辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高三上学期期中Ⅰ考试物理试卷(Word版附答案)
展开一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.英国物理学家卡文迪什通过实验测量了几个铅球之间的引力,并由实验结果推算出了引力常量G的值,卡文迪什把他自己的这一实验称为“称量地球的重量”。若用国际单位制的基本单位表示,G的单位应为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,在建造房屋过程中,工人通过绕过光滑定滑轮的轻绳移动重物。若斜面体上表面光滑,则在重物缓慢下降的过程中,斜面体始终保持静止,则( )
A.绳中拉力先减小后增大
B.重物受到的支持力一直减小
C.斜面受到地面的支持力保持不变
D.斜面受到地面的摩擦力一直增大
3.如图所示,一个小球用长为L的细线(质量不计)悬挂于固定在天花板上的力传感器上P点,力传感器可以显示细线上拉力的大小,使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动,测得圆周运动的周期为T时,力传感器的示数为F,小球可视为质点,重力加速度为g,则( )
A.小球的质量为
B. P、O两点间的高度差为
C.仅减小悬线与竖直方向间的夹角,小球做圆周运动的周期不变
D.仅减小悬线与竖直方向间的夹角,小球做圆周运动时力传感器的示数变大
4.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量均为m,B和C分别固定在竖直弹簧两端,弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,现将悬挂吊篮的轻绳剪断,在轻绳刚断的瞬间( )
A.物体B的加速度大小为g
B.物体C与吊篮A间的弹力大小为0.5mg
C.物体C的加速度大小为2g
D.吊篮A的加速度大小为g
6.甲、乙两车(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,两车运动的图像如图所示(x为位移)。已知t=0时乙车在甲车前面8m处,下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为0.5m/s2
B.两车在t=4s时速度相等
C. t=2s时两车相距最近
D.两车能够相遇1次
7.如图甲所示,质量为m的物体静止在粗糙水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为2.5。物体在水平外力F的作用下运动,外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
甲乙
A物体的质量为2kg
B.物体运动过程中的加速度最小为2.5m/s2
C.物体运动的最远位移为18m8F
D.物体的最大速度为m/s
8.如图甲所示为某时刻沿x轴正方向传播的简谐横波的波动图像,该时刻刚好传播到平衡位置x=8m的P位置,Q点位于x=14m处,以y轴正方向为位移、速度和加速度的正方向,图乙为x=0处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
甲乙
A.该简谐波沿x轴正方向传播的速度为2.0m/s
B. t=1s时,x=0处质点的加速度达到最大值
C.从图甲所示时刻开始再经过1s,P位置的质点振动方向为沿y轴负方向
D.从图甲所示时刻开始再经过6s,Q位置的质点第一次达到波谷位置
9.如图所示,质量为M倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,质量为m的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑,现给m加一竖直向下的恒力F,M仍静止。则下列说法正确的是( )
A.未加F之前,M对地面的压力小于(M+m)g
B.未加F之前,M对m作用力大小为
C.加力F之后,m的加速度不变
D.加力F之后,地面对M的摩擦力增大
10.在星球A上将一小物块P竖直向上抛出,P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示;在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程,Q的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中虚线所示。已知A的半径是B的半径的,若两星球均为质量均匀分布的球体(球的体积公式为,r为球的半径),两星球上均没有空气,不考虑两星球的自转,则( )
A. A表面的重力加速度是B表面的重力加速度的9倍
B. Q抛出后落回原处的时间是P抛出后落回原处的时间的9倍
C. A的密度是B的密度的9倍
D. A的第一宇宙速度是B的第一宇宙速度的倍
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)图甲所示装置为平抛竖落仪,用小锤轻击弹簧金属片,A球向水平方向飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。
(1)用不同的力击打弹簧金属片,可以观察到 。
A. A、B两球同时落地
B.击打的力越大,A、B两球落地时间间隔越大
C. A、B两球各自的运动路线均不变
(2)改变此装置距地面的高度,重复实验,仍然看到相同的实验现象,据此现象分析可知 。
A.小球A在水平方向做匀速直线运动
B.小球A运动轨迹为抛物线
C.小球A、B在竖直方向的运动规律相同
(3)某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,如图乙所示,他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点,并测量了各点间的水平距离和竖直距离,取重力加速度大小g=10m/s2,则相邻小球间的运动时间为 s,小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。若以A点为坐标原点,以初速度方向为x轴正方向,以重力方向为y轴正方向,则图中抛出点的坐标是( cm, cm)。
12.(8分)某小组同学用图甲所示装置测量当地重力加速度,铁架台上固定着光电门,让直径为d的小球从一定高度处由静止开始自由下落,小球球心正好通过光电门。光电门可记录小球通过光电门的时间。
