山西省朔州市怀仁市第一中学2023-2024学年高二下学期3月联考物理试题
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一、单项选择题:本题共7小题.每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的运载火箭按照预定时间精准发射,之后神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空。火箭在垂直起飞段(可视为竖直向上的直线运动)上升过程中,下列说法正确的是( )
A.火箭在点火时速度为零,加速度一定为零
B.火箭加速度不变时.速度大小一定不变
C.火箭上升过程中速度变化越快.加速度一定越大
D.火箭点火时,喷气对火箭的力大于火箭对喷气的力
2.如图所示,桥式起重机的横梁离地面的高度为25m,某次起重作业时重物被竖直向上吊起.重物距横梁的距离满足关系式h=-t2+25(单位:m)。则( )
A.重物匀减速上升B.重物的加速度大小为1m/s2
C.重物在第3s内的位移大小为16mD.重物在第4s内的平均速度大小为7m/s
3.一弹性小球从离地h高处自由下落,与地面发生碰撞时速度大小为v1,碰后速度大小不变、方向变为竖直向上,不计空气阻力。现取竖直向上为正方向,下列速度(v)、位移(x)随时间(t)变化的图像中,能够反映这一过程的是( )
A.B.
C.D.
4.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直,杆的下端有一个轻滑轮O。另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重力为G的物体,BO段细线与天花板的夹角为θ=30°。系统保持静止,不计一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A.细线BO对天花板的拉力大小为3GB.a杆和细线对滑轮的合力大小为2G
C.a杆对滑轮的作用力大小为1.8GD.a杆对滑轮的作用力大小为G
5.在倾角为37°的光滑固定斜面上,有两个用轻质弹簧连接的质量均为1kg的小球A、B.在如图所示的水平向左的推力F作用下.一起沿斜面以4m/s2的加速度向上做匀加速运动。已知弹簧的原长为20cm,劲度系数为200N/m,弹簧始终在弹性限度内,sin37°=0.6,cs37°=0.8,取g=10m/s2,此时弹簧的长度和推力F的大小分别为( )
,25N,25N,12.5N,12.5N
6.如图所示.工人清洗楼房的光滑玻璃,用一根绳索将自己悬在空中,已知工人及其装备的总质量为m,且视为质点,悬绳与竖直墙壁的夹角为θ,悬绳对工人的拉力大小为FT,墙壁对工人的弹力大小为FN,工人保持离墙的距离不变,重力加速度为g,则( )
A.若工人缓慢上移,则FT增大,FN减小
B.若工人缓慢上移,则FT与FN的合力增加
C.,
D.,
7.如图所示.人在岸上拉船.已知船的质量为m,水的阻力恒为,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v,人的拉力大小为F,则此时( )
A.人拉绳行走的速度为vsinθB.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为D.船的加速度为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.一物体从足够高处由静止开始下落,受到的空气阻力=kv(k为比例常数,v为物体运动的速率),水平方向无风。关于物体的直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体做匀加速运动
B.物体的加速度越来越小,最后为零
C.物体速度逐渐增大,在下落的收尾阶段,物体以某一速度匀速下落
D.物体速度逐渐增大,在下落的收尾阶段速度无穷大
9.某马戏团演员做滑杆表演,已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200N,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小。已知演员在滑杆上做完动作之后,先在杆上静止了0.5s,然后沿杆下滑,3.5s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零。整个过程中演员的v-t图像和传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示,g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A.演员的重力为600NB.演员在第1s内一直处于超重状态
C.滑杆顶端所受的最小拉力为620ND.滑杆顶端所受的最大拉力为900N
