2024届四川省攀枝花市高三上学期第一次统一考试理综物理试题(含答案)
展开一、单选题
1、某灯光音乐喷泉运行时,五彩斑斓,景色蔚为壮观。若该喷泉某只喷管喷出的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度,根据生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度与下列哪个值最接近( )
A.13m/sB.17m/sC.21m/sD.25m/s
2、新一代地球同步轨道通信卫星中星6D于2022年4月15日由长征三号乙增强型运载火箭在中国西昌卫星发射中心发射成功,在今年杭州亚运会上确保了开幕式直播保障工作万无一失。关于中星6D卫星,下列说法中不正确的是( )
A.运行轨道的高度是确定的B.可能出现在北京的正上方
C.围绕地球转动的方向一定是自西向东D.运行速率小于第一宇宙速度
3、质量为1kg的物块静止在水平地面上,时对其施加一水平拉力F,当物块运动一段时间后撤去拉力,之后物块继续运动直至停止。该物体运动的位移时间图象如图所示,图象在P点处的斜率最大、Q点处的斜率为0,已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取,则水平拉力F的大小为( )
A.2NB.4NC.6ND.8N
4、如图所示,质量为m、可视为质点的物块位于倾角为θ的固定斜面上,在平行于斜面的水平拉力F作用下恰好在斜面上做匀速直线运动。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则拉力F的大小为( )
A.B.
C.D.
5、如图所示,带有底座并处于竖直平面内的圆形轨道放置在水平地面上,轨道底端静止有一小球。现给小球一个初速度可使小球在轨道内做完整的圆周运动,测得小球位于轨道最低点和最高点时轨道底座对地面的压力之差刚好等于小球重力的12倍。已知轨道半径为R,重力加速度为g,不计一切摩擦和空气阻力,小球可视为质点,轨道始终静止,则小球的初速度大小为( )
A.B.C.D.
二、多选题
6、如图所示,滑块A、B用轻质弹簧连接后静止在光滑水平面上,滑块A与左侧竖直固定挡板接触。现对滑块B施加一水平推力F使滑块B向左缓慢运动到某一位置后保持静止,一段时间后撤去推力F。弹簧始终处于弹性限度内,关于弹簧和滑块A、B,下列说法中正确的是( )
A.推力F做的功等于弹簧增加的弹性势能
B.当弹簧恢复原长时,滑块A开始离开挡板
C.从撤去推力F到滑块A离开挡板的过程中,弹簧和滑块A、B组成的系统动量守恒
D.从滑块A离开挡板到滑块A、B共速的过程中弹簧对A、B两滑块做功的大小相等
7、如图,质量的小物块以水平初速度从左端滑上长的水平传送带,小物块始终受到一个方向水平向右、大小的恒力作用,传送带在电动机的带动下沿顺时针方向运行、速度大小恒为。已知物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取,关于小物块在传送带上运动的过程,下列说法中正确的是( )
A.小物块一直做匀速直线运动
B.恒力F对小物块做的功为6J
C.小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为6J
D.因小物块在传送带上运动电动机多消耗的电能为6J
8、某同学参加校运会铅球比赛,某次投掷时铅球的飞行过程如图所示,铅球从A点离手后朝斜向上方飞出,经过最高点B后落到水平地面上的C点。如果A点离地面高,最高点B离地高,落地点C离A点正下方O点的水平距离,铅球可视为质点、其质量,重力加速度g取,不计空气阻力,则( )
A.铅球离手后在空中的运动时间是0.8s
B.铅球离手时的速度大小
C.该同学本次投掷对铅球所做的功为312.5J
D.铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为0.8
三、实验题
9、某校实验小组在实验室里利用如图所示的装置验证动量守恒定律,据此回答下列问题:
(1)为保证入射小球碰撞后不反弹,并从轨道末端飞出,应使______。
(2)设入射小球的质量为,被碰小球的质量为,则图中B点为______(选填“碰前入射小球”、“碰后入射小球”、“被碰小球”)落点的平均位置。实验测得的物理量有、、OA、OB、OC,验证表达式______(用测得物理量的符号表示)在实验误差允许的范围内是否成立,即可验证“动量守恒定律”。
10、某实验小组设计了如下实验来测定木块与木板之间的动摩擦因数,步骤如下:
