安徽省淮南市寿县中学2024届高三物理上学期第一次月考试卷(Word版附答案)
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物理试题
命题人:杨德明 审题人:陈明坤 时间:90分钟 分值:100分
一、选择题(本题共10小题,共46分。1-7小题每小题4分,只有一个选项符合题意,8-10每小题有多个选项符合题意,全部选对得6分,不全得3分,选错或多选得0分.)
1.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=4 m,BC=8 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为2s,则下列说法不正确的是( )
A.物体加速度的大小为1m/s2 B.CD=12m
C.OA=0.5m D.物体在C点的瞬时速度为3m/s
2. 在地面上以初速度kv0竖直上抛一物体A后,又以初速度v0在同一地点竖直上抛另一物体B,若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔Δt必须满足什么条件(已知k˃1,不计空气阻力)( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的摩擦力恒定,则( )
A.物体从A到O加速,从O到B减速
B.物体从A到O速度越来越小,从O到B加速度不变
C.物体从A到O间先加速后减速,从O到B一直减速运动
D.物体运动到O点时所受合力为零
4. 如图所示,在与水平方向成θ角的恒力F作用下,质量为m的物块沿竖直墙壁匀加速上滑,加速度的大小为a.已知物块与墙壁间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则F的大小等于( )
5.如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量M=1kg的秤盘,盘内放一个质量m=3kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F作用下保持静止,F=40N。当突然撤去外力F的瞬时,物体对秤盘的压力大小为(g=10m/s2) ( )
A.30N B.40N
C.50N D.60N
6.如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道AB、CD、EF,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点O,轨道与竖直线的夹角关系为α˂β˂θ.现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为 ( )
A.tAB>tCD>tEF B.tAB=tCD=tEF C.tAB<tCD<tEF D.tAB=tCD<tEF
7.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量分别为2m和m的物体A和B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速直线运动,测得两个物体的vt图象如图乙所示(重力加速度为g),则( )
A.施加外力前,弹簧的形变量为
B.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为m(g-a)
C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力大小为m(g+a)
D.从开始运动到A、B分离经历的时间为
8.甲、乙两辆小汽车(都可视为质点)分别处于同一条平直公路的两条平行车道上,开始时(t=0)乙车在前甲车在后,两车间距为x0,t=0时甲车先启动,t=3 s时乙车再启动,两车启动后都是先做匀加速运动,后做匀速直线运动,vt图像如图所示。根据图像,下列说法正确的是( )
A.两车加速过程中,甲、乙的加速度之比为5:4
B.若x0=100 m,则两车间距最小为50 m
C.若两车在t=6 s时相遇,则在t=8 s时再次相遇
D.若x0=45m,则两车只相遇一次
9.如图所示,橡皮筋的一端固定在O点,另一端拴一个物体,O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆,OA为橡皮筋的自然长度.已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点,已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内,且物体对水平地面始终有压力,下列说法正确的是( )
A.物体所受水平面的摩擦力保持不变 B.物体所受地面的支持力先减小后增大
C.橡皮筋对轻杆的作用力先增大后减小 D.水平拉力F逐渐增大
10.水平地面上有一质量为m1=4kg的长木板,木板的左端静止放置一质量为m2=2kg的物块,如图(a)所示。从t=0开始,用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小取10,则( )
A. B.
C.在时间段物块与木板加速度相等
D.木板加速度所能达到的最大值为2.0
二、实验探究题(每空2分,共16分,请将正确答案写在答题纸相应位置。)
11.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________ (选填“水平”或“竖直”)方向。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,依次记录弹簧的长度。
(3)如图是该同学根据记录数据作的图像,纵轴表示砝码的质量,横轴表示弹簧长度与________ (选填“L0”或“Lx”)的差值。
(4)由图可知,弹簧的劲度系数为________N/m。(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)
12.在“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与__________(选填“M”或“”)的图象。
(3)如图(a)是甲同学根据测量数据做出a-F图线,说明实验存在的问题是______________________________。
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:___________。
(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车运动的加速度a=___________m/s2。(保留三位有效数字)
三. 计算题(共2道题,总计36分。13题18分,14题20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.(8分)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=1.0m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.9m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.8m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.85,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t.
