2022-2023学年内蒙古赤峰二中高三上学期10月第二次月考试题 物理(解析版)
展开考试时间:90分钟
一、选择题(共12小题,每题4分,共48分,其中多选,其余为单选)
1. 如图所示,a、b两物体在竖直向上恒力F作用下,一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,a、b两物体的质量分别为M、m,重力加速度为g,则( )
A. a物体与墙壁间存在弹力和摩擦力作用B. b物体受四个力的作用
C. a物体对b物体的作用力大小为mgD. 恒力F大于(M+m)g
2. 如图,轻绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 小球过最高点时的最小速度是0
B. 小球过最高点时,绳子拉力可以为零
C. 若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时,轻杆对小球的作用力不可以与小球所受重力大小相等,方向相反
D. 若将轻绳换成轻杆,则小球过最高点时的最小速度是
3. 2021年6月17日18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示,在我国某地发射质量为m的火箭,在A点以速度v1进入椭圆轨道I。随后火箭立即关闭发动机沿轨道I运动到B点,此时速度为v2,然后在B点再次点火加速后,以速度v3进入半径为r的圆形轨道II,则( )
A. v3> v1
B. 火箭从A运动到B时间
C. 火箭刚到B点的加速度
D. 火箭上升到A点的过程中,火箭推力做功
4. 带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械,又称连续输送机,如图所示。一条足够长的浅色水平传送带自左向右以v匀速运行,现将一个质量为m的木炭包无初速度地放在传送带上,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的痕迹。下列说法正确的是( )
A. 黑色的痕迹将出现在木炭包的左侧
B. 传送带速度一定时,木炭包与传送带间动摩擦因数越大,痕迹的长度越长
C. 木炭包与传动带间动摩擦因数一定时,传送带运动速度越大,痕迹的长度越长
D. 传送带因运输一个木炭包多做的功是
5. 轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量的物块相连,如图甲所示,弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数,以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴,现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示,物块运动至处时速度为零,则此时弹簧的弹性势能为()( )
A. 1.5JB. 2.1JC. 3.1JD. 3.5J
6. 质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A. 重力势能增加了B. 动能损失了
C. 摩擦力做功为D. 机械能损失了
7. 如图所示,是一儿童游戏机的工作示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角,半径为R的四分之一圆弧轨道与管道相切于B点,C点为圆弧轨道最高点,轻弹簧下端固定在管道的底端,上端系一轻绳,绳通过弹簧内部连一手柄P,将球投入管道内,缓慢下拉手柄使弹簧被压缩,释放手柄,弹珠被弹出,与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹珠槽里,根据入槽情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑,忽略空气阻力和手柄质量,弹珠视为质点,重力加速度为g。某次缓慢下拉手柄,使弹珠距B点为L,释放手柄,弹珠被弹出,到达C点速度为v,下列说法正确的是( )
A. 弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前过程中弹珠的机械能守恒
B. 弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中,弹簧弹力一直做正功,弹珠动能一直增大
C. 弹珠从释放手柄到运动到最高点的过程中,其动能和重力势能之和一直变大
D. 此过程中,弹簧的最大弹性势能为
8. 假设地球可视为质量均匀分布的球体,地球表面重力加速度在两极的大小为,在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,地球的半径是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,一小球(视为质点)以速度v从倾角为的斜面底端斜向上抛出,落到斜面上的M点,且速度水平向右.现将该小球以2v的速度从斜面底端朝同样方向抛出,落在斜面上的N点。下列说法正确的是( )
A. 落到M和N两点时间之比等于1:4
B. 落到M和N两点速度之比等于1:4
C. M和N两点距离斜面底端高度之比为1:2
D. 飞行过程中小球离斜面最远的垂直距离之比1:4
10. 2022年9月16日长沙某中国电信大厦发生火灾,这不仅对消防人员是一个极大的考验,同时对消防车的性能要求也特别高。重庆南开中学某兴趣小组对一辆自制电动消防模型车的性能进行研究。这辆小车在水平的直轨道上由静止开始以恒定加速度启动,达到额定功率之后以额定功率继续行驶。25s到35s近似为匀速直线运动,35s关闭发动机,其v-t图像如图所示。已知小车的质量为10kg,,可认为在整个运动过程中小车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A. 小车受到的阻力大小为10N
B. 0~5s内小车的牵引力大小为20N
C. 小车在全过程中位移为390m
D. 小车发动机额定功率为120W
