湖北省黄冈市2025届高三上学期9月调考物理试题(word版含答案)
展开一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.我国有多个城市已开展了无人驾驶汽车上路运营。如图所示,一辆无人驾驶汽车在平直的道路上以速度v匀速行驶,当监测到前方有行人通过人行横道时,汽车继续匀速行驶了时间t后开始执行刹车操作直至完全停止。刹车后汽车可视为做匀减速直线运动,已知减速行驶的距离为x,减速运动的加速度大小为a。下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
2.家用免打孔单杠内设螺旋装置,旋转伸长时能增大对竖直墙壁的压力。安装完毕后,单杠保持水平状态,其稳定性依赖于墙壁对单杠产生的摩擦力,使得单杠能够承受较重的负荷。如图所示,一人双手握着单杠处于静止悬吊状态,下列说法中正确的是( )
A.单杠左侧、右侧的墙壁对单杠的作用力是一对相互作用力
B.人的两手臂夹角越大,单杠对人手的总的作用力越大
C.若人向上拉升,单杠对手的弹力大于手对单杠的弹力
D.若仅增大单杠对墙壁的压力,人仍处于静止悬吊状态,则墙壁对单杠的摩擦力不变
3.当人在力传感器上完成下蹲或站立动作时,计算机采集的图像能直观地描绘该过程中力传感器的示数变化。若人在力传感器上从蹲着的状态到完全站直,计算机采集的图像可能是( )
A.B.
C.D.
4.如图所示,某教室内,一根长为a的轻质细绳穿过光滑固定的环,将重为G的高考倒计时牌竖直悬挂在环下。细绳两端点固定在倒计时牌上,端点连线处于水平状态,间距为0.8a,则细绳张力大小为( )
A.B.C.D.
5.2024年6月2日,嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力,有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中一段着陆过程中,探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示,时刻探测器的速度恰好为零。下列说法中正确的是( )
A.时间内,探测器做匀速直线运动
B.探测器在时刻的速度大小是时刻的4倍
C.时间内,探测器的位移大小为
D.气体对探测器的作用力大小在时刻是时刻的两倍
6.拉面是我国独具地方风味的传统面食。如图所示,拉面师傅将一根粗面条ACB拉成细面条,粗、细面条的质量相等且两者的质量都均匀分布。粗、细面条处于悬停状态时,面条端点B和与竖直方向的夹角分别为和,C和为粗、细面条的最低点。关于面条处于悬停状态时各点张力大小的分析,下列说法正确的是( )
A.B点张力大小等于点张力大小
B.B点张力大小小于点张力大小
C.C点张力大小等于点张力大小
D.C点张力大小大于点张力大小
7.中国女排在国际赛场屡获殊荣,归功于平日刻苦训练。如图所示,在训练中,运动员将排球从P点由静止开始竖直上传,排球到达最高点Q后返回P点时被接住,重复此动作以加强肌肉记忆。PQ两点高度差为1.8m,排球从P点上升经1.32s后又回到P点。排球脱手前做匀加速直线运动,不计空气阻力,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A.排球脱手时的速度大小为5m/s
B.排球做匀加速运动的时间为0.72s
C.排球返回P点时的速度大小为6.6m/s
D.排球匀加速运动的加速度大小为
8.对物体运动的描述,下列说法正确的是( )
A.没有大小和形状的物体才可视为质点
B.物体做直线运动时,其路程等于位移
C.物体速度为零时,其加速度不一定为零
D.用于描述静止物体的参考系可能是运动的
9.质点做直线运动的位移x随时间t变化、速度v随时间t变化的图像如图所示,其中能反映质点在0~4s内的平均速度为2m/s的是( )
A.B.
C.D.
