海南省农垦中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题(原卷版+解析版)
展开1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是( )
A. 物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B. 加速度增大时,运动物体的速度一定增大
C. 某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D. 速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体运动的速度改变量很大,但不知道改变所用时间,故不能得到加速度很大的结论,故A错误;
B.加速度增大时,运动物体的速度不一定增大,如果加速度方向和速度方向相反时,速度减小,故B错误;
C.速度为零的物体加速度不一定为零,如竖直上抛的物体在最高点时速度为零,而加速度为重力加速度,故C错误;
D.速度很大,其加速度可以很小,可以为零,如匀速飞行的飞机,速度很大,但加速度为零,故D正确。
故选D。
2. 汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A. 10mB. 20mC. 25mD. 50m
【答案】C
【解析】
【详解】汽车做匀减速运动,根据v02=2ax解得,故选C.
3. 如图所示,在天花板的某点处竖直固定一根轻杆a,杆的下端有一个不计大小的轻质定滑轮O。一根跨过滑轮O的细线下端系一个重为G的物体,在细线A端施加拉力F使物体保持静止,OA与竖直方向的夹角为θ=60°。不计一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 细线弹力大小为2GB. a杆对滑轮的作用力大小为G
C. a杆对滑轮的作用力方向沿着杆竖直向上D. a杆对滑轮的作用力大小为G
【答案】B
【解析】
【详解】A.对物体分析可知,细线弹力与其重力平衡,所以细线弹力大小为G,故A错误;
BCD.由于滑轮两侧细线中弹力大小相等,所以两侧细线弹力的合力F方向位于两侧细线夹角的平分线上,根据对称性可知两侧细线弹力的合力大小为
方向与竖直方向夹角为30°斜向左下。对滑轮根据平衡条件可知a杆对滑轮的作用力与F平衡,其大小也为,方向与竖直方向夹角为30°斜向右上,故B正确,CD错误。
故选B。
4. 体育课上同学们在练习排球,某同学将排球竖直向上垫起后,经排球又回到原出发点、则排球被垫起后上升的最大高度约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】排球被垫起后经又回到原出发点,根据竖直上抛运动的对称性,从最大高度下落的时间为
则排球被垫起后上升的最大高度
故选D。
5. 如题图所示,某跳伞运动员从一定高度跳伞,在降落过程中受到水平恒向风力影响,最后降落到同一水平面上,下列说法正确的是( )
A. 该运动员一定做曲线运动
B. 其他条件不变,风力越大,该运动员在空中运动时间越短
C. 其他条件不变,风力越大,该运动员在空中运动时间越长
D. 其他条件不变,风力越大,该运动员着地时的动能越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.若运动员跳伞时的速度与运动员所受的合力方向相同,则运动员做直线运动,A错误;
BC.竖直方向,根据
可得
可知该运动员在空中运动时间与风力无关,BC错误;
D.设运动员水平方向位移为,风力越大,则越大,根据动能定理
可知其他条件不变,风力越大,该运动员着地时的动能越大,D正确。
故选D。
6. 如图,一条不可伸长的轻绳跨过一个光滑轻小滑轮,将A、B两物体连在一起,B在外力作用下以速度v0向右匀速运动。当轻绳与水平方向成θ角时(0<θ<90°),下列说法正确的是( )
A. A物体的速度为v0cs θB. A物体的速度为v0sin θ
C. A物体的速度为D. A物体的速度为
【答案】A
【解析】
【详解】沿轻绳方向和垂直于轻绳方向分解B物体的速度,可得
故选A。
7. 飞机进行投弹演习,若飞机在距靶点500m高度处以100m/s的恒定水平速度向靶点上空飞行,到达靶点上空附近后释放炸弹,忽略空气阻力,g取。下对说法正确的是( )
A. 炸弹落地时的速度大小为100m/s
B. 飞机应在到达靶点正上方处释放,才能保证炸弹准确落到靶点
C. 飞机可以在任意处释放,都能保证炸弹准确落到靶点
D. 炸弹下落到靶点时间为10s
【答案】D
【解析】
【详解】AD.炸弹下落到靶点时间为
落地时的竖直速度
解得炸弹落地时的速度大小为
选项A错误,D正确;
BC.炮弹落地时水平位移
飞机应在到达靶点前水平距离1000m处释放,才能保证炸弹准确落到靶点,选项BC错误。
故选D。
8. 如图所示,两个可视为质点的光滑小球a和b,先用一刚性轻细杆相连,再用两根细绳两端分别连接a、b,并将细绳悬挂在O点。已知小球a和b的质量之比,细绳的长度是细绳的长度的倍,两球处于平衡状态时,绳上的拉力大小为,绳上的拉力大小为。则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】两球都受到重力、细杆的弹力和细绳的弹力这三个力的作用而处于平衡状态,对a、b受力分析,如图所示;在图中过O点作竖直线交于c点,则与小球a的矢量三角形相似,与小球b的矢量三角形相似,有
解得
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的.其原理可简化为图中所示的模型.A、B是转动的齿轮边缘的两点,若A轮半径是B轮半径的倍,则下列说法中正确的是( )
A. A、B两点的线速度大小之比为
B. A、B两点的角速度大小
C. A、B两点的周期之比为
D. A、B两点的向心加速度之比为
【答案】AB
【解析】
【详解】A、B项:正带的传动属于齿轮传动,A与B的线速度大小相等,二者的半径不同,由v=ωr可知,角速度,所以角速度之比等于半径的反比即为2:3,故A、B正确;
C项:由公式可知,周期之比等于角速度反比即3:2,故C错误;
D项:由公式可知,,故D错误.