(ⅰ)将木板的一端放在水平桌面上,一端放置在铁架台上形成固定斜面,木块可在斜面上加速下滑,如图甲所示。
(ⅱ)测得铁架台处木板与铁架台交点到桌面的高度为h,木板底端到铁架台竖直立架的水平距离为x。
(ⅲ)接通50Hz低压交流电源后,让拖着纸带的木块沿木板斜面向下运动,重复几次。
(ⅳ)选出一条点迹较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点0开始,每隔4个计时点取1个计数点,测得各计数点到0点的距离为,如图乙和下表所示。
据此回答下列问题:
(1)本实验除使用50Hz低压交流电源、铁架台、木板、木块、电磁打点计时器、纸带、导线及开关等器材外,下列器材中还必须使用的有______。(填选项代号)
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.墨粉纸盘
E.单面复写纸
(2)木块下滑的加速度______(保留2位有效数字)。
(3)由此可以计算出木块与木板间的动摩擦因数为______(用a、g、h、x表示)。
(4)请以为纵坐标,n为横坐标,在下图中作出图象______。由图象可知,计时器打下0点时,木块的速度______m/s(保留2位有效数字)。
四、计算题
11、如图所示,一端开口、质量的圆筒底部放有一质量的球形物体。将圆筒倒置成如图所示的状态,开口端距水平地面的高度,现由静止释放圆筒,若圆筒和水平地面撞击后不反弹,马上竖直静止,且球形物体在圆筒内运动时圆筒对球形物体的摩擦力恒为球形物体重力的3倍,球形物体可视为质点,不计空气阻力,不计圆筒对地面的撞击时间,重力加速度g取,求:
(1)圆筒下端刚落地时圆筒的速度大小v;
(2)圆筒落地撞击地面后,地面对圆筒的支持力大小N;
(3)为保证小球不会撞击地面,圆筒的最小长度L。
12、如图所示,轨道ABC位于同一竖直面内,AB部分为水平轨道,BC部分为光滑半圆弧轨道、半径为R,两部分相切于B点。小球P从水平轨道上距B点2R处以大小的初速度水平向右运动,与静止在B点的小球Q发生正碰,碰后P球回到出发位置时刚好停止,Q球经过轨道最高点C时对轨道的压力与其重力大小相等。已知P球与水平轨道之间的动摩擦因数,重力加速度为g,两球均可视为质点,碰撞时间极短,P球始终未脱离轨道,求:
(1)小球Q从C点飞出后的落地点与B点之间的距离x;
(2)P、Q两球的质量之比(结果可用根式)。
13、如图所示,静止在水平地面上的木板A质量、长,其上左端有一可视为质点、质量的小滑块C,滑块C与A上表面之间的动摩擦因数,A与水平面间的动摩擦因素,在A右侧有一质量且与A等高的木板B处于静止状态,B与地面间的动摩擦因数,A、B两木板初始时相距。现对木板A施加一水平的恒定拉力F,使木板A和滑块C保持相对静止,且木板A能以最短时间与木板B相碰;当木板A撞到木板B前的瞬间拉力大小变为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板A、B的碰撞时间极短且无机械能损失,重力加速度g取,求:
(1)拉力F的大小;
(2)从木板A和小滑块C一起运动到刚与木板B相撞的过程中A对C的冲量大小I;
(3)判断小滑块C能否滑到木板B上,并说明原因。
参考答案
1、答案:B
解析:根据生活经验,每层楼高3m,5层楼高约为
根据
可得
故选B。
2、答案:B
解析:A.地球同步卫星,离地面的高度一定,约为36000km,相对地面保持静止,故A不符合题意;
B.地球同步卫星只在地球赤道上方,故B符合题意;
C.地球同步卫星与地球自转方向相同,即自西向东,故C不符合题意;
D.第一宇宙速度为卫星最小发射速度和最大环绕速度,因此该卫星在轨道的运行速度小于7.9km/s,故D不符合题意。
故选B。
3、答案:C
解析:从,对物块根据动量定理有
撤去拉力后,对物块根据动量定理有
解得
故选C。
4、答案:C
解析:在斜面上,物块受F、重力、支持力、摩擦力的作用,根据共点力平衡条件有
根据几何关系可知
根据摩擦力的公式有
解得
故选C。
5、答案:D
解析:设小球在最高点和最低点时,受轨道的弹力大小分别为,地面对轨道底座的支持力分别为,则
结合牛顿第三定律,对轨道由平衡关系
,
根据牛顿第二定律
在最高点
在最低点
根据机械能守恒
联立得初速度大小为
故选D。
6、答案:AB
解析:A.水平面光滑,对滑块B施加一水平推力F使滑块B向左缓慢运动到某一位置后保持静止,根据功能关系可知推力F做的功等于弹簧增加的弹性势能,故A正确;
B.当弹簧恢复原长时,滑块与挡板间恰好没有弹力,此时滑块A开始离开挡板,故B正确;
