2023-2024学年吉林省白城市通榆县第一中学校高三上学期第二次质量检测 物理试题(含解析)
展开考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册,必修第二册到动能定理。
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.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.根据牛顿第一定律可知( )
A.力停止作用后,运动的物体就会慢慢停下来
B.物体在做匀速直线运动时,它才显示出惯性
C.物体运动状态改变时,必定受到外力的作用
D.速度大的物体不容易停下,所以惯性与物体的速度有关
2.2022年6月6日,中国“神舟十四号”载人飞船成功进入太空预定轨道.7月25日,航天员顺利进驻空间站“问天”实验舱,进行为期6个月的在轨驻留,下列说法错误的是( )
A.“问天”实验舱的运行速度大于
B.航天员在“问天”实验舱工作时处于完全失重状态
C.“问天”实验舱绕地球运动的向心力是由地球对它的万有引力提供的
D.“问天”实验舱绕地球运动的速度大于高轨道上地球同步卫星的速度
3.如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为,重力加速度为g,小球处于静止状态,则下列关系正确的是( )
A.拉力大小B.大环对小球的弹力大小为
C.重力和弹力相等D.弹力和拉力F相等
4.如图所示,质量为的物体静止在光滑水平地面上,时对物体施加一与水平方向夹角为37°、大小为的恒力,,,则下列说法正确的是( )
A.1s末物体的动能大小为16JB.经过2s力F做功为160J
C.2s末力F的功率为128WD.前2s力F的平均功率为80W
5.如图所示,从倾角为的斜面上的A点,以水平速度抛出一个小球,不计空气阻力,它落在斜面上B点,重力加速度大小为g.则A、B两点间的距离和小球落到B点时速度的大小分别为( )
A.,B.,
C.,D.,
6.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.一辆汽车以的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4s的时间速度减为且收费完成,司机立即加速,加速度大小为,假设汽车可视为质点.则下列说法正确的是( )
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110m
B.汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m
C.汽车加速4s后速度恢复到
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s
7.如图所示,光滑圆轨道固定在竖直面内,一个小球沿圆轨道做竖直平面内的圆周运动,在最高点A点对轨道的压力大小为,在最低点B点对轨道的压力大小为,则当小球运动到与圆心等高的C点时,对轨道的压力大小为( )
A.B.C.D.
8.水平面上两个质量相等的物体甲和乙,它们分别在水平推力和作用下开始沿同一直线运动,运动一段时间后都先后撤去推力,以后两物体又各自运动一段时间后静止在同一位置,两物体的动能—位移图象如图所示,图中线段,则下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力
B.两个水平推力的大小关系是大于
C.在两物体的加速阶段,甲的加速度等于乙的加速度
D.物体甲克服摩擦力做的功大于物体乙克服摩擦力做的功
9.科学家用精密仪器测得地球两极处的重力加速度为,赤道处的重力加速度为.地球的自转周期为T,引力常量为G.若将地球看成标准球体,则( )
A.赤道上的物体随地球一起做圆周运动的向心加速度为
B.地球的半径为
C.地球的质量为
D.地球的密度为
10.如图所示,质量分别为、的A、B两物块用轻质弹簧连接放在倾角为的固定斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F拉B物块,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为,为了减小弹簧的形变量,可行的办法是( )
A.减小A物块的质量 B.增大B物块的质量
C.增大倾角D.增大动摩擦因数
二、实验题:本题共2小题,共15分.
11.(6分)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”,弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定点C,下端用细线挂一重物M,手持弹簧测力计A拉结点O.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验所用的弹簧测力计示数的单位为N,图中B的示数为________N.
(2)下列关于实验的要求不正确的是________.
A.拉线方向应与木板平面平行B.两个弹簧测力计的夹角越大越好
C.本实验需要测出重物的重力大小D.与弹簧测力计相连的细绳适当长一些
(3)该同学改变两拉力的夹角做第二次实验时,结点O的位置________改变(填“可以”或“不可以”).
12.(9分)某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理,实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放,通过细绳在砝码的牵引下开始运动,先后经过光电门1、2,并通过计算机记录了挡光时间.经测量可知小车和挡光片的总质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m.
根据所学的知识回答下列问题:
(1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差,为了平衡摩擦力,实验时应________(填“取下”或“挂上”)砝码盘,并适当地垫高长木板的________(填“左”或“右”)端;
(2)在(1)的前提下,为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,应使小车和挡光片的总质量为M________(填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”)砝码盘及盘中砝码的总质量;
(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量,读数如图乙所示,则挡光片的宽度________cm;
(4)计算机记录小车通过光电门1、2的时间分别为、,且两光电门之间的距离为L,重力加速度用g表示,则验证动能定理的关系式应为________________(用以上相关物理量的字母表示).
三、计算题:本题共3小题,共39分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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.(10分)一个可以看成质点的小球从离地面处由静止释放,忽略空气阻力,落地后反弹速度是落地瞬间速度大小的一半,重力加速度g取,求:
(1)小球从静止释放到落地的时间及落地时的速度大小;
(2)小球反弹后上升的最大高度.
14.(14分)在水平面上有一质量为,长度为L的长木板,它与地面之间的动摩擦因数为,左端有一质量为的小物块,小物块与木板之间的动摩擦因数,距离长木板右端L处有一A点,在小物块上加一水平恒力F,重力加速度g取,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)力F多大时,能让小物块刚好相对木板滑动;
(2)力F多大时,可使木板右端到达A点之后,小物块从长木板右端滑落?
