江苏省射阳中学202-2025学年高二下学期7月月考物理试题(解析版)
展开一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 气垫导轨上的滑块经过光电门时,其遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt 。测得遮光条的宽度为Δx ,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,下列做法正确的是( )
A. 换用宽度更宽的遮光条B. 换用宽度更窄的遮光条
C. 增大滑块的质量D. 减小滑块的质量
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条,A错误B正确;
CD.滑块的质量对滑块的速度大小的测定没有影响,CD错误。
故选B。
2. 甲、乙两物体距地面的高度之比为1:2,所受重力之比为1:2。某时刻两物体同时由静止开始下落。不计空气阻力的影响。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙落地时的速度大小之比为
B. 所受重力较大的乙物体先落地
C. 在两物体均未落地前,甲、乙的加速度大小之比为1:2
D. 在两物体均未落地前,甲、乙之间的距离越来越近
【答案】A
【解析】
详解】由于不计空气阻力,两物体均做自由落体运动
A.由可知所以甲、乙落地时的速度大小之比为,故A正确;
B.由可知所以物体做自由落体运动在空间运动的时间取决于高度,与物体所受重力的大小无关,即甲物体先落地,故B错误;
C.由于两物体都做自由落体运动,加速度均为重力加速度,故C错误;
D.由于两物体都做自由落体运动且同时下落,则在两物体均未落地前,甲、乙之间的距离不变,故D错误。
故选A。
3. 在同一条平直公路上,甲、乙两车在同一停止线并排等待红灯,绿灯亮起后同时启动,其速度—时间图像分别为图中直线a和曲线b,由图可知( )
A. 在时间内,两车距离先增大后减小
B. 在时间内,两车位移相同
C. 在时间内,b车加速度逐渐减小
D. 在时间内,两车的平均速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知在时间内,b车的速度大于a车的速度,由于两车从同一位置开始运动,所以两车距离一直增加,故A项错误;
B.图像的图像与坐标轴围成的面积为物体的位移,由图像可知,b车的位移大于a车的位移,故B项错误;
C.图像的斜率表示物体的加速度,在时间内b车的图像的斜率逐渐减小,所以其加速度逐渐减小,故C项正确;
D.由之前的分析可知在时间内,b车的位移大于a车的位移,由于
两者时间相同,所以b车的平均速度大于a车的平均速度,故D项错误。
故选C。
4. 小明在桌子边缘用一物块压着一张纸,如图所示,现欲向外把纸拉走,而让物块留在桌上,实验时发现纸拉得越快,物块在桌面上越稳定,则以下说法正确的是( )
A. 纸拉得越快,纸对物块的摩擦力越小
B. 纸拉得越快,物块惯性越大,所以越稳定
C. 纸拉得越快,物块获得的最大速度越小,越不容易滑出桌面
D. 无论拉纸力如何,物块和纸总会有相对运动,最终物块总可以留在桌上
【答案】C
【解析】
【详解】A.当物块和纸发生相对滑动时,物块和纸之间的摩擦力为滑动摩擦力,则有
可知拉纸的快慢对滑动摩擦力的大小没有影响,故A错误;
B.物块的惯性由质量决定,与拉纸的快慢没有关系,故B错误;
C.纸拉得越快,纸对物块的作用时间越短,则摩擦力对物体的冲量越小,物块获得的最大速度越小,越不容易滑出桌面,故C正确;
D.如果拉纸的力小一些,物块可能与纸相对静止一起运动,最终物块会离开桌面,故D错误。
故选C。
5. 有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示,将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间,按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形,将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间,并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止,若此时瓜子壳未破开,忽略瓜子重力,不考虑瓜子的形状改变,不计摩擦,若保持A、B距离不变,则( )
A. 圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零
B. 顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越小
C. 顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力越大
D. 圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关
【答案】B
【解析】
【详解】A.圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为零,合力的方向竖直向上,A错误;
BCD.根据平行四边形定则和三角函数得
解得
合力F恒定,顶角θ越大,圆柱体A对瓜子的压力FA越小,B正确,CD错误;
故选B。
6. 在建造房屋的过程中,经常见到建筑工人将重物从高处运到地面,可以简化为如图所示的模型,工人甲和乙站在同一高度手握轻绳,不计重力的光滑圆环套在轻绳上;下端连接一重物,工人甲在A点静止不动,工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中,以下分析正确的是( )
A. 绳的拉力大小不变
B. 工人甲受到地面的摩擦力变大
C. 地面对工人甲的支持力不变
