安岳中学高2021级高三上期10月月考
物理
一、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求,第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错得0分。
1. 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为,下山的平均速率为,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. , B. , C. , D. ,
2. 如图所示,在“探究滑动摩擦力大小”实验过程中,用拉力将木板从木块下抽出,弹簧秤的示数稳定时为3.00N,已知木块的重力为8.00N,则木块与木板间的滑动摩擦力大小为( )
A. 3.00N B. 5.00N C. 8.00N D. 11.00N
3. 如图,斜面体a放置在水平地面上,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,左侧平行于斜面且与斜面上的物块b相连,另一端与小球c相连,整个系统处于静止状态。现对c施加一水平力F,使小球缓慢上升一小段距离,整个过程中a、b保持静止状态,则该过程中( )
A. 轻绳的拉力先减小后增大 B. 水平力F先减小后增大
C. 地面对a可能没有摩擦力 D. 地面对a的弹力减小
4. 如图所示,小明将玩具电动车放在跑步机上做游戏,跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点,在慢跑模式下履带以v0=3m/s的速度运行。已知电动小车能以v=5m/s的速度匀速运动,履带宽度为50cm,小车每次都从A点出发,下列说法正确的是( )
A. 无论玩具车车头指向何方,小车运动的合速度始终大于5m/s
B. 玩具小车到达对面的最短时间为0.125s
C. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点,车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角
D. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1s
5. 如图所示,某人向对面山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A、B两处。不计空气阻力,则落到B处的石块( )
A. 初速度大,运动时间短
B 初速度大,运动时间长
C. 初速度小,运动时间短
D. 初速度小,运动时间长
6. 拉链是方便人们生活的近代十大发明之一。图(a)为拉头劈开链齿的实例,拉齿容易被劈开是因为拉头内部的楔形物插入链齿时,楔形物两侧会对链齿产生很大的侧向压力,此过程可简化成图(b)的模型。已知拉头对链齿施加一个竖直向下的力F,楔形物顶端夹角为,则( )
A. 若F一定,大时侧向压力大 B. 若F一定,小时侧向压力大
C. 若一定,F大时侧向压力大 D. 若一定,F小时侧向压力大
7. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=μmg时,A的加速度为μg
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
8. 如图所示,A、E分别是斜面顶端和底端,B、C、D是斜面上的三个点,且。从A点以不同的水平速度向左抛出两个小球(不计空气阻力),球1落在B点,球2落在E点。两球从抛出到落在斜面上的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 球1和球2运动的时间之比为
B. 球1和球2抛出时初速度大小之比为
C. 球1和球2落点速度方向不相同
D. 球1和球2落点速度大小之比
二、非选择题。
9. 用如图所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系。实验中,将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上,实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下,放开钩码,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a,改变钩码的个数,重复实验。
(1)实验时,要求钩码的质量远小于小车的质量,这样做的目的是________。
A.避免在滑块运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰,便于进行测量
F.使钩码重力近似等于细线的拉力
(2)实验过程中打出的一条纸带如图,在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这个点上标明A,第六个点上标明B,第十一个点上标明C,第十六个点上标明D,第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是测得AC的长度为12.26cm,CD的长度为6.60cm,DE的长度为6.90cm,则应用所有测得的数据,可计算得出小车运动的加速度a=________m/s2。
(3)根据实验测得的数据,以小车运动的加速度a为纵轴,钩码的质量m为横轴,得到如图所示的图像如图中图线A所示,现仅增大木板与水平方向夹角,得到的图像可能是图中的________(图中所示的A、B、D、E图线相互平行)。
(4)如果要用该装置来验证动能定理,操作完全正确,已知钩码质量m、小车质量M、A点的速度为vA、D点速度为vD、测得AD距离为L,那么需要验证的表达式为________。
10. 在做“探究平抛运动规律”实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示。取g = 10m/s2。
(1)下列说法正确的是______。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来
(2)下图是小球做平抛运动轨迹所描点一部分,图中正方形方格的边长L = 5cm,则由图可知小球由A运动到B的时间tAB与由B到C的时间tBC的大小关系为tAB___________tBC(填“ > ”、“ = ”或“ < ”),平抛的初速大小v0= ___________m/s,小球经过B点时的竖直速度大小vBy = ___________m/s,B点速度大小vB = ___________m/s;由抛出点到C点的运动时间tC = ___________s。
11. 投壶,是我国古代的一种民间游戏。如图现有甲、乙两人进行投壶游戏,为简化起见,将箭矢视为质点,且不计空气阻力。甲从离地面高h1=1.8m的A点将质点以初速度v1=5m/s水平抛出,正好落在壶口C点,不计壶的高度。乙从离地面高h2=1.25m的B点水平抛出质点,也能使质点落到壶口C(已知重力加速度g=10m/s2)求:
(1)甲抛出的质点的水平位移x;
(2)乙抛出的质点到达C点的速度大小v。
12. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一足够长的水平传送带,传送带正以6 m/s速度运动,运动方向如图所示,一个质量为m的物体(可以视为质点), 从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时速率不变.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端时速度的大小.
