2022届甘肃省天水市一中高三上学期第三次考试物理(理)试题 word版含答案
展开物理试题(理科)
(满分100 时间:90分钟)
一、单选题(本大题共8小题,32分)
1.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.自由落体运动相同时间内发生的位移相同
C.同一物体做斜抛运动,其在单位时间内速率的变化量恒定
D.同一物体做平抛运动,其动量的变化率恒定
2.如图所示,若质量为的木块在无外力作用时恰好能沿倾角的粗糙斜面匀速下滑,现外加一水平向右的推力F使木块能沿斜面向上匀速运动,,则F的大小是( )
A.B.C.D.
3.如图,某建筑工人利用跨过定滑轮的轻绳提升物体。他保持手握绳的高度不变,以速度水平向左做匀速直线运动,在此过程中( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做加速直线运动
C.物体的速度可能等于
D.物体克服重力做功的功率越来越小
4.如图所示,甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为1m/s和3m/s;碰撞后甲、乙两物体都反向运动,速度大小均为2m/s。则甲、乙两物体质量之比为( )
A.2:3 B.2:5 C.3:5 D.5:3
5.如图所示,两个小木块a和b(可视为质点),质量分别为2m和m,置于水平圆盘上.a与转轴OO'的距离为l,b与转轴的距离为2l.两木块与圆盘间的摩擦因数均为.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,则下列说法正确的是( )
A.a、b一定同时开始滑动
B.b一定比a先开始滑动
C.发生滑动前a、b所受的摩擦力大小可能不相等
D.当时,b所受摩擦力的大小为
6.已知地球的半径为,万有引力常量为,某人造地球卫星在离地球表面高处的轨道上做周期为的匀速圆周运动,则下列说法错误的是( )
A.该卫星的环绕速度小于第一宇宙速度 B.该卫星运行的角速度大小为
C.地球的质量为 D.地球表面的重力加速度大小
7.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2。则( )
A.物体的质量为2kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C.物块下滑的加速度大小为6m/s2
D.物体下滑到最低点机械能损失10J
8.如图所示,光滑水平面上静置四分之一圆弧轨道M,小球m从圆弧轨道的最高点无初速度释放,小球与轨道间摩擦力大小为f,小球与轨道间的弹力大小为FN,在小球沿轨道下滑过程中,则以下说法正确的是( )
A.摩擦力f对轨道M做正功,轨道对小球的摩擦力对小球m做负功
B.弹力FN对轨道M做负功,轨道对小球的弹力对小球m做正功
C.小球重力的功率先增大后减小
D.轨道M与小球m组成的系统动量守恒
二、多选题(本大题共4小题,共16分)
9.如图所示,水平传送带以恒定的速度v运动,一质量为m的小物块轻放在传送带的左端,经过一段时间后,物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A.物块加速运动时的加速度为μg
B.物块加速运动的时间为
C.整个过程中,传送带对物块做的功为
D.整个过程中,摩擦产生的热量为
10.一个质量为m的物体以某一平行于斜面的速度从固定斜面底端冲上倾角为30°的斜面,其加速度为g,如图所示,此物体在斜面上上升的最大高度为h,g为重力加速度,则( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.物体在沿斜面上升过程中重力做功mgh
C.重力的最大功率为
D.物体在沿斜面上升过程中,物体克服摩擦力做功
11.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,则下列判断正确的是( )
A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B.子弹射入木块瞬间系统动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为
C.忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能一定小于子弹射入木块前的动能
D.子弹和木块一起上升的最大高度为
12.光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v0=6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大时( )
A.弹簧的弹性势能最大为EP=10JB.弹簧的弹性势能最大为EP=12 J
C.物块A的速度是3 m/sD.物块A的速度是6m/s
三、实验题(本大题共2小题,每空2分,共16分)
13.某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
(1)关于实验要点,下列说法正确的是_______。
A.选用的斜槽越光滑越好
B.调节斜槽,使斜槽槽口切线水平
C.调节纸板,使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D.画平抛运动轨迹时,将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
(2)让小球从斜槽上合适的位置由静止释放,频闪照相得到小球的位置如图乙所示,A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置,坐标纸每小格边长为5cm,则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=_______m/s,小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t=_______s;B点离槽口的水平距离x=_______m。
14.用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为。
(1)关于该实验的有关操作,下列说法中正确的是________。
A.固定打点计时器时,两个限位孔必须在同一竖直面内
B.可以在打开电源的同时释放纸带
C.实验中必须保证的质量远大于
D.、尽量选择密度大的物体
(2)若测得、。在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量______J,系统动能的增加量_______J。(当地的重力加速度g取,结果均保留2位有效数字)
(3)某同学测出多个计数点的速度大小v及对应下落的高度h,作出的图象如图丙所示,则图象的斜率表达式__________(用、和g表示)。
四、解答题(本大题共3小题,共36分)
15.(10分)为抗击疫情,全国人民齐心合力、众志成城,一辆来自贵州的大货车满载蔬菜紧急驰援武汉。总质量为10 t的货车,在水平路面上以150 kW的恒定功率从静止开始启动,最终做匀速直线运动,速度vm = 30 m/s。 设所受阻力大小恒定,g取10m/s2,求:
(1)货车所受的阻力f大小;
(2)当加速度为0.25 m/s²时,货车的速度v1为多大。
16.(12分)如图所示,一滑板爱好者从以O为圆心、半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点由静止开始下滑,到达O点正下方的B点后沿水平切线飞出(α=60°),并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角θ=37°的斜面。已知人和滑板的总质量m=50kg,滑板与斜面的动摩擦因数为μ=0.5,斜面长x=6m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,求:
(1)滑板在B点对轨道的压力大小;
(2)滑板爱好者从B点运动斜面底端D点的时间。
17.(14分)如图,两个完全相同的质量为m=1kg的木板A、B静置于水平地面上,它们的间距s=2.88m。质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端,C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)对C施加一水平向右的恒力F,若木块C能在木板A上滑动,求F应满足的条件;
(2)现给C施加一个水平向右的恒力F=4N,假定木板A、B碰撞时间极短且碰后粘连在一起;
①求A、B碰撞过程中损失的机械能?