10. 如图所示,水平木板上有质量m=1.0 kg物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是( )
A. 5 s内拉力对物块做功为零
B. 4 s末物块所受合力大小为4.0 N
C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3
D. 6~9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知,在0~4s内,物块所受的摩擦力为静摩擦力,4s末开始运动,则5s内位移不为零,则拉力做功不为零。故A错误;
B.由图可知,4s末拉力为4N,摩擦力为4N,合力为零。故B错误;
CD.根据牛顿第二定律得,6~9s内物块做匀加速直线运动加速度
根据
解得
故CD正确。
故选CD。
11. 如图所示,固定在地面上的光滑斜面体倾角为,一根轻绳跨过斜面体顶端的光滑定滑轮,绳两端系有小物块、,的质量为2m,的质量为4m。重力加速度为,定滑轮左侧绳与斜面平行,右侧绳竖直。将、由静止释放,则下列说法正确的是( )
A. 绳子对的拉力大小为
B. 的加速度大小为
C. 绳子对定滑轮的作用力大小为
D. 在相同时间内(未触地),、速度变化量大小不相等
【答案】BC
【解析】
【详解】BD.由题意知,在相同时间内(末触地),、加速度的大小相等,将、看成一个整体,由牛顿第二定律得
解得
故B正确,D错误;
A.以为研究对象,设拉力为,由牛顿第二定律得
解得
故A错误;
C.由几何关系知,两侧绳子的夹角为,则绳子对定滑轮的力为
故C正确
故选BC。
12. 如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,悬吊一个质量为M的小球B,今用一水平力F缓慢地拉起B,A仍保持静止不动,设圆环A受到的支持力为FN,静摩擦力为Ff,此过程中( )
A. 绳子的拉力不变B. FN不变
C. Ff一直减小D. F一直变大
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.取小球为研究对象进行受力分析,
由平衡条件可得
用一水平力缓慢地拉起B,增大,减小,则细线拉力增大;增大,水平拉力F增大。故A错误;D正确;
BC.取AB组成的系统为研究对象,受力如图所示
根据共点力平衡条件,有
可知环A受到的支持力不变,静摩擦力增大。故B正确;C错误。
故选BD。
13. 如图所示,O为半球形容器的球心,半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度ω匀速转动,放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止,b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°,则下列说法正确的是( )
A. 小物块a和b做圆周运动的向心力之比为∶1
B. 小物块a和b对容器壁的压力之比为
C. 容器壁对小物块a摩擦力沿切线向下
D. 容器壁对小物块b的支持力为
【答案】AD
【解析】
【详解】D.两小物块随着半球形容器做匀速圆周运动,且b只受重力和支持力,则
解得
,
故D正确;
C.若a只受重力和支持力,则
解得
由此可知,容器壁对小物块a的摩擦力沿切线向上,故C错误;
A.小物块a和b做圆周运动的向心力之比为
故A正确;
B.对小物块a,有
联立解得
,
根据牛顿第三定律可得,小物块a和b对容器壁的压力之比为
故B错误。
故选AD。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处。
14. 某物理小组利用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。在斜槽轨道的末端安装一个光电门,调节激光束与实验所用小钢球的球心等高,斜槽末端切线水平,又分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪摄像头进行拍摄,钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放,通过光电门后抛出,测得钢球通过光电门的平均时间为,得到的频闪照片如图丙所示,O为抛出点,P为运动轨迹上某点,g取10m/s2。
(1)用50分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示,则钢球直径______mm,由此可知钢球通过光电门的速度______(此空结果保留两位有效数字).
(2)在图丙中,B处摄像头所拍摄的频闪照片为______(选填“a”或“b”).
(3)测得图丙a中距离为59.10cm,b中距离为45.00cm,则钢球平抛的初速度大小______(结果保留两位小数).
(4)通过比较钢球通过光电门的速度v与由平抛运动规律解得的平抛初速度的关系,从而验证平抛运动的规律.