D. 工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.设绳子长度为,甲乙之间的距离为,绳子与竖直方向夹角为,由几何关系可得
工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中,绳子长度不变,距离减小,故减小;
对圆环受力分析,由平衡条件可得
工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中,重物的重力不变,减小,因此绳子拉力变小,A错误;
B.对工人甲受力分析,由平衡条件可得
由上可知,减小,绳子拉力变小,因此工人甲受到地面的摩擦力变小,B错误;
C.对工人甲受力分析,由平衡条件可得
由上可知
联立记得:,地面对工人甲的支持力与无关,大小不变,C正确;
D.工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对相互作用力,D错误;
故选C。
7. 蹦床属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称、某次比赛过程中、一运动员蹦床运动时,利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示、若运动员仅在竖直方向运动,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。依据图像给出的信息,下列说法错误的是( )
A. 运动员的质量为60kg
B. 运动员的最大加速度为45m/s2
C. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m
D. 9.3s至10.1s内,运动员一直处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知当运动员的重力为
解得
A正确;
B.运动员在运动过程中受到的最大弹力
根据牛顿第二定律可得
解得
B正确;
C.在空中运动的时间为
下落时间
最大高度为
C正确;
D.蹦床弹力大于重力,运动员处于超重状态,蹦床弹力小于重力,运动员处于失重状态,在9.3s至10.1s内,蹦床弹力从0开始增大到最大,然后减小为0,则运动员先处于失重状态,然后处于超重状态,最后失重状态,D错误。
本题选择错误的,故选D。
8. 如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )
A. 若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
B. 若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零
C. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D. 挡板对球的弹力不仅有,而且是一个定值
【答案】D
【解析】
【详解】AB.球与斜面具有共同的加速度,由牛顿第二定律可知球所受合力方向水平向右,若竖直挡板对球的弹力为零,对球受力分析可知,球受到自身的重力,无论此时球是否受到斜面对球的垂直斜面向上的弹力,其合力方向不可能沿水平向右;同理,若斜面对球的弹力为零,小球受到重力,无论此时是否受到竖直挡板对球的水平向右的弹力,合力方向也不可能沿水平向右,故AB错误;
C.根据牛顿第二定律可知球所受合力方向水平向右,故斜面和挡板对球的弹力及球受到的重力的合力等于ma,故C错误;
D.球所受合力方向水平向右,可知此时小球受到重力,斜面对球的弹力和挡板对球的弹力,设斜面倾角为,竖直方向有
水平方向有
联立解得挡板对球的弹力
为一定值,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边,三个斜面的倾角分别为。物体分别沿三个斜面从顶端由静止滑到底端,下列说法中正确的是( )
A. 物体沿DA下滑,加速度最大
B. 物体沿EA 下滑,加速度最大
C. 物体沿CA 滑到底端所需时间最短
D. 物体沿 DA 滑到底端所需时间最短
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设斜面倾角为,物体沿光滑斜面下滑时的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得
解得
物体沿CA下滑,斜面倾角最大,加速度最大,故AB错误;
CD.设AB边长为x,由运动学公式可得
联立可求得
当,t有最小值,说明物体沿DA滑到底端所需时间最短,故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计 时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系) 如图乙所示.已知v2>v1.则()
A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B. t1时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. t2-t3时间内,小物块受到的摩擦力方向向右
D. 0-t2时间内,小物块受到摩擦力的大小和方向都不变
【答案】D
【解析】
【详解】由乙图知:物体先向左做匀减速运动,向右做匀加速运动,直到速度与传送带相同,再做匀速运动.因此t1时刻,小物块离A处的距离达到最大.故A错误.物块先向左运动,后向右运动,而传送带一直向右运动,故速度与传送带相同时小物块相对传送带滑动的距离达到最大.即t2时刻,小物块相对传送带的位移达到最大.故B 错误.t2-t3时间内,小物块相对于传送带静止向右做匀速运动,不受摩擦力.故C错误.0-t2时间内,物块相对传送带一直向左运动,受到的滑动摩擦力方向一直向右,大小为f=μmg,保持不变.故D正确.故选D.