10.如图所示,质量均为m的物块A和B用轻弹簧连接,置于倾角的斜面上,两物块与斜面间的动摩擦因数均为。对A施加水平向右的推力F,恰使A、B一起沿斜面匀速上滑,取、,重力加速度大小为g。下列说法中正确的是( )
A.弹簧弹力大小为mg
B.推力大小为2.5mg
C.若撤去推力F,则撤后瞬间物块B的加速度大小为g
D.若撤去推力F,则撤后瞬间物块A的加速度大小为2g
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(6分)某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,所用钩码的重力均为2.0N。回答下面的问题,不计一切摩擦。
(1)如图甲所示,弹簧左、右两端分别与轻质细绳相连,将两侧细绳分别悬挂一个钩码,钩码静止时弹簧处于水平,则弹簧的弹力大小为__________N。(保留两位有效数字)
(2)若得到弹力大小F与弹簧长度l的关系图线如图乙所示,则由图乙可知该弹簧原长为__________cm(保留两位有效数字),劲度系数__________N/m。
12.(10分)某同学利用手机连拍功能测量自由落体加速度,为拍出清晰的照片,他效仿伽利略利用斜面“冲淡”重力的方法,让物块沿带标尺的斜面运动。具体操作步骤如下:
①用支架固定好手机开始连拍,让物块从斜面底端滑上斜面直至物块重新滑回底端;
②在物块上滑过程和下滑过程中各选取连续拍摄的3张照片如图所示,手机每隔时间T拍摄一张照片:
③物块在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置对应的刻度值分别记为、、、、、;
④改变斜面倾角,重复上述步骤,获得多组实验数据。
(1)在步骤③中,物块从上滑1到上滑2的位移__________。(用、表示)
(2)若规定沿斜面向上为正方向,则物块上滑过程加速度__________,下滑过程加速度__________。(用、…及T表示)
(3)令,,多次实验后,根据多组实验数据,以m为纵坐标、n为横坐标作出m-n图像,得到一条直线,若图像斜率为k,纵轴截距为b,则自由落体加速度为__________;若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在重复实验中,斜面倾角正切值应大于__________。(用k和b表示)
13.(10分)为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用力拉牵狗绳,人和狗均保持静止不动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,狗的质量为15kg,路面对人的摩擦力大小为4N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力;
(2)路面对狗的支持力大小。
14.(16分)分拣机器人在智能系统的调度下,能够自主规划路线,确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为,AB距离,BC距离,机器人途经B处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求:
(1)机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间;
(2)机器人从A运动到B的时间;
(3)机器人从B运动到C的平均速度大小。
15.(18分)如图所示,匀质木板A、B右端对齐静止叠放于光滑水平面上,木板A的质量为m、长度为L,木板B的质量为、长度,A、B间动摩擦因数为,设最静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
(1)若对A施加水平向右的拉力F,A、B间恰好发生相对滑动,求F的大小;
(2)若对A施加水平向右的恒力,求木板A、B左端对齐所需时间;
(3)若地面不光滑,木板A与地面间的动摩擦因数为,对B施加水平向左的恒力,作用一段时间后再撤去,木板B恰好未从木板A上掉落。求木板B速度的最大值和木板A运动的总时间t。
黄冈市高三9月物理试题答案
一、选择题(每小题4分,共40分。多选题少选得2分,有错选不得分)
1 . C 【解析】由运动学公式得2-ax=0-v2,即x=v22a。
2 . D 【解析】单杠左、右侧的墙壁对单杠的作用力是一对平衡力。单杠对人手的总的作用力始终等于人的重力。单杠对手的弹力与手对单杠的弹力是一对相互作用力,大小始终相等。两侧墙壁对单杠的静摩擦力的合力始终等于人与单杠的总重力。
3 . B 【解析】人从蹲着的状态到完全站直过程中,先加速向上再减速向上,即该过程中先超重再失重,选项B正确。
4 . A 【解析】由几何关系得细绳与水平方向夹角α满足关系csα=0.8,细绳张力大小F满足关系2Fsinα=G,解得F=56G。
5 . B 【解析】0~t0时间内,探测器做匀减速直线运动。t0~3t0时间内,取t0时刻速度大小为v1,则0-v1=12-a0·2t0,得v1=a0t0。t0~3t0时间内,取2t0时刻速度大小为v2,则0-v2=12-a02·t0,得v2=14a0t0,即v1=4v2。0~t0时间内, x=v1t0-12-a0t02=32a0t02。由F-mg=ma可知不满足两倍关系。
6 . D 【解析】根据对称性,B点张力大小满足关系2FBcsα=G,B`点张力大小满足关系2FB`csβ=G,则FB>FB`。对CB部分受力分析得C点张力大小FC=G2tanα,对C`B`部分受力分析得C`点张力大小FC`=G2tanβ,则FC>FC`。
7 . A 【解析】排球从Q点自由落体到P点的时间t1=2hg=0.6s,取脱手时的速度大小为v1,则h=12v1t-t1,解得v1=5m/s。排球返回P点时的速度v2=2gh=6m/s。取加速过程加速度大小为a,则排球从P点上升至返回P点过程中v122a+v22-v122-g=0,解得a=25011m/s2.
