为,故C正确;
D.取向左为正方向,在时间内对B应用动量定理
解得橡皮绳对B的平均作用力大小,故D正确。
故选ACD。
二、非选择题:共57分。
(一)填空题:共2题,共15分。
11. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。直径为(不可忽略)的小球通过不可伸长的长为的细线悬挂于铁架台处;在点正下方安装一光电门,实验时小球在竖直平面内运动,到最低点时小球刚好挡住光电门的光束。现将小球拉到与竖直方向夹角为处由静止释放,通过光电门的时间为,当地重力加速度为。
(1)对于该实验,应选用_____;
A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球
(2)小球通过光电门时的瞬时速度_____;
(3)计算从释放点到最低点过程中重力势能变化时,小球高度的变化为_____。
A.
B.
C.
【答案】(1)B (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
为了减小空气阻力的影响,应选用密度大、体积小的球,钢球符合这一要求。塑料球和木球质量小,容易受空气阻力影响,误差较大。
故选B。
【小问2详解】
小球通过光电门时,遮光宽度就是小球的直径。由于挡光时间极短,可以用这段时间内的平均速度代替小球经过光电门时的瞬时速度,即
【小问3详解】
小球悬挂在细线末端,细线长为,所以悬点到小球球心的距离为
小球从夹角为的位置释放到最低点,球心下落的高度为
故选B。
12. 小魏同学利用该斜槽验证动量守恒定律。实验时先使入射小球从斜槽上固定位置点由静止释放,落到水平地面上的纸上留下痕迹,重复上述操作,得到落点的平均位置记为点。再将小球放在水平轨道末端,让小球A从点由静止释放,和小球发生碰撞后,分别在纸上留下各自的痕迹。多次重复操作,得到碰撞后小球和小球落点的平均位置,记为、点。点为斜槽末端在白纸上的投影点,测量、、的长度,分别记为、、。小球质量为,小球质量为,则:
(1)本实验应满足______(填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)当关系式成立时,即可验证两球碰撞过程动量守恒;
(3)仅改变小球B的质量(两小球质量关系仍符合要求),将小球A多次从轨道同一位置由静止释放,与不同质量的小球B相碰,分别记录对应的落点到点距离。以为横坐标,为纵坐标作出图像,若该碰撞为弹性碰撞,则下列图像正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 大于 ②. C
【解析】
【详解】[1]为防止入射小球A与被碰小球B碰撞后反弹,必须保证入射小球的质量大于被碰小球的质量,因此应满足
[2]若碰撞为弹性碰撞,则不仅动量守恒,动能也守恒。
将代入动能守恒式
化简有
结合动量守恒表达式
解得,
联立有,该关系对应斜率为1、纵截距为的直线。
故选C。
13. 某实验小组利用传感器研究小球在碰撞过程中的动量变化与外力的关系,实验装置如图1所示。实验时,小球从斜槽上a点由静止释放,沿水平方向离开轨道后撞击传感器,撞击后小球沿竖直方向下落。记录传感器被小球撞击时受到的水平作用力F随时间t的变化图像。已知小球的质量m=0.02kg,保持小球从a点由静止释放,重复多次实验,得到F-t图像如图2所示,结合图像中的信息,小球离开轨道时的速度为__________m/s。改变传感器的位置,使小球与传感器的撞击点高度降低,则F-t图像所围的面积将(选填“变大”、“变小”或“不变”)__________。
【答案】 ①. 1.3 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]小球沿水平方向离开轨道后撞击传感器,撞击后小球沿竖直方向下落,根据动量定理,撞击过程对小球有
解得小球离开轨道时的速度
若降低小球与传感器的撞击点的高度,则撞击前小球沿水平方向的速度不变,所以F-t图像所围的面积不变。
(二)计算题:共3题,共42分。
14. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面高度的圆轨道上运行,监测的农田南北长为,地球的半径。忽略地球自转,地球表面重力加速度,万有引力常量为。求:
(1)地球的质量;
(2)该卫星的运行速度大小;
(3)该卫星通过农田正上方的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在地球表面,根据万有引力等于重力,有
解得地球的质量为
【小问2详解】
设卫星质量为m,地球质量为M,根据万有引力提供向心力有
在地球表面,根据万有引力等于重力,有
解得
【小问3详解】
卫星通过农田正上方时通过的路程为s,则
根据比例关系,有
解得
15. 工地建设中使用了如图所示的深坑打夯机。首先,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将压紧的夯杆从深坑提起。当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆在自身重力的作用下,最后落回坑底,这样,周而复始地进行,就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的切线处,竖直向上的速度,两摩擦轮分别对夯杆的正压力均为,与夯杆的动摩擦因数,夯杆的质量,坑深,不计因打夯引起的深度变化,且重力加速度。分析以下问题:
