2023-2024学年度安康市高三年级第一次质量联考物理试题及答案
展开考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间 100分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
第Ⅰ卷 (选择题 共 48分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~2题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。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.“弹跳小人”是一种深受儿童喜爱的玩具,其原理如图所示。竖直光滑长杆固定在地面上不动,套在杆上的轻质弹簧下端不固定,上端与小人(用滑块替代)拴接。现在向下压滑块,然后由静止释放滑块,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.下压过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大
B.下压过程中,滑块的重力势能先减小后增大
C.释放滑块后,滑块向上运动过程中弹簧的弹性势能先减小后增大
D.释放滑块后,滑块向上运动过程中动能先增大后减小
2.如图所示,水平的桌面上摆放有4个几乎相同的苹果,下层放置3个苹果,下层的苹果两两接触,上层有一个苹果。已知每个苹果的质量均为m,重力加速度大小为g,若每个苹果均可视为球形,不考虑下层苹果之间的弹力,则下层的每个苹果受到桌面的支持力大小均为
A. 43mg B. 6+66mg C. 3+33mg D. 6+26mg
3.一质量为0.1 kg的物体(视为质点),运动的速度(v)一时间(t)图像如图所示,下列说法正确的是
A.物体的加速度大小为0.5m /s2
B.物体受到的合力大小为 4 N
C.物体在0.5 s~1s内的位移大小为0.75 m
D.1s末物体的动能为0.1J
4.如图所示,这是一种古老的春米机。舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O点转动,在横梁前端B点固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起,提起脚,春米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,,则在横梁绕O点转动的过程中
A.在横梁绕O点转动过程中,B、C两点的加速度大小相等
B.在横梁绕O 点转动过程中,B点的速度小于C 点的速度
C.脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中,舂米锤的重力势能减小
D.舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
5.已知地球半径为R,同步卫星到地心的距离约为6.6R,某人造卫星在离地球表面的距离为1.2R的轨道上做匀速圆周运动,则该卫星运动的周期约为
A.0.5 天B.0.2天C.5.2 天D.9天
6.在一些电影中会出现“子弹静止”的时间特技,该特技的原理是“快镜头”,即用慢速拍摄,再用正常速度播放(比如2倍速度的“快镜头”是拍摄时每秒12张画面,播放时每秒24张画面)。现拍摄演员开始奔跑的镜头,其运动可视为从静止开始的匀加速直线运动,不使用时间特技时,其加速度大小为2m /s2,达到的最大速度为 6m /s,当使用3 倍速度的“快镜头”时,他的加速度大小和速度大小分别是
A. 18m/s²、18m/s B. 36m/s²,18m/s C. 6m/s²、6m/s D. 6m/s²,18m/s
7.国庆期间,某人去华山游玩,乘索道上山的简化图如图所示,索道与水平方向的夹角θ=37°。当载人车厢斜向上做匀加速直线运动时,人对车厢的压力大小为其所受重力大小的 1.1倍,此时人与车厢相对静止。已知人的质量为m,重力加速度大小为 g,取 sin37°=0.6,cs37°=0.8,则人受到车厢的摩擦力大小为
A. mg6 B. mg8 C. 3mg40 D. 2mg15
8.某次军事演习中,在 P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O 发射炮弹,要求同时击中目标。忽略空气阻力,炮弹轨迹如图所示,若炮弹运动轨迹的最高点均在同一高度,则
A. Q处射出的炮弹的初速度大
B. P、Q两处射出的炮弹的初速度大小相等
C. P、Q两处的炮弹同时射出
D. P 处的炮弹先射出
9.一汽车在平直公路上运动时熄火停下,如图所示,两人用水平方向上的力推汽车,每人的推力大小均为 300 N,方向均与车的运动方向成30°角,当汽车前进 20 m时,汽车发动机点火启动,该过程用时 20 s,则在该过程中
A.两人合力做的功为 6×10³J
B.两人合力做的功为 63×103J
C.两人合力做功的平均功率为 300 W
D.两人合力做功的平均功率为 3003W
10.洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示,衣服(视为质点)在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时,刚好不沿着筒壁向下滑动,筒壁到转轴之间的距离为r,衣服与筒壁之间的动摩擦因数为 0.2,重力加速度大小为 g,下列说法正确的是
A.衣服的角速度大小为 g5r
B.衣服的线速度大小为 5gr
C.若脱水桶的转速增大,则衣服受到的摩擦力不变
D.若脱水桶的转速增大,则衣服转动的周期变大
11.有一圆柱形水井,井壁光滑且竖直,过其中心轴的剖面图如图所示。将一个质量为 m 的小球(视为质点)以大小为 v₀0 的初速度从井口边缘沿直径方向水平抛出,小球与井壁发生多次弹性碰撞(碰撞前后小球水平方向的速度大小不变,方向反向,小球竖直方向的速度大小和方向都不受影响,碰撞时间可忽略不计)后落入水中,井口到水面的高度为h,不计空气阻力,重力加速度大小为g。在小球被水平抛出到落至水面的过程中,下列说法正确的是
A.小球下落时间为 2ℎg
B.小球下落时间为 dv0
C.若减小小球被抛出时的速度,使小球不与井壁碰撞,则小球下落的时间将变长
D.小球下落到水面时的速度大小为 2gℎ+v02
12.人类为了寻找地外生命,对火星探测的力度加大。已知地球公转周期为 T,地球到太阳的距离为R1,绕太阳运行的速率为 v1;火星到太阳的距离为 R2,绕太阳运行的速率为 v2;太阳的质量为M,引力常量为G。一个质量为m的行星探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上运行,它以地球轨道上的A 点为近日点,以火星轨道上的 B点为远日点,如图所示。不计火星、地球对行星探测器的影响,则