②要使C最终不脱离木板,每块木板至少应为多长?
物理参考答案
1.D 2.C 3.B 4.D 5.B 6.D 7.B
8.C 解析:如图所示,对轨道M和小球m分别进行受力分析,轨道M受的弹力FN方向与其速度v1方向夹角小于90,其受到的摩擦力f方向与速度v1方向夹角大于90,由此可判断,弹力FN对轨道M做正功,摩擦力f对轨道M做负功,小球m受到的弹力方向与其运动速度v2方向夹角大于90,其摩擦力方向与运动速度v2方向夹角也大于90,由此可判断弹力对小球m做负功,摩擦力对小球m做负功,AB错误;
C.小球重力的功率小球下滑过程,其竖直方向的速度先增大后减小,故小球重力的功率先增大后减小,C正确;
D.轨道M与小球m组成的系统水平方向上动量守恒,总动量不守恒,D错误。
9.AD 【详解】A.物块加速运动时,由牛顿第二定律得μmg=ma可得a=μg,故A正确;
B.物块加速运动的时间为故B错误;
C.整个过程中,根据动能定理得传送带对物块做的
D.物块加速运的动时间内传送带的位移为x带=vt物块的位移为
x物物块与传送带间相对位移大小为△x=x带-x物整个过程中,摩擦产生的热量为
10.AD 【详解】A.物体在斜面上滑的过程,由牛顿第二定律得
解得:故A正确;
B.物体向上运动,重力做负功,为-mgh,故B错误;
C.由速度位移公式得:解得:
则重力的最大功率为:故C错误;
D.物体在沿斜面上升过程中, 由动能定理得:
解得克服摩擦力做功为:
11.BCD
A、从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能,故A错误,C正确;
B、规定向右为正方向,由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得:mv0=(m+M)v′,所以子弹射入木块后的共同速度为:v′
D、之后子弹和木块一起上升,该阶段机械能守恒(M+m)v2=(M+m)gh,可得上升的最大高度为,故D正确.
12.BC 【详解】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大由A、B、C三者组成的系统,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得:物块A的速度;B、C碰撞时,B、C系统动量守恒,设碰后瞬间两者的速度为,则,解得,设弹簧的弹性势能最大为,对碰后过程,根据机械能守恒定律得:,代入解得为:,BC正确.
13.BC 1.5 0.2 0.3
【详解】
(2)由于平抛运动在水平方向时匀速运动,由于AB与BC水平距离相等,因此时间间隔相等,在竖直方向上,根据可得相邻两点间的时间间隔
因此抛出的水平速度
[3]运动到B点时的竖直速度
而因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间
[4] B点离槽口的水平距离
14.ACD 0.60 0.58
【详解】
(1)略
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量为
系统动能的增加量
(3)根据机械能守恒定律可得变形有则图象的斜率表达式为
15.(1)5×103 N;(2) 20 m/s
【详解】
(1)当货车匀速直线运动时,由平衡得 F = f由P = Fvm得f = 5×103 N
(2)当货车加速度a=0.25 m/s²时,由牛顿第二定律得F1 - f=ma
又由P = F1 v得v1 = 20 m/s
16.(1)N;(2)1.3s
【详解】
(1)从A到B,由动能定理,解得vB=4m/s
由牛顿第二定律得,解得N=1000N
由牛顿第三定律N
(2)根据速度关系得解得vy=3m/s,又解得t1=0.3s
C点速度为
C到D由牛顿第二定律得
解得a=2m/s2
由位移时间公式得
解得t2=1s
故总时间为t=t1+t2=1.3s
17.(1)F>7.2N;(2)①0.48J;②0.3m
【详解】
(1)A的最大加速度,得am=1.4m/s2
对AB整体,得F=7.2N。故F>7.2N
(2)①因地面摩擦力N
拉力3N
设撞到B板前速度为v1,则得m/s
碰撞A、B动量守恒,则得m/s
碰撞损失的机械能
②碰撞后,C减速,AB加速,碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,选三个物体构成的整体为研究对象,因F=f地,外力之和为零,则系统动量守恒2mv1+2mv2=4mv3得v3=
设木板向前移动的位移为x,对AB由动能定理
,得x=1.5m
对C由动能定理,得l=0.3m
因共速后F=f地,外力之和为零,三者一起匀速运动,故得l=0.3m。
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