8 . CD 【解析】物体大小、形状可忽略时可视为质点。物体做往复运动时,路程与位移大小不相等。物体自由落体时初速度为零,加速度为g。如火车在运动,以火车为参考系,火车桌椅为静止的。
9 . BC 【解析】A项中平均速度为-2m/s。B项中平均速度为2m/s。C项中平均速度为2m/s。D项中平均速度为3m/s。
10 . AD 【解析】对B分析,弹簧弹力FT=mgsin37°+μmgcs37°,解得FT=mg。对A分析,斜面支持力FN=Fsin37°+mgcs37°,Fcs37°=FT+μFN+mgsin37°,解得F=4mg。撤去推力瞬间,由弹簧弹力不变,则B得加速度仍为零,对A分析FT+mgsin37°+μmgcs37°=ma,解得a=2g。
二、非选择题(共60分)
11.(1)2.0 (2)1.5(1.4、1.6均给分)、200(198~202均给分) (每空2分)
【解析】(1)由二力平衡,弹簧的弹力大小为2.0 N;
(2)弹簧原长为1.5cm,由胡克定律得F=kl-l0,弹簧劲度系数k=200N/m。
12.(1)x2-x1 (2)x1+x3-2x2T2 , x4+x6-2x5T2 (3)12-bk , -k(每空2分)
【解析】(1)位移为s=x2-x1。
(2)由x3-x2-x2-x1=a1T2,解得a1=x1+x3-2x2T2;由x6-x5-x5-x4=a2T2,解得a2=x4+x6-2x5T2。
(3)取动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,上滑过程a1=-gsinθ-μgcsθ,下滑过程a2=-gsinθ+μgcsθ,令m=a1-a22,n=a1+a22,得m=-μ2n+4μ2g2,得k=-μ2,b=4μ2g2,解得g=12-bk,μ=-k。为确保物块能重新滑回底端,斜面倾角正切值应大于μ,即大于-k。
13.(10分)(1)摩擦力大小为4N,方向水平向右;(2)支持力大小为147N
解:(1)设路面对人的摩擦力大小为f1,对狗的摩擦力为f2。
以人和狗为整体,得f1=f2(2分)
得:f2=4N(1分)
摩擦力方向水平向右(1分)
(2)设路面对狗的支持力为FN,牵狗绳的张力为F。
对狗受力分析,
Fcsθ=f2(2分)
Fsinθ+FN=mg(2分)
得:FN=147N(2分)
14.(16分)(1)t0=1.2 s (2)t1=3.2 s (3)v=1.25 m/s
解:(1)从静止加速到最大运行速率的时间vm=at0(2分)
解得t0=1.2 s(2分)
(2)因加速或减速运动时的加速度大小相等,机器人从最大速率减速至零的时间和位移大小与从零加速到最大运行速率的时间和位移大小相等,设加速位移大小为x0,匀速时间为t匀。
得2ax0=vm2-0(2分)
x1-2x0=vmt匀(1分)
t1=t匀+2t0(1分)
解得t1=3.2 s(2分)
(3)由2x0>x2,机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度vm,设机器人加速到v1后开始减速,加速和减速过程中时间和位移大小相等,设机器人从B运动到C的时间为t2。
x2=2v122a(1分)
t2=2v1a(1分)
v=x2t2(2分)
解得v=1.25m/s(2分)
15.(18分)(1)F=32μmg (2)t1=L2μg (3)vm=6μgL5 t=24L5μg
解:(1)A、B间恰好发生相对滑动时,设两者加速度大小为a0,
对A、B分析F=m+m2a0(1分)
对B分析μm2g=m2a0(1分)
解得F=32μmg(2分)
(2)由F1>F,A、B间发生相对滑动且B滑动时的加速度大小仍为a0,设A的加速度大小为a1。
对A分析F-μm2g=ma1(2分)
左端对齐时12a1t12-12a0t12=L2(2分)
解得t1=L2μg(1分)
(3)设F2作用的时间为t2,撤力时B的速度最大,撤力后再经t3时间A、B速度共速,由A与地面间的动摩擦因数小于A、B间动摩擦因数,共速后两者一起匀减速直至停下,设撤力前B的加速度大小为aB1,撤力后B相对A滑动的加速度大小为a0,共速前A的加速度大小为aA1,共速后A的加速度大小为aA2,
撤力前对B分析F2-μm2g=m2aB1(1分)
共速前对A分析μm2g-μ4m+m2g=maA1(1分)
共速后对A、B分析μ4m+m2g=m+m2aA2(1分)
木板B恰好未从木板A上掉落,
应满足12aB1-aA1t2·t2+t3=3L4(1分)
其中aB1t2-a0t3=aA1t2+t3(1分)
最大速度vm=aB1t2(1分)
解得vm=6μgL5(1分)
A运动的总时间t=t2+t3+0-aA1t2+t3-aA2(1分)
解得t=24L5μg(1分)
说明:其他解法正确,比照给分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
C
D
B
A
B
D
A
CD
BC
AD
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