(2)物体在传送带上第一次向左运动的最远距离.
(3)物体通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为多少
13. 如图所示,质量为2kg、足够长的长木板B静止在光滑水平地面上,在距长木板右端距离为x处有一固定挡板C.质量为1kg的小滑块A从长木板的左端以大小为12m/s的初速度滑上长木板,物块与长木板间的动摩擦因数为0.4,木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计,取g=10m/s2.求:
(1)若在B与C碰撞前A与B已相对静止,则x至少为多少;
(2)若要使B与C第一次碰撞前瞬间,B向右运动的动量恰好等于A向右运动的动量,则x为多少;
(3)若x=0.25m,则B与C发生第一次碰撞后B的速度为0时,A的速度为多少。安岳中学高2021级高三上期10月月考
物理
一、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求,第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错得0分。
1. 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山平均速率为,下山的平均速率为,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】此人往返全程的位移为,故平均速度为
根据题意可知上、下山过程的路程相同,设均为,则往返全程的平均速率为
故选B。
2. 如图所示,在“探究滑动摩擦力大小”实验过程中,用拉力将木板从木块下抽出,弹簧秤的示数稳定时为3.00N,已知木块的重力为8.00N,则木块与木板间的滑动摩擦力大小为( )
A. 3.00N B. 5.00N C. 8.00N D. 11.00N
【答案】A
【解析】
【详解】对木块受力分析,它受力平衡,则所受的弹力等于木板对滑块的滑动摩擦力,则木块与木板间的滑动摩擦力大小为3.00N。
故选A。
3. 如图,斜面体a放置在水平地面上,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,左侧平行于斜面且与斜面上的物块b相连,另一端与小球c相连,整个系统处于静止状态。现对c施加一水平力F,使小球缓慢上升一小段距离,整个过程中a、b保持静止状态,则该过程中( )
A. 轻绳的拉力先减小后增大 B. 水平力F先减小后增大
C. 地面对a可能没有摩擦力 D. 地面对a的弹力减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.取小球c为研究对象,受到重力mg、拉力F和绳子拉力FT作用,如图所示
设绳子与竖直方向夹角α,根据平衡条件可得水平力
绳子的拉力
绳子与竖直方向夹角α逐渐增大,绳子的拉力FT逐渐增大,水平力F逐渐增大,故AB错误;
C.以物块b和斜面体a整体为研究对象,水平方向根据平衡条件可得地面对斜面体a的摩擦力为
由于绳子拉力FT逐渐增大,则地面对斜面体a的摩擦力一定变大,故C错误;
D.在竖直方向根据平衡条件可得
由于绳子拉力FT逐渐增大,所以水平地面对斜面体a的弹力减小,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,小明将玩具电动车放在跑步机上做游戏,跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点,在慢跑模式下履带以v0=3m/s的速度运行。已知电动小车能以v=5m/s的速度匀速运动,履带宽度为50cm,小车每次都从A点出发,下列说法正确的是( )
A. 无论玩具车车头指向何方,小车运动的合速度始终大于5m/s
B. 玩具小车到达对面的最短时间为0.125s
C. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点,车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角
D. 玩具小车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1s
【答案】C
【解析】
【详解】A.合速度可能等于分速度,可能大于分速度,也可能小于分速度,故A错误;
B.当玩具小车的车头垂直于履带运动时,小车到达对面的时间最短,此时
故B错误;
C.若玩具小车从A点出发到达正对面的B点,则
所以
即车头需与A点左侧履带边缘成53°夹角,故C正确;
D.玩具小车从A点出发到达正对面的B点所用时间为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A、B两处。不计空气阻力,则落到B处的石块( )
A. 初速度大,运动时间短
B. 初速度大,运动时间长
C. 初速度小,运动时间短
D. 初速度小,运动时间长
【答案】A
【解析】
【详解】落到B处石块下落的高度较小,根据知,运动时间较短;根据初速度知,落在B处的石块水平位移大,运动时间短,则初速度较大。
故选A。