10.如图所示.质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻绳连接放在倾角为θ的固定斜面上(轻绳与斜面平行),用平行于斜面向上的恒力F拉A,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μ,为了增大轻绳上的张力,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θD.增大动摩擦因数μ
三、非选择题:共54分。
11.(4分)一小球做平抛运动,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系.各点的坐标值已在图中标出,重力加速度取10m/s2。小球做平抛运动的初速度大小v0=_________m/s;小球做平抛运动的初始位置坐标为________。
12.(10分)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,
(1)某位同学将一根弹簧竖直悬挂,待弹簧自由下垂并静止后,依次在弹簧下端挂上100g钩码、200g钩码、300g钩码、….每次当钩码处于静止状态时测出弹簧的长度。当所挂钩码为300g时.如图甲所示.指针所指位置的刻度尺读数为__________cm。
(2)以弹簧弹力F(大小等于钩码重力,重力加速度g取10m/s2)为纵坐标,弹簧长度l为横坐标,建立坐标系。将相应数据在坐标系上描点,如图乙所示,其中5个对应的点已标出,将问题(1)读取的数据也描到图乙中,并作出图像。根据所得图像,可知弹簧处于原长时指针的读数为__________cm;弹簧的劲度系数为__________N/m(结果保留三位有效数字)。
(3)另一位同学又找来一根完全相同的弹簧,并将两根弹簧并排悬挂,如图丙所示。经正确操作后将测得的数据在图乙中绘制F-图线,则所得图线将出现在__________(选填“区域I”“区域Ⅱ”或“原图线位置”)。
13.(11分)如图所示,三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m1=1.2kg的甲物体,地面上固定有一倾角θ=37°的粗糙斜面,轻绳OA沿水平方向,轻绳OC平行于斜面,且C端与放置在斜面上的质量为m2=50kg的乙物体相连,此时整个系统均处于静止状态。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8,重力加速度取g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)轻绳OA、OC的拉力大小;
(2)乙物体与斜面间的动摩擦因数μ至少为多大。
14.(12分)某滑梯可以简化成由倾斜滑板AB和水平滑板BC组成(如图),AB和BC平滑相连于B点,A点离地高度1.5m,倾斜滑板AB长2.5m,水平滑板BC长1.0m,水平滑板BC和儿童裤料之间的动摩擦因数μ1=0.8,儿童每次由静止开始从A点滑下。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,最大静摩擦力大小可近似认为等于滑动摩擦力大小,不计空气阻力)
(1)若儿童能在水平滑板BC段静止,求儿童在B点速度最大值;
(2)为保证沿滑板滑下儿童的安全,在设计滑梯时,滑板AB和儿童裤料之间动摩擦因数μ2应满足什么条件。
15.(17分)如图所示,一装置由小平台和传送带组成。倾角为α=37°的传送带以恒定的速率v0=7m/s顺时针方向运行,质量m=1kg的小煤块(可视为质点)从平台以v1=4m/s的速度水平抛出,恰好无碰撞地从传送带最上端A(传送轮大小不计)滑上传送带。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知传送带长度L=9.2m,煤块和传送带之间的动摩擦因数μ=0.5。不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,(sin37°=0.6,cs37°=0.8)。求:
(1)平台距离传送带最上端A的高度h;
(2)煤块从抛出点到传送带下端B运动的时间t;
(3)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度△s。
2023-2024学年怀仁一中高一年级下学期第一次月考
物理答案
1.C[火箭点火时速度为零,但是加速度不为零,A错误;火箭加速度不变且不为零时做匀变速直线运动,速度大小一定变化,B错误;由于,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化超快,加速度趗大,C正确;火箭点火时,喷气对火箭的力与火箭对喷气的力是相互作用力,是等大反向的力,D错误。]
2.D[由通意可知,重物向上运动时的位移与时间的关系,即满足公式,由此可知,重物向上做初速度为0的匀加速直线运动,加速度大小为,故错误;重物在第末和第末的速度分别为,则重物在第内的位移大小为,故C错误;重物在第末的速度为,则重物在第内的平均速度大小为,故D正确。]