(1)压紧的夯杆在刚刚离开坑底时的加速度大小;
(2)夯杆提起来后上升的最大高度;
(3)该深坑打夯机从静止提起夯杆到落回坑底的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对夯杆受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
夯杆先向上做匀加速直线运动,至与摩擦轮共速,有
共速后夯杆向上做匀速运动,脱离摩擦轮后夯杆做竖直上抛运动,到最高点的距离为
故夯杆上升的最大高度为
解得
【小问3详解】
夯杆先向上做匀加速直线运动,共速后夯杆向上做匀速运动,相应的时间为
夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆向上做竖直上抛运动,最后落回坑底,则
代入数据解得
所以该深坑打夯机从静止提起夯杆到落回坑底的时间
16. 如图所示,物块、质量分别为,,用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道,其顶点距离物块的高度差。某时刻A、B间的绳子被剪断,B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道,经恰好运动到圆弧末端,然后在圆弧末端与质量为的滑块相碰,碰后、结合为滑块。平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带,传送带的水平长度为,以的速度顺时针转动,与传送带间的动摩擦因数为。传送带右端有一等高的固定水平平台,平台上表面光滑,平台上静止着2024个相距较近的质量为的小球,能够平滑地滑上平台,且与小球、相邻小球之间的碰撞均为弹性正碰(A、B、D小球均可以看作质点,重力加速度,忽略空气阻力)。(答案可以用根号表示)
(1)求物块做简谐运动的振幅;
(2)求光滑固定圆轨道对物块的冲量大小;
(3)求整个运动过程中与传送带之间因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)0.1m
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始状态下A、B整体静止,弹簧弹力与总重力平衡,设此时弹簧伸长量为,由胡克定律
解得
剪断绳子后,A做简谐运动,其平衡位置为A自身重力与弹簧弹力平衡的位置,设该位置弹簧伸长量为,根据平衡条件
代入数据解得
简谐运动的振幅
【小问2详解】
B从剪断绳子到圆弧a点的自由下落过程 ,由运动学公式得到达a点的速度
B沿四分之一光滑圆弧运动到圆弧末端的过程,由机械能守恒
代入数据解得B到达圆弧末端的水平速度
合外力冲量是轨道支持力的冲量与重力冲量的矢量和
水平方向
竖直方向
得 ,
轨道对B的冲量大小为矢量合
【小问3详解】
B、C碰撞动量守恒
解得D的初速度
D在传送带上的减速过程,D受到的滑动摩擦力提供加速度
D减速到与传送带速度共速,所需时间
此过程D的对地位移
说明D在传送带上全程减速,离开传送带时速度未减到
设D离开传送带时的速度为,由运动学公式
代入数据解得
D在传送带上运动的总时间
此过程传送带的对地位移
D与传送带的相对位移
此过程摩擦生热
D与小球二者发生弹性正碰,由,
可得
之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰,由于质量相等,速度交换,而物体D返回进入传送带,假设匀减速到速度为0,有
不会滑出传送带,因此D在传送带上反向加速,以大小再次滑上平台,与第一个小球发生弹性正碰,之后的运动具有可类比性,物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中,运动时间
在此过程中产生的热量为
同理可知,当物体D与小球发生第k次碰撞,设碰前D的速度大小为时,碰后D向左的速度大小满足递推关系
在传送带上,
往返过程的总生热为等比数列求和
全过程总摩擦生热为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
重庆市第十一中学校教育集团高2027届高三第三次质量检测
物理试题
注意事项:
1、本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。
3、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共43分)
(一)单项选择题:共7题,每题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. 用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向右偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中,电流表指针( )
A. 向左偏 B. 向右偏 C. 左右摆动 D. 静止不动