6. 拉链是方便人们生活的近代十大发明之一。图(a)为拉头劈开链齿的实例,拉齿容易被劈开是因为拉头内部的楔形物插入链齿时,楔形物两侧会对链齿产生很大的侧向压力,此过程可简化成图(b)的模型。已知拉头对链齿施加一个竖直向下的力F,楔形物顶端夹角为,则( )
A. 若F一定,大时侧向压力大 B. 若F一定,小时侧向压力大
C. 若一定,F大时侧向压力大 D. 若一定,F小时侧向压力大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由题意可将力F分解为两个垂直两侧拉链的压力,且由几何关系知,两分力夹角与是互补关系,所以F一定,越大两分力夹角越小,则分力越小,反之,越小两分力夹角越大,则分力越大,故A错误,B正确;
CD.当一定时,即两分力夹角一定,则F越大分力越大,F越小分力越小,故C正确,D错误。
故选BC。
7. 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=μmg时,A的加速度为μg
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
【答案】BD
【解析】
【详解】AB之间的最大静摩擦力为
fmax=μmAg=2μmg
B与地面间的最大静摩擦力为
A.当F<μmg时,A、B都相对地面静止,故A错误。
B.当F=μmg时,对整体根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.当两物体恰好发生相对运动时,对AB整体,由牛顿第二定律得
对B
联立解得
F=4 mg
故当F>4 mg时,A、B之间发生相对滑动,故C错误;
D.当两物体未发生相对滑动时,F越大,加速度越大,当两物体发生相对滑动时,B的加速度最大,根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,A、E分别是斜面的顶端和底端,B、C、D是斜面上的三个点,且。从A点以不同的水平速度向左抛出两个小球(不计空气阻力),球1落在B点,球2落在E点。两球从抛出到落在斜面上的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 球1和球2运动的时间之比为
B. 球1和球2抛出时初速度大小之比为
C. 球1和球2落点速度方向不相同
D. 球1和球2落点速度大小之比为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.因为,设在竖直方向的高度为,则在竖直方向的高度为。则根据平抛运动规律两球下落时间分别满足
,
解得
故A正确;
B.根据几何关系,设在水平方向的位移为,则在水平方向的位移为,则
,
解得
故B正确;
C.设位移偏转角为,速度偏转角为,则
,
可知速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的2倍。因为是同一斜面,则落在斜面任一点处位移偏转角的正切值都相等,则速度偏转角也相同,即球1和球2落点速度方向相同。故C错误;
D.落点速度大小为
球1和球2抛出时初速度大小之比为,落点速度夹角相同,则落点速度大小之比为。故D正确。
故选ABD。
二、非选择题。
9. 用如图所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系。实验中,将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上,实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下,放开钩码,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a,改变钩码的个数,重复实验。
(1)实验时,要求钩码的质量远小于小车的质量,这样做的目的是________。
A.避免在滑块运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰,便于进行测量
F.使钩码重力近似等于细线的拉力
(2)实验过程中打出的一条纸带如图,在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这个点上标明A,第六个点上标明B,第十一个点上标明C,第十六个点上标明D,第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是测得AC的长度为12.26cm,CD的长度为6.60cm,DE的长度为6.90cm,则应用所有测得的数据,可计算得出小车运动的加速度a=________m/s2。
(3)根据实验测得的数据,以小车运动的加速度a为纵轴,钩码的质量m为横轴,得到如图所示的图像如图中图线A所示,现仅增大木板与水平方向夹角,得到的图像可能是图中的________(图中所示的A、B、D、E图线相互平行)。
(4)如果要用该装置来验证动能定理,操作完全正确,已知钩码质量m、小车质量M、A点的速度为vA、D点速度为vD、测得AD距离为L,那么需要验证的表达式为________。
【答案】 ①. F ②. 0.31 ③. DE##ED ④.