15.(15分)如图所示,光滑水平面上的质量为的长板车,其右端B点平滑连接一半圆形光滑轨道,左端A点放置一质量为的小物块,随车一起以速度水平向右匀速运动.长板车正前方一定距离的竖直墙上固定一轻质弹簧,当车压缩弹簧到最短时,弹簧及长板车立即被锁定,此时,小物块恰好在小车的右端B点处,此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C.已知轻质弹簧被压缩至最短时具有的弹性势能大小为,半圆形轨道半径为,物块与小车间的动摩擦因数为.重力加速度g取.求:
(1)小物块在B点处的速度;
(2)长板车的长度L;
(3)通过计算判断小物块能否落到长板车上.
参考答案、提示及评分细则
1.C 力停止作用后,没有受到力的作用,由于惯性,本来运动的物体要保持力撤销时刻的速度做匀速直线运动,A不符合题意;惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,B不符合题意;由于力是改变物体的运动状态的原因,物体运动状态发生改变时,必定受到外力的作用,C符合题意;惯性的大小仅和质量有关,与速度无关,D不符合题意.
2.A “问天”实验舱的运行速度小于第一宇宙速度,A错误;航天员在空间站“问天”实验舱只受到地球引力,处于完全失重状态,B正确;“问天”实验舱绕地球运动的向心力是由地球对它的万有引力提供的,C正确;轨道越高,运行的线速度越小,D正确.
3.C受力分析如图,几何三角形和矢量三角形相似,可知弹力和重力相等,,C正确,ABD错误.
4.C 根据,,1s末速度大小为,动能大小为32J,A错误;前2s的位移,,B错误;2s末速度为,,C正确;前2s的平均功率为,D错误.
5.C 设小球平抛运动时间为t,则水平方向有,竖直方向有,又.联立解得,,A、B两点间的距离,落到B点时,小球竖直方向速度,合速度大小,故选项C正确.
6.B 汽车减速时的加速度为,这段时间内的位移,A错误;汽车恢复到所用的时间,C错误;汽车加速的位移,则汽车通过的总位移,B正确;汽车通过自动收费装置耽误的时间应为实际的时间与汽车匀速通过该段的时间差,汽车匀速通过这段距离所用的时间,因此汽车耽误的时间,D错误.
7.A 设圆轨道的半径为R,在最高点,在最低点,联立解得,在与圆心等高的位置,有,有,解得,A项正确.
8.AC 依题意及题图可知,在动能减少阶段,两物体均做匀减速运动,物体受到的摩擦力大小等于图象斜率的绝对值,易得甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,选项A正确;在动能增加阶段,两物体均做匀加速运动,图象的斜率表示物体的合力,由题图知,,得,故小于,选项B错误;在加速阶段,两物体受到的合力相等,易知两物体的加速度大小相等,故选项C正确;整个运动阶段,由动能定理可知,甲、乙两物体克服摩擦力做的功分别等于和所做的功,根据功的公式容易得到,做的功小于做的功,所以物体甲克服摩擦力做的功小于物体乙克服摩擦力做的功,故选项D错误.
9.BCD 赤道上的物体随地球一起做圆周运动的向心加速度为,选项A错误;在两极处,在赤道上,联立可得地球的半径为,选项B正确;将地球半径代入,可求得地球的质量为,选项C正确;地球的密度为,选项D正确.
10.AB 对A、B组成的整体由牛顿第二定律得,对A由牛顿第二定律得,其中x为弹簧的形变量,两式联立得,为了减小弹簧的形变量,可以减小F,增大B的质量或减小A的质量,与斜面倾角和动摩擦因数无关.
11.(1)3.45(3.43~3.47)(2分) (2)B(2分) (3)可以(2分)
解析:(1)需要估读到下一位.
(2)夹角要适当才有利于作图,B错误.
(3)两次没有什么关联,不需要拉伸到同一位置,可以改变.
12.(1)取下(1分) 左(2分) (2)远大于(2分) (3)0.555(2分) (4)(2分)
解析:(1)本实验为了使细绳拉力为小车的合力,即拉力的功等于合力对小车所做的功,实验前取下砝码盘,并将长木板左端略微抬高,平衡小车的摩擦力.
(2)只有当M远大于m时,砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力,即满足M远大于m时可以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功.
(3)由游标卡尺的读数规则可知,主尺示数为5mm,游标尺示数为,则挡光片的宽度,即为0.555cm.
(4)由实验原理可知,小车的合外力做功等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做功,即,小车通过光电门1时的速度:,小车通过光电门2时的速度:,则小车通过两光电门的过程中动能的变化量,即关系应为.
13.解:(1)(2分)
(1分)
(2分)
(1分)
(2)反弹速度(1分)
(2分)
(1分)
14.解:(1)当刚要滑动时整体根据牛顿第二定律(2分)
对小物块:(2分)
解得(1分)
当力时,小物块能够相对木板滑动(1分)
(2)当小物块相对木板运动时,木板加速度(2分)
解得(1分)
小物块加速度(1分)
小物块到达A点时间(1分)
小物块掉下去(1分)
解得(1分)
所以要想达到A点后掉下去(1分)
15.解:(1)物块恰能运动到最高点C,有(2分)
由动能定理得(2分)
解得(1分)
(2)设弹簧压缩量为x,由动能定理得(2分)
(2分)
联立解得(2分)
(3)由平抛运动知识,有(1分)
(1分)
解得,故小物块落在长板车上.(2分)
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