【答案】 ①. 4.20 ②. 2.0 ③. b ④. 1.97
【解析】
【详解】(1)[1] [2]由游标卡尺读数规则可知读数为
,
由此可知钢球通过光电门的速度
(2)[3]钢球做平抛运动时,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,
故B处摄像头所拍摄的频闪照片为b.
(3)[4]由平抛运动规律可得,竖直方向
代入数据得
t=0.3s
水平方向
代入数据得
15. 在探究加速度a与所受合力F的关系时,某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究——控制小车质量M不变,寻找其加速度a与所受合力F的关系。
(1)该实验必须要平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中,该同学______(选填“需要”或“不需要”)通过细绳把砂桶挂在小车上。
(2)在实验中,该同学得到的一条如图乙所示的纸带,他每隔4个点取一计数点,在纸带上做好1,2,3,4,5的标记,用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离,在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为,则该小车运动的加速度大小为_______(计算结果保留两位有效数字)。
(3)在数据处理环节,把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F,采用图像法处理数据,画出如图丙所示图像,发现图线上端弯曲,并不是直线,出现这一问题的可能原因是________。
(4)关于本实验存在的误差,以下说法正确的是________。
A.在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时,存在偶然误差,可以减小
B.把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差,可以消除
C.实验中用图像法处理数据不仅可以减小系统误差,还能直观的得出a与F的关系
【答案】 ①. 不需要 ②. 0.39 ③. 小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量 ④. AB##BA
【解析】
【详解】(1)[1] 在补偿阻力这步操作中,不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。
(2)[2]相邻的两计数点之间还有4个点未画出,则
根据
可得该小车运动的加速度大小为
(3)[3]图线上端弯曲,其原因可能是小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量。
(4)[4] A.在题图乙中,每个测量数据均存在偶然误差,通过多次测量方式可以减小, A正确;
B.因砂和砂桶加速下降,失重,则细绳的拉力小于砂和砂桶的总重力,即把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差,可以将砂和砂桶以及小车看成一个整体研究,这样可以避免该系统误差, B正确;
C.实验中用图像法处理数据可以减小偶然误差, C错误。
故选AB。
四、计算题:本题共3小题,共40分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明,方程式和演算步骤。
16. 某快递公司为了提高效率,使用电动传输机输送快件如图所示,水平传送带AB长度L=5.25 m,始终保持恒定速度v=1 m/s运行,在传送带上A处无初速度地放置一快件(可视为质点),快件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度取g=10 m/s2。
求
(1)快件的加速度大小;
(2)快件运动到B点的时间。
【答案】(1)
(2)5.5s
【解析】
【小问1详解】
当快件做加速运动时,由牛顿第二定理可得
代入数据,解得
【小问2详解】
当快件的速度与传送带速度相等时,运动的位移为
代入数据,解得
x1=0.25m
经历的时间为
此时快件离B处的距离为
则匀速运动的时间为
故快件从A运送到B所用的时间为
17. 质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道的内侧运动,轨道半径为R。如图所示,恰好能经过最高点而不脱离轨道。
求
(1)小球在最高点的速度大小;
(2)小球在最低点对轨道的压力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
依题意,可得
解得
【小问2详解】
小球从最高点运动到最低点过程中,机械能守恒,可得
小球在最低点时,由牛顿第二定律,可得
联立,解得
根据牛顿第三定律可知小球在最低点对轨道的压力大小为
18. 如图所示,质量m=1.0 kg的物块(视为质点)放在质量M=4.0 kg的木板的右端,木板长L=2.5 m。开始木板静止放在水平地面上,物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2。现对木板施加一水平向右的恒力F=40 N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,g=10 m/s2。
求
(1)刚开始运动时,物块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)物块运动到木板左端的时间;
(3)若要让物块不从木板上掉下来,则恒力作用的最长时间是多少。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块的加速度为
解得
木板的加速度为
解得
【小问2详解】
物块运动到木板左端的时间
解得
【小问3详解】
速度图像如图所示,设拉力作用时间为t2,达到共同速度的时间为t1。撤去拉力后木板的加速度为
解得
达到共同速度后物块也以a3的加速度做匀减速运动
解得
所以,达到共同速度后,二者以共同的加速度做匀减速运动到停止。根据平均速度公式,二者的位移差为
对木板,从撤去拉力到共同速度的过程中,根据速度公式得
解得
海南省农垦中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题(解析版): 这是一份海南省农垦中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题(解析版),共17页。
海南省农垦中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题(原卷版): 这是一份海南省农垦中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题(原卷版),共7页。
山东省实验中学2024-2025学年高三上学期8月开学考试物理试题(原卷版): 这是一份山东省实验中学2024-2025学年高三上学期8月开学考试物理试题(原卷版),共5页。试卷主要包含了选择题,计算题等内容,欢迎下载使用。