14、(12)如图所示,固定在水平地面上的斜面倾角为30°,物块A与斜面间的动摩擦因数为,轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连,另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m,连接物块A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,物块A、B都保持静止,重力加速度为g,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若挂上物块B后,物块A恰好不受摩擦力作用,求轻绳的拉力F的大小;
(2)若物块B的质量为,求物块A受到的摩擦力的大小和方向;
(3)为保持物块A处于静止状态,求物块B的质量范围。
15、(16分)如图所示,质量为M=1kg的木板在光滑水平面上向右运动,其速度大小为v0=4m/s, 板长L=1.25m。现将一质量为m=2kg的物块无初速置于木板的最右端,同时给物块立即施加一个水平向右的恒力F,物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为S;设物块可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.
(1)若恒力F=0,则物块会从木板的左端滑下,求物块在木板上滑行的时间t是多少?
(2)若恒力F=20N,求出该情况下S的大小;
(3)当0.8N<F≤12N时,求S-F的函数关系式。
安徽省淮南市寿县中学2024届高三物理第一次月考参考答案
一、选择题(本题共10小题,共46分。1~7题为单项选择题,每小题4分。8~10题为多项选择题,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | D | D | A | C | D | A | C | BC | AD | ABC |
二、实验探究题(每空2分,共16分,请将正确答案写在答题纸相应位置)
11. (1) 竖直 (3) Lx (4) 4.9
12. (1) M>>m (2) (3)木板的一端抬得过高,平衡摩擦力过度 (4)小车的质量M (5) 1.58
三. 计算题(共2道题,总计36分。13题8分,14题12分15题16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.(8分)【解析】(1)小包裹的速度大于传动带的速度,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知解得
(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
14、(12分)解析:
(1)由滑轮相连轻绳的拉力处处相等,对物块A受力分析,A恰好不受摩擦力作用,则
解得
(2)对物块B受力分析,设轻绳对物块B的拉力为T,则由平衡条件有
2Tcos45°=mBg
已知,解得
再对物块A受力分析,因为,A有上滑趋势,故受到的静摩擦力f沿斜面向下,则由平衡条件有
解得A受到的静摩擦力大小为
,方向沿斜面向下
(3)物块A刚好要沿斜面向上滑时,物块B的质量最大M1,此时轻绳拉力
对B受力分析有
2F1cos45°=M1g
解得物块B的最大质量
物块A刚好要沿斜面向下滑时,物块B的质量最小M2,则有
对B受力分析有
2F2cos45°=M2g
解得物块B的最小质量
所以,物块B的质量范围为
15、(16分)【解析】(1)当F=0时,物块做匀加速直线运动,木板做匀减速直线运动。
对物块: 加速度大小
位移大小:
对木板: 加速度大小
位移大小:
位移关系: x2-x1=L
解得:
当时,物块的速度已经超过木板的速度,不符合题意,应舍去。
因此,物块在木板上滑行的时间为 (5分)
(2)若F=20N时,物块与木板达到共同速度时,物块仍在木板上;之后,物块又从木板的右端离开。
对物块:加速度大小为 对木板:加速度大小为
假设经过时间t,两者共速,则有:v=v0-a4t=a3t
解得,t=0.25s,v=3m/s
物块的位移: 木板的位移:
相对位移:
则有:整个过程的相对路程S=2Δx=1m
(3)两个临界条件:①当F=0.8N时,两者恰好在木板的最左端共速,然后一起匀加速运动
②当F=12N时,两者共速时物块还在木板上,然后两者恰好一起匀加速运动
所以,当0.8N<F≤12N时,则有:
对物块:加速度大小为 对木板:加速度大小为
假设经过时间t,两者共速,则有:v=v0-a’t v=at
相对路程
联立以上各式,解得函数关系式为: (6分)
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