A.行星探测器在 B点的加速度大小等于 GMR22
B.行星探测器在A点的速度大小为v1
C.行星探测器在 B 点加速后可能沿火星轨道运行
D.行星探测器沿椭圆轨道从 A 点到B 点的运行时间为 R1+R22R232T
第Ⅱ卷 (非选择题 共 52分)
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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.(6分)某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动(木块没滑离木板)。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N。
(2)弹簧测力计的示数用 F 表示,砝码的质量用m 表示,木块的质量用 M 表示,木块与木板之间的动摩擦因数用μ表示,重力加速度大小为 g,则上述物理量的关系式为μ= 。
(3)若增大砝码的质量,则弹簧测力计的示数将 (填“增大”、“减小”或“不变”),木块与木板之间的动摩擦因数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.(8分)某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让重物从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的,打点计时器所接电源的频率为f,O点是重物做自由落体运动的起点,当地的重力加速度大小为g。
(1)重物在下落过程中,会对实验的验证带来误差的力为 。(写出一个即可)
(2)打B点时重物的速度大小为 。(用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示)
(3)测得O、B两点之间的距离为h,若在误差允许范围内, gh= ,则重物下落过程中机械能守恒。(用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示)
15.(10分)如图所示,一直杆的长度L=1.6m,,杆的一端固定一质量m=0.2kg的小球(视为质点),杆的质量忽略不计,整个系统绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动,取重力加速度大小 g=10m/s²,不计空气阻力。
(1)若小球在最高点 A 时,杆对小球的作用力为0,求此时小球的速度大小 vA;
(2)若小球在最高点 A 时的速度大小 vA'=2m/s,求此时杆对小球的作用力 F。
16.(12分)在某公路口,装有按倒计时显示的时间显示灯。有一汽车在平直路面上正以 v₀=54 km/h的速度朝该路口停车线匀速行驶,在车头前端离停车线 x₀=104.58m处,司机看到前方绿灯刚好显示“6”。交通规则规定:绿灯结束时车头前端已越过停车线的汽车允许通过。
(1)若不考虑该路段的限速,司机的反应时间 t₁=0.6s,,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线,求汽车的最小加速度a₁;
(2)为了防止超速,司机在反应时间 t₁=0.6s后,立即以大小 a₂=1.2m/s²的加速度做匀减速直线运动,求汽车停下时车头前端到停车线的距离。
17.(16分)如图所示,光滑的水平轨道与半径 R=3v022g的四分之一光滑固定圆弧轨道相切于A点,O是圆弧轨道的圆心,半径OA、OB分别竖直和水平,质量为 m 的小球(视为质点)在水平轨道上以大小为 2v₀的速度水平向右进入圆弧轨道,当小球离开B 点 时,立即受到大小F =53mg、方向斜向右上方与水平方向成 37°角的恒定风力作用,当小球运动到C点时速度正好与风力同向,重力加速度大小为g,忽略空气的阻力, sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)求小球在 B 点时的速度大小;
(2)通过计算判断小球从 B点到C 点的运动情况;
(3)求小球从B点运动到C点的时间以及该过程中风力对小球做的功。
2023~2024学年度安康市高三年级第一次质量联考
物理试卷参考答案
1. D 2. A 3. C 4. B 5. B 6. A 7. D 8. C 9. BD 10. BC 11. AD 12. AC
13.(1)3.75(3.73~3.77 均给分) (2 分)
(2)Fm+Mg(2分)
(3)增大 (1分) 不变 (1分)
14.(1)空气对重物的阻力、打点计时器对纸带的阻力 (2分)
(2)ℎc−ℎAf2(3分)
(3)ℎc−ℎA2f28(3分)
15.解:(1)杆和小球之间的相互作用力为0,小球做圆周运动的向心力由重力提供,则有
mg=mvA2L(3 分)
解得 vA=4m/s。(2分)
(2)设竖直向下为正,则有 mg+F=mv4'2L(3分)
解得F=-1.5N,负号表示小球受到杆的作用力方向竖直向上。 (2分)
16.解:(1)在司机反应时间内汽车做匀速直线运动的位移大小 x₁=v₀t₁(1分)
解得 x₁=9m(1分)
汽车加速过程所用时间 t₂=6s−t₁=5.4s(1分)
x0−x1=v0t2+12a1t22(2分)
解得 a₁=1m/s²。(1分)
(2)由速度一位移关系有 v²=2ax₂(2分)
解得 x₂=93.75m(1分)
汽车停下时车头前端到停车线的距离 x=x₀−x₁−x₂(2分)
解得x=1.83 m。(1分)
17.解:(1)小球从 A 点运动到B 点,由机械能守恒定律有 mgR=12m2v02−12mvB2(2分)
解得 vB=v0。(2分)
(2)小球离开 B点后进行受力分析,把风力 F=53mg分别沿着水平方向和竖直方向分解,
有 Fx=Fcs37∘=43mg、Fy=Fsin37∘=mg(1分)
水平方向 Fx=43mg,竖直方向 F合y=Fy−mg=0
由牛顿第二定律有 Fₓ=ma(1分)
解得 a=43g(1分)
可判断小球做类平抛运动,竖直向上以 v₀ 做匀速直线运动,水平方向做初速度为0、加速度大小 a=43g的匀加速直线运动。 (1分)
(3)把小球在C点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解,则有 tan37∘=v0at(1分)
解得 t=v0g(1分)
小球在C 点的速度大小 vC=v0sin37∘(1分)
B、C两点的高度差 ℎ=v₀t(1分)
小球从 B点运动到C 点的过程,由动能定理有 WF−mgℎ=12mvc2−12mv02(2分)
解得 WF=179mv02。(2分)
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