2. 如图是一名同学在进行“跳远”时的示意图,忽略空气阻力,该过程下列说法正确的是( )
A. 该同学起跳时的速度越大,惯性越大,跳得越远
B. 该同学在空中时速度不断改变,做匀变速曲线运动
C. 起跳后上升过程中,该同学处于超重状态
D. 该同学落地过程中弯曲腿是为了减小动能变化量
3. 摆钟是最早能够精确计时的一种工具,至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个摆长为L的单摆,如图所示。摆球质量为m,不计细线质量和空气阻力,将摆球从最低点在竖直平面内向左缓慢拉开一个偏角θ(θ<5°),静止释放。下列说法正确的是( )
A. 增大m会使该钟摆周期增大
B. 增大L会使该钟摆周期减小
C. 摆球在最低点时受力平衡
D. 摆球在最低点时的回复力为零
4. 如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中( )
A. A对篮球的压力大于篮球对A的压力 B. A、B对篮球的合力增大
C. A对篮球的压力减小 D. B对篮球的压力增大
5. 滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,简化模型如图所示。运动员从起跳区水平飞出后在空中运动。设起跳点为零势能参考面,不计空气阻力。若用P表示运动员重力的瞬时功率,E表示运动员的机械能,表示运动员的动能,t表示在空中的运动时间,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,水平长杆上套一物块,轻绳穿过光滑圆环连接物块、.某时刻由静止释放、,释放时左侧轻绳与水平方向的夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 、的速度大小始终相等 B. 时,的速度最大
C. 时,的速度最小 D. 向增大的过程中,的机械能一直减小
7. 近年来,国产新能源汽车的销量得到大幅增长。为检测某新能源汽车的刹车性能,现在平直公路上做实验。如图甲所示,汽车质量为(可看作质点)在平直公路上行驶,其中路段为柏油路,路段为砂石路,汽车从地运动到地的过程,其速度随时间的变化规律如图乙所示,时图像的斜率为零,已知汽车在路段受到的阻力恒定为其重力的,汽车在路段所受阻力恒定,整个行驶过程中汽车的功率保持不变。,则以下说法中正确的是( )
A. 汽车的功率为
B. 汽车从地运动到地的过程中牵引力做功为
C. 汽车从地运动到地的过程中克服阻力做的功
D. 汽车从地运动到地的过程中,牵引力的冲量大小为
(二)多项选择题:共3题,每题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. 一质点作简谐振动,其位移x与时间t的关系曲线如图。下列说法正确的是( )
A. 振幅为4cm
B. 第2s末到第3s末这段时间内,质点的加速度减小,方向沿x负方向
C. 第3s末到第4s末这段时间内,质点的速度减小,方向沿x正方向
D. 质点的振动方程为
9. 小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车的另一端,如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹的质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d,若每发子弹打入靶中就留在靶里,且待前一发子弹打入靶中后再打下一发。则以下说法正确的是( )
A. 待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动
B. 待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右侧
C. 在每一发子弹的射击过程中,小车所运动的位移相同,大小均为
D. 在每一发子弹的射击过程中,小车所运动的位移不相同
10. 如图甲所示,光滑水平面上两物块、用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。时,以水平向左的初速度开始运动,的初速度为0,、运动的图像如图乙所示。已知的质量为,时二者发生碰撞并粘在一起,则( )
A. 的质量为
B. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 橡皮绳的原长为
D. 时间内橡皮绳对的平均作用力大小为
二、非选择题:共57分。
(一)填空题:共2题,共15分。
11. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。直径为(不可忽略)的小球通过不可伸长的长为的细线悬挂于铁架台处;在点正下方安装一光电门,实验时小球在竖直平面内运动,到最低点时小球刚好挡住光电门的光束。现将小球拉到与竖直方向夹角为处由静止释放,通过光电门的时间为,当地重力加速度为。
(1)对于该实验,应选用_____;
A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球
(2)小球通过光电门时的瞬时速度_____;
(3)计算从释放点到最低点过程中重力势能变化时,小球高度的变化为_____。
A.