3.B[由题意可知,先沿负方向均匀增大到,与地面发生碰撞后速度变为,并沿正方向均匀减小到0,故A错咲,B正确;由于小球在下降和上升过程都做匀变速运动,所以其图像不可能为直线,故C、D错误。]
4.D[由于点是轻滑轮,细线上的弹力处处相等,因此细线对天花板的拉力大小为,故A错误;滑轮处于平衡状态,a杆和细线对滑轮的合力大小为零,故B错误;两段细线上弹力均为,弹力的合力为,则a杆对滑轮的作用力大小为,故C错误,D正确。]
5.以及弹簧为研究对象,根据牛顿第二定律,沿斜面方向有,解得;以A为研究对象,沿料面方向有,解得正确,B、C、D错误。]
6.D[对工人受力分析可知,若工人上移,由于工人保持离墙的距离不变,可知增大,则和均增大,故错误,D正确;与的合力等于工人所受的重力,保持不变,故B错误。]
7.C[船运动的速度可分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度,根据平行四边形定则,有,故错误;对船受力分析,则有,因此船的加速度大小为,故正确,D错误。]
8.[根据牛顿第二定律可知,随着速度的增加,下落的加速度超来越小,但加速度与速度方向相同,所以速度不断增大,在下落的收尾阶段,加速度,最后一定以某一速度匀速下落,B、C正确。]
9.AC[演员在滑杆上静止时,传感器显示的拉力等于演员重力和滑杆的重力之和,则演员的重力为正确;演员在第内先静止后勺加速下滑,加速下滑时处于失重状态,B错误;演员匀加速下滑时滑杆顶端所受的拉力最小,匀加速下滑的加速度大小,对演员,由牛顿第二定律得,,解得,对滑杆,由平衡条件知,最小拉力,C正确;匀减速下滑时滑杆顶端所受的拉力最大,匀減速下滑的加速度大小,对演员,由牛顿第二定律得,,解得,对滑杆,由平衡条件得,最大拉力错误。]
10.对整体运用牛顿第二定律,有,得,隔离研究,根据牛颃第二定律有,则,要增大,可减小物块的质量或增大物块的质量,呚正确。]
11.1(2分)(2分)
解析由题图可知两点间的水平位移等于两点问的水平位移,则两点间的时间间隔等于两点间的时间间隔,在竖直方向上根据逐差公式有
解得,两点间的时间间隔为
则小球做平抛运动的初速度大小为
点的竖直分速度为
则抛出点到点的竖直高度为
则抛出点到点的竖直距离为
竖直方向,根据自由落体运动规律有
解得,抛出点到点的时间为
则抛出点到点的水平距离为
故小球做平抛运动的初始位冝坐标为。
12.(1)28.00(2分) (2)见解析图8.00 15.0(6分) (3)区域I(2分)
解析(1)题图中中刻度尺的分度值为,需要估读到最小刻度值的下一位;由题图甲可知指针所指位置的刻度尺读数为。
(2)将问题(1)读取的数据也描到题图乙中,并作出图像,如图所示,
由图像可知,棤轴截距为弹簧的原长,则量簧处于原长时指针的读数为;根据胡克定律可得,弹簧的劲度系数为
(3)两根弹簧并排悬挂,设弹簧的原长为,则有可知图像中的图线料率从变为,则所得图线将出现在区域I。
13.(1)16N 20N(2)0.8
解析(1)对垎点进行受力分析,受到三段绳子的拉力如图所示
甲物体受力平衡,可得 (1分)
根据几何关系可得(2分)
(2分)
(2)对乙受力分析如图,恰好不滑动时,
由力的平衡条件可得, (2分)
又 (1分)
最大静摩擦力,(1分)
支持力(1分)
联立解得。(1分)
14.(1) (2)
解析(1)设儿童在段的加速度大小为,根据牛顿第二定律,有 (1分)
可得
儿童在点刚好停下时,在点速度有最大作,根据速度一位移公式有
代入数据解得儿童在点速度最大值为 (1分)
(2)为保证沿滑板滑下儿童的安全,要求儿童不能滑出点,根据(1)可知儿童运动到点速度的最大值为,
由几何关系可知段的倾角满足,即 (1分)
设儿童在段的加速度大小为,根据牛顿第二定律,有 (1分)
在重直斜面方向有(1分)
其中(1分)
根据速度位移公式有 (1分)
联立并代入数据解得(1分)
儿童恰好能下滑时,(1分)
(1分)
为保证沿滑板滑下儿童的安全,在设计滑梯时,滑板和儿童裤料之间动摩擦因数应满足(1分)
15.(1)(2)(3)
解析(1)煤块沿水平方向飞出,恰好无碰接地滑上传送带最上端,
则有
解得
又 (1分)
解得
(2)煤块刚滑上传送带时的速度为
可知煤块刚滑上传送带时受到沿传送带向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律可知,煤块的加速度大小为
煤块刚滑上传送带到与传送带共速所用时间为 (1分)
下滑的位移为 (1分)
煤块与传送带共速后,由于 (1分)
煤块会二次加速运动,即煤块相对传送带向下滑,根据牛顿第二定律可知,煤块二次加速的加速度大小为(1分)
下滑的位移为
解得煤块二次加速运动的时间
所以煤块从抛出点到传送带下端运动的时间(1分)
(3)在内,传送带的位移(1分)
该过程中煤块相对传送带上滑,相对位移即划痕(1分)
在内,传送带的位移(1分)
该过程中煤块相对传送带下滑,相对位移即划痕(1分)
(1分)
所以,煤块从到的过程中传送带上形成划痕的长度。(1分)
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