11. 2021年5月,基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)的观测,国家天文台李菂、朱炜玮研究团组姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月,我国天文学家通过FAST,在武仙座球状星团(M13)中发现一个脉冲双星系统。如图所示,假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动,运动周期为T1,它们的轨道半径分别为RA、RB,RA<RB,C为B的卫星,绕B做逆时针匀速圆周运动,周期为T2,忽略A与C之间的引力,万引力常量为G,则以下说法正确的是( )
A. 若知道C的轨道半径,则可求出C的质量
B. 恒星A、B的质量和为
C. 若A也有一颗运动周期为T2的卫星,则其轨道半径大于C的轨道半径
D. 设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t,则
12. 如图甲所示,两个完全一样的小木块a和b(可视为质点)用轻绳连接置于水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动,木块和圆盘保持相对静止。ω表示圆盘转动的角速度,a、b与圆盘保持相对静止的过程中所受摩擦力与ω2满足如图乙所示关系,图中f2= 3f1,下列判断正确的是( )
A. 图线(1)对应物体bB. 绳长为2l
C. D. ω = ω2时绳上张力大小为
三、实验题(共2小题,共16分)
13. 如图所示,一端固定滑轮的长木板放在桌面上,将光电门固定在木板上的B点,用重物通过细线拉小车,且重物与力的传感器相连,若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”,小车质量为M,保持小车质量不变,改变所挂重物质量m进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10m/s2).
(1)完成该实验时,____________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;
(2)在正确规范操作后,实验时除了需要读出传感器的示数F,测出小车质量M,通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d,还需要测量的物理量是________.由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为________(用测得的物理量表示).
14. 某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验.A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连,在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g,实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零,现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步.
①该实验中,M和m大小关系必需满足M___________m(选填“小于”、 “等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应___________(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出___________(选填“”、 “”或“”)图线.
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,斜率绝对值为a,则弹簧的劲度系数为______,A的质量为____________(用题给的a,b,g表示).
四、计算题(共3小题,共36分)
15. 如图所示,一个质量m=10kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个F=50N的拉力,使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角,物体与水平地面间的动摩擦因数。,,取重力加速度。
(1)画出受力分析图,求物体运动的加速度大小a;
(2)求物体在2.0s末的速度大小v;
(3)若在2.0s末时撤去拉力F,求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离x。
16. 质量不计的直角形支架两端分别连接质量为2m的小球A和质量为3m的小球B,支架的两直角边长度分别为L和,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时边处于水平位置,取此时所在水平面为零势能面,现将小球A由静止释放,求:
(1)小球A到达最低点时的速度大小;
(2)小球A到达最低点的过程中,杆对小球A所做的功;
17. 如图甲所示为2022年北京冬奥会上,我国滑雪运动员谷爱凌女子大跳台夺冠瞬间,图乙是女子大跳台完整结构示意图,是助滑坡段,高度,圆弧为起飞段,圆心角,半径,与圆弧相切,为着陆坡段,高度,倾角,为停止区。某次运动员从A点由静止开始自由起滑,经过圆弧从与B点等高的D点飞出,最终恰好沿面从E点落入着陆坡段,与圆弧相切于C。已知除圆弧轨道外,其余轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为,经过圆弧段对C点压力为重力的1.5倍,运动员连同滑雪板的质量,各段连接处无能量损失,忽略空气阻力的影响。(g取,,)求:
(1)运动员在C点的速度大小;
(2)运动员经过圆弧段时克服摩擦力做的功;
(3)运动员在停止区运动的时间为多少?
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