(1)用游标卡尺测量小球直径时,卡尺的刻度如图乙所示,则小球的直径为 cm。
(2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h,小球通过光电门的时间为,若小球通过光电门的速度可表示为,重力加速度可表示为g= (用字母表示)。
(3)在不考虑空气阻力和读数误差的情况下,因所测速度为小球通过光电门的平均速度,比小球球心通过光电门的瞬时速度 (填“偏大”或“偏小”),会导致重力加速度的测量值比当地实际重力加速度 (填“偏大”或“偏小”)。
13.(10分)如图,水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道AB,对应的圆心角为θ=53°,圆轨道半径为R=2m,轨道上A点切线沿水平方向。临近墙壁处静止一质量为m=2kg的物块,右侧与一压缩弹簧连接,弹簧处于锁定状态,储存的弹性势能为Ep=64J。墙壁和圆弧轨道间的水平面粗糙,物块释放点与A点之间的水平轨道长为L=4m,水平面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.4。滑块可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小为g=10m/s2,sin53°=0.8,cs53°=0.6,求:
(1)解除弹簧锁定,当物块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)物块落地后不再反弹,求物块从B点抛出后的水平射程。(结果保留两位有效数字)
14.(12分)如图所示,足够大的光滑水平桌面上,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端,另一端与小球A拴接,当弹簧处于原长时,小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B,桌面上方的细线与桌面平行,此时小球A静止于O点,A、B两小球质量均为m。现将小球A移至P点后由静止释放,当小球A向右运动至速度为零时剪断细线,此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期(m为振子的质量,k为弹簧的劲度系数),弹簧的弹性势能(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),重力加速度为g,空气阻力不计,细线质量不计,弹簧始终在弹性限度内。求
(1)剪断细线前瞬间细线的张力大小F;
(2)从剪断细线开始计时,小球A第一次返回O点所用的时间t。
15.(18分)如图所示,光滑水平轨道的左端固定有一个竖直挡板,右端与长度为L=20m的水平传送带平滑连接,传送带能以大小为v=4m/s的速度顺时针或逆时针转动。初始时质量为m=2kg的滑块静止在水平轨道上,已知滑块与传送带之间的动摩因数为μ=0.5,滑块与挡板每次碰撞后的速度大小变为该次碰前速度大小的,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。现给滑块水平向右、大小为v0=12m/s的初速度:
(1)若传送带顺时针转动,求滑块在传送带上的运动时间;
(2)若传送带逆时针转动,求滑块第一次从传送带上滑下前滑块与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)若传送带逆时针转动,求滑块从开始运动到最终静止的过程中,滑块A与传送带间因摩擦产生的热量。
2023—2024学年度上学期期中考试高三年级物理试卷
参考答案
一、选择题
二、非选择题
11.(1)A(1分)
(2)C(1分)
(3)01(1分)2(1分)(1分)(1分)
12.(1)2540(2分)
(2)(2分)
(3)偏小(2分)偏小(2分)
13.(1)28N(6分)
(2)2.0m(4分)
解:(1)物块从释放至运动到B点,有:
解得
设物块在B点受到的支持力为FN,由牛顿第二定律:
解得
根据牛顿第三定律,物块对圆弧轨道的压力大小为:
(2)物块从B点抛出后做斜抛运动,设物块在空中的运动时间为t,以竖直向上为正方向,在竖直方向有:
解得
水平射程为:
解得x=2.0m
14.(1)(8分)
(2)(4分)
解:(1)小球A在水平方向做简谐运动,O点为其平衡位置,设O点相对于弹簧原长伸长量为x0,有:
解得
P点为小球A在水平方向做简谐运动的最左端,当小球A由静止释放时,对AB连接体整体
有:
解得
由简谐运动的对称性,当小球A运动到最右端时,有:
解得
即剪断细线前瞬间细线的张力大小为
(2)剪断细线后小球A仍在水平方向做简谐运动,P点为其平衡位置,当小球A由最右端第一次返回到O点时,即回到一半振幅处,所用时间为:
代入,解得
15.(1)3.4s(5分)
(2)256J(8分)
(3)320J(5分)
解:(1)当滑块与传送带有相对运动时,设滑块的加速度为a,有:
解得
设滑块在传送带上做匀减速直线运动至与传送带共速的位移为x1,所用时间为t1,有:
解得
设滑块做匀速直线运动的位移为x2,所用时间为t2,有:
滑块在传送带上运动的总时间为:
(2)设滑块向右做匀减速直线运动的位移为x3,所用时间为t3,有:
解得
在此期间传送带某点的路程为:
滑块与传送带的相对路程为:
而后滑块向左匀加速至与传送带共速,加速时间为:
在此期间滑块的位移为:
在此期间传送带某点的路程为:
滑块与传送带的相对路程为:
则滑块与传送带间因摩擦产生的热量为:
解得
(3)滑块从第二次滑上传送带开始,之后每次从传送带上滑下的速度都与滑上传送带时的速度大小相等,设某一次滑块滑上传送带的速度为,则滑块在传送带上运动的时间为:
滑块与传送带间的相对路程为:
则滑块与传送带间因摩擦产生的热量为:
滑块第二次滑上传送带的速度为2m/s,第三次滑上传送带的速度为1m/s,第四次滑上传送带的速度为0.5m/s……
则从滑块第二次滑上传送带直至最终静止的过程中,滑块与传送带间因摩擦产生的热量为:
解得
则从滑块开始运动到最终静止的过程中,滑块与传送带间因摩擦产生的热量为:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
A
B
C
D
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