B.
C.
12. 小魏同学利用该斜槽验证动量守恒定律。实验时先使入射小球从斜槽上固定位置点由静止释放,落到水平地面上的纸上留下痕迹,重复上述操作,得到落点的平均位置记为点。再将小球放在水平轨道末端,让小球A从点由静止释放,和小球发生碰撞后,分别在纸上留下各自的痕迹。多次重复操作,得到碰撞后小球和小球落点的平均位置,记为、点。点为斜槽末端在白纸上的投影点,测量、、的长度,分别记为、、。小球质量为,小球质量为,则:
(1)本实验应满足______(填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)当关系式成立时,即可验证两球碰撞过程动量守恒;
(3)仅改变小球B的质量(两小球质量关系仍符合要求),将小球A多次从轨道同一位置由静止释放,与不同质量的小球B相碰,分别记录对应的落点到点距离。以为横坐标,为纵坐标作出图像,若该碰撞为弹性碰撞,则下列图像正确的是______。
A. B.
C. D.
13. 某实验小组利用传感器研究小球在碰撞过程中的动量变化与外力的关系,实验装置如图1所示。实验时,小球从斜槽上a点由静止释放,沿水平方向离开轨道后撞击传感器,撞击后小球沿竖直方向下落。记录传感器被小球撞击时受到的水平作用力F随时间t的变化图像。已知小球的质量m=0.02kg,保持小球从a点由静止释放,重复多次实验,得到F-t图像如图2所示,结合图像中的信息,小球离开轨道时的速度为__________m/s。改变传感器的位置,使小球与传感器的撞击点高度降低,则F-t图像所围的面积将(选填“变大”、“变小”或“不变”)__________。
(二)计算题:共3题,共42分。
14. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面高度的圆轨道上运行,监测的农田南北长为,地球的半径。忽略地球自转,地球表面重力加速度,万有引力常量为。求:
(1)地球的质量;
(2)该卫星的运行速度大小;
(3)该卫星通过农田正上方的时间。
15. 工地建设中使用了如图所示的深坑打夯机。首先,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将压紧的夯杆从深坑提起。当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆在自身重力的作用下,最后落回坑底,这样,周而复始地进行,就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的切线处,竖直向上的速度,两摩擦轮分别对夯杆的正压力均为,与夯杆的动摩擦因数,夯杆的质量,坑深,不计因打夯引起的深度变化,且重力加速度。分析以下问题:
(1)压紧的夯杆在刚刚离开坑底时的加速度大小;
(2)夯杆提起来后上升的最大高度;
(3)该深坑打夯机从静止提起夯杆到落回坑底的时间。
16. 如图所示,物块、质量分别为,,用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道,其顶点距离物块的高度差。某时刻A、B间的绳子被剪断,B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道,经恰好运动到圆弧末端,然后在圆弧末端与质量为的滑块相碰,碰后、结合为滑块。平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带,传送带的水平长度为,以的速度顺时针转动,与传送带间的动摩擦因数为。传送带右端有一等高的固定水平平台,平台上表面光滑,平台上静止着2024个相距较近的质量为的小球,能够平滑地滑上平台,且与小球、相邻小球之间的碰撞均为弹性正碰(A、B、D小球均可以看作质点,重力加速度,忽略空气阻力)。(答案可以用根号表示)
(1)求物块做简谐运动的振幅;
(2)求光滑固定圆轨道对物块的冲量大小;
(3)求整个运动过程中与传送带之间因摩擦产生的热量Q。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$