C.从撤去推力F到滑块A离开挡板的过程中,墙壁对系统有向右的力,所以弹簧和滑块A、B组成的系统动量不守恒,故C错误;
D.从滑块A离开挡板到滑块A、B共速的过程中弹簧对A、B两滑块做的功等于滑块动能的变化量,由于两滑块质量关系未知,无法判断,故D错误;
故选AB。
7、答案:ACD
解析:A.由于
则小物块一直做匀速直线运动,A正确;
B.恒力F对小物块做的功为
B错误;
C.小物块的运动时间为
小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为
C正确;
D.因小物块在传送带上运动电动机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力做功,即
D正确。
故选ACD。
8、答案:BD
解析:A.从A到B的时间
从B到C的时间
铅球离手后在空中的运动时间
故A错误;
B.竖直方向,从A到B,由竖直上抛运动可知
解得
水平方向做匀速运动,从A到C得
解得
铅球离手时的速度大小
故B正确;
C.由动能定理可知,
解得
该同学本次投掷对铅球所做的功大于312.5J,故C错误;
D.到C点时竖直方向的速度
铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值为
故D正确。
故选BD。
9、答案:(1)入射小球的质量大于被碰小球的质量
(2)碰前入射小球;
解析:(1)为保证入射小球碰撞后不反弹,并从轨道末端飞出,应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。
(2)图中B点为碰前入射小球落点的平均位置。根据动量守恒
即验证动量守恒的表达式为
10、答案:(1)BE(2)1.0(3)(4)见解析;0.27(0.26-0.28)
解析:(1)A.利用
两边的质量可以消去,因此不必用天平称物体的质量,A不必使用;
B.必须用刻度尺量出相邻两计数点间的距离,B必须使用;
C.利用打点计时器测量时间,不必使用秒表,C不必使用;
DE.电磁打点计时器使用复写纸,电火花计时器使用墨粉盘,D不必使用,E必须使用。
必须使用的有BE。
(2)相邻两个计数点间的时间间隔
根据
可知加速度
(3)根据
而,
联立解得
(4)描点,连线图象如图所示
根据
整理可得
利用图象截距可知
因此打0点时,木块的速度
11、答案:(1)(2)(3)
解析:(1)设圆筒在下端刚落地时的速度为,对圆筒和小球,由自由落体运动规律有
得
(2)对圆筒落地后,设地面对其的支持力为N,由平衡关系有
由题意可知
得
(3)当小球速度刚减为零时刚好与地面接触,此时圆筒的长度最小。对小球,由动能定理
得
12、答案:(1)(2)
解析:(1)Q球在C点时,由牛顿第二定律及圆周运动的规律有
由牛顿第三定律及题上条件,可知
Q球从C点飞出后做平抛运动,由平抛运动的规律有
,
联立以上各式,得
(2)P球从出发到B点过程,由动能定理有
P球与Q球发生碰撞,设碰后P、Q的速度分别为、,由动量守恒定律有
P球从B点返回出发位置的过程,由动能定理有
得
Q球从B点运动C点的过程,设Q球到C点时的速度大小为,由机械能守恒定律有
联立以上各式并代入数据得
或
P、Q碰撞前后的总动能之差应不增加,有
若
得
若
得
故P、Q两球质量之比为
13、答案:(1)(2)(3)不能
解析:(1)设木板A和小滑块C一起运动时的加速度为a,对木板A与滑块C,由牛顿第二定律,有
对滑块C,有
联立两式得
(2)从木板A和小滑块C一起运动到刚与木板B相撞的过程中A对C施加了支持力和摩擦力,设该段时间为,则A对C的冲量
解得
(3)设A刚与B相撞时的速度为,A、B撞后的速度分别为、,由运动学规律、动量守恒定律和能量守恒定律有
A、B碰后,A、C将出现相对滑动,此时对A进行受力分析,地面对A的摩擦力、拉力、C对A的摩擦力恰有
故A将做匀速直线运动,C做匀减速直线运动。
假设C未滑离A,A、C过段时间后将会共速,设从A、B碰撞到A、C共速这段时间为,这段时间内A、C间的相对位移为,根据牛顿运动定律,有
解得
即A、C共速时C恰好滑到A的最右端。
对B,设B碰后到停止的位移为,
得
故A、B会第二次碰撞,由动量守恒定律,有
得,
故木块C不能滑到木板B上,会从木板A上掉落到水平地面上。
n
1
2
3
4
5
6
7
未知
7.51
13.01
19.52
27.01
35.53
45.04
未知
3.76
4.34
4.88
5.40
5.92
6.43
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