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答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。
11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数。他通过实验得到如图甲所示的弹力大小F 与弹簧形变量x的关系图像,由此图像求得该弹簧的劲度系数 ________N/m(保留两位有效数字)。
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,其读数为________N;
(3)本实验采用的科学方法是 。 (请将答案填图在答题卡上)
A. 理想实验法B. 等效替代法
C. 控制变量法D. 理想模型法
(4)将弹簧也换成弹簧测力计,下列项操作有必要的是 。
A. 两个弹簧测力计的示数必须相等
B. 两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 橡皮条应和两绳套夹角角平分线在一条直线上
D. 同一次实验中,结点O的位置不变
(5)对减小实验误差有益的做法是 。
A. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
B. 用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
C. 标记同一细绳方向的两点要近一些
【答案】(1)55 (2)1.90
(3)B (4)D
(5)A
【解析】
【小问1详解】
由胡克定律可得
由图甲可得该弹簧的劲度系数为
【小问2详解】
图乙中弹簧测力计的分度值为,其读数为。
【小问3详解】
“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问4详解】
A.两个弹簧测力计的示数应适当大些,但不一定要相等,故A错误;
B.两个弹簧测力计之间的夹角应适当大些,不一定取90°,故B错误;
C.橡皮条对结点的拉力与两细绳套的拉力的合力平衡,而两细绳套的拉力不一定相等,所以橡皮条与两绳套夹角的角平分线不一定在一条直线上,故C错误;
D.同一次实验中,为了保证两分力的作用效果不变,结点O的位置不变,故D正确。
故选D。
【小问5详解】
A.为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故A正确;
B.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数应适当大一些,但不是两弹簧测力计示数之差要大一些,故B错误;
C.为了更加准确记录力的方向,标记同一细绳方向的两点要远一些,故C错误。
故选A。
12. 某跳伞运动员在一次跳伞表演中,离开距地h=333m高的悬停直升机后,先做自由落体运动,当自由下落h1=125m时打开降落伞伞张开后做匀减速运动,运动员到达地面时速度v=2m/s,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)运动员打开降落伞时速度多大?
(2)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?
【答案】(1)50m/s;(2)13s
【解析】
【详解】(1)由自由落体运动规律可得
解得
(2)由自由落体运动规律可得
解得:
运动员减速过程,由匀变速直线运动规律可得
13. 如图所示,质量M = 2.5kg的木块A套在水平杆上,现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为20N、方向水平向右的外力F,它将拉着小球向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角θ=37°,且A、B的相对位置保持不变,取g =10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,求:
(1)小球的质量m;
(2)木块A与水平杆间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)1.5kg;(2)0.5
【解析】
【详解】(1)对小球B受力平衡,由平衡条件得
mg=F·tan37°
代入数据解得小球的质量为
m=1.5kg
(2)对AB整体受力分析,由平衡条件得
μ(M+m)g=F
代入数据解得木块A与水平杆间的动摩擦因数μ为
μ=05
14. 如图所示,光滑水平地面上有一质量为2kg、长度为1m的木板甲,其上表面粗糙、下表面光滑。质量为1kg的物块乙放在木板甲的最左端:两者均处于静止状态,现用的水平恒力将物块乙从木板甲的左端拉到右端,直至两者分离。已知物块乙与木板甲间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度大小。
(1)求物块乙运动的加速度大小;
(2)求该过程中木板甲的位移大小;
(3)要使物块乙与木板甲发生相对滑动,求水平恒力的最小值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
详解】(1)对物块乙,由牛顿第二定律得
解得
(2)对木板甲,由牛顿第二定律得
解得
物块乙、木板甲发生相对滑动的过程中,由运动学公式得
解得
木板甲的位移大小
(3)对物块乙,由牛顿第二定律得
对木板甲,由牛顿第二定律得
发生相对滑动的条件是
联立求得
即水平恒力的最小值为。
15. 一个质量的小物块,以的初速度,在平行斜面向上的拉力作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离,已知斜面倾角。求:
(1)物块加速度a的大小;
(2)物块与斜面之间的动摩擦因数;
(3)若拉力F的大小和方向可调节,如图所示,为保持原加速度不变,F的最小值是多少。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)匀加速位移公式
得
(2)牛顿第二定律
得
(3)设F与斜面夹角为,平行斜面方向
垂直斜面方向
解得
当
时,F有最小值,代入数据得
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