【解析】
【详解】(1)[1]对整体利用牛顿第二定律,有
可得整体的加速度
对小车,根据牛顿第二定律,有
显然,当时,小车受到的拉力才能近似等于砝码的重力。
故选F。
(2)[2]由于相邻两个计数点之间有4个点未标出,故相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3)[3]由图可知,悬挂钩码的情况下,小车的加速度为0,原因可能是平衡摩擦力时长木板倾角过小,现增大木板与水平方向夹角,若此角度依然未将摩擦力完全平衡,则小车的加速度依然为0,若此角度过大平衡摩擦力过度,则小车将存在加速度,故图像可能为DE。
(4)[4]小车受到的合力为砝码的重力,则小车从C点到D点时,根据动能定理可知需要验证的表达式为
10. 在做“探究平抛运动规律”实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示。取g = 10m/s2。
(1)下列说法正确的是______。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来
(2)下图是小球做平抛运动轨迹所描点的一部分,图中正方形方格的边长L = 5cm,则由图可知小球由A运动到B的时间tAB与由B到C的时间tBC的大小关系为tAB___________tBC(填“ > ”、“ = ”或“ < ”),平抛的初速大小v0= ___________m/s,小球经过B点时的竖直速度大小vBy = ___________m/s,B点速度大小vB = ___________m/s;由抛出点到C点的运动时间tC = ___________s。
【答案】 ①. ADE##AED##DAE##DEA##EDA##EAD ②. = ③. 1.5 ④. 2 ⑤. 2.5 ⑥. 0.3
【解析】
【详解】(1)[1]A.为使小球初速度相等,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,故A正确;
B.斜槽轨道没必要必须光滑,故B错误;
C.为保证初速度沿水平方向,斜槽轨道末端要保持水平,故C错误;
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确;
E.为了比较准确地描出小球运动轨迹,应该用一条曲线把尽量多的点连接起来,故E正确。
故选ADE。
(2)[2]水平方向上,小球做匀速运动,由AB间与BC间的水平位移相等即
可知
tAB = tBC
[3]竖直方向上小球做自由落体运动,由匀变速直线运动规律可得
得频闪照相的周期
水平方向小球做匀速直线运动,由图可知
则可以求出小球做平抛运动的初速度
v0 = 1.5m/s
[4]小球经过B点时的竖直分速度等于AC间竖直方向的平均速度即
[5]由平行四边形定则可知,小球经过B点的速度为
[6]小球经过C点时的竖直分速度
vCy = vBy+gT = 3m/s
则有
vCy = gt
解得由抛出点到C点的运动时间
t = 0.3s
11. 投壶,是我国古代的一种民间游戏。如图现有甲、乙两人进行投壶游戏,为简化起见,将箭矢视为质点,且不计空气阻力。甲从离地面高h1=1.8m的A点将质点以初速度v1=5m/s水平抛出,正好落在壶口C点,不计壶的高度。乙从离地面高h2=1.25m的B点水平抛出质点,也能使质点落到壶口C(已知重力加速度g=10m/s2)求:
(1)甲抛出的质点的水平位移x;
(2)乙抛出的质点到达C点的速度大小v。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)甲球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
联立解得
(2)乙球做平抛运动,同理有
联立解得
12. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一足够长的水平传送带,传送带正以6 m/s速度运动,运动方向如图所示,一个质量为m的物体(可以视为质点), 从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时速率不变.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端时速度的大小.
(2)物体在传送带上第一次向左运动的最远距离.
(3)物体通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为多少
【答案】(1) 8 m/s (2)6.4m(3)1.8m
【解析】
【详解】(1) 物体在斜面上的加速度
根据解得
滑到底端的速度
=8 m/s
(2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小
则物体在传送带上向左运动的最远距离
(3)因为物块速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6m/s,则上滑的距离
上升的高度
答:(1) 8 m/s (2)6.4m(3)1.8m
13. 如图所示,质量为2kg、足够长的长木板B静止在光滑水平地面上,在距长木板右端距离为x处有一固定挡板C.质量为1kg的小滑块A从长木板的左端以大小为12m/s的初速度滑上长木板,物块与长木板间的动摩擦因数为0.4,木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计,取g=10m/s2.求:
(1)若在B与C碰撞前A与B已相对静止,则x至少为多少;
(2)若要使B与C第一次碰撞前瞬间,B向右运动动量恰好等于A向右运动的动量,则x为多少;
(3)若x=0.25m,则B与C发生第一次碰撞后B的速度为0时,A的速度为多少。
【答案】(1)2m;(2)2.25m;(3)8m/s
【解析】
【详解】(1)根据动量守恒
解得
根据牛顿第二定律
解得
根据匀变速直线运动
解得
(2)根据题意“B和C第一次碰撞前瞬间,B向右运动的动量等于A向右运动的动量”,则
根据动量守恒可得
解得
根据匀变速直线运动
解得
(3)根据匀变速直线运动
解得
根据动量守恒
解得
说明A此时的速度为10m/s。B和C第一次撞击后,B将向左以速度为1m/s做匀减速运动,此时A和B总动量为8kgm/s。根据动量守恒
解得
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