试卷答案
寻你做寻,想你所想

湖南省常德市名校2023-2024高三上学期第二次月水平检测物理试题(含解析)

常德市名校 2024届高三第二次月水平检测 物理 答案 6.答案 B
1 C 解析 下落过程中,红细胞的速度增大,粘滞阻力增大,合外力逐渐减小,加速度逐渐减小,该.答案
红细胞先做加速度减小的加速运动,当合外力等于零时,红细胞做匀速运动,A错误;匀速运动
解析 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A、B错误;
4 4 9ηvm
物体做曲线运动时,其所受合力的方向与速度方向不在同一直线上,合力的方向可能发生变化, 的速度为 vm,根据受力平衡可得ρ1· πr3g=6πηrvm+ρ2g· πr3,解得 r= ,B正确;红3 3 2g ρ1-ρ2
也可能不变,C正确;做匀变速曲线运动的物体所受的合力恒定不变,而不只是合力大小不变,
v r r 9ηvm v 2g ρ1-ρ2 r
2
D错误. 细胞匀速运动的速度 m与红细胞的半径 的关系式为 = ,可得 m= ,2g ρ1-ρ2 9η
2.答案 A
可知血样中红细胞的半径较大时,则红细胞匀速运动的速度较大,C 错误;根据 Ff=6πηrv 得η
解析 因为 AB、AC与河岸垂线方向的夹角相等,则船在垂直于河岸方向上的分速度相等,渡河 Ff kg= ,采用国际单位制中的基本单位来表示η的单位,则其单位为 ,D错误.
时间 t d= ,所以两次渡河时间相等.设 AB、AC与河岸的夹角为θ,船头向着 AB方向行驶时, 6πrv m·s
v 静⊥ 7.答案 AB 解析 根据 v2-v02=2ax,结合图像可知 v0=20 m/s,a=-5 m/s2,刹车持续
沿河岸方向 v1=v 静cos θ+v,船头向着 AC方向行驶时,沿河岸方向 v2=|v-v 静cos θ|<v1,沿河 -v0
岸方向上的位移 x >x ,根据平行四边形定则,s >s ,故 A正确,B、C、D错误. 的时间 t= =4 s,选项 A 正确;由逆向思维,刹车过程第 1 秒内与第 2 秒内位移之比即1 2 1 2 a
3.答案 D
x 14:x3=7:5,最后 1秒内的位移即 x1= aT2=2.5m,选项 B正确、C错误;从开始刹车时计时,经过 6
解析:在轻绳刚断的瞬间,弹簧的弹力不能突变,则物体 B受力情况不变,故物体 B的加速度大 2
小为零,选项 A错误;假设 A、C间的弹力为零,C的加速度为 2g,A的加速度为 g,可见 C超 s,动力车的位移等于其在前 4 s内的位移 x4=40 m,选项 D错误.
C A +2 +2 前运动,即 和 实际为一个整体,根据牛顿第二定律得,aAC= = =1.5g,即 A、 8.答案 BC2 2
C的加速度均为 1.5g,选项 B、C错误、D正确;另外,对 A由牛顿第二定律有 FNAC+mg=maA, 解析 以小球为研究对象,受力分析如图所示,根据几何关系可知,当 F顺时针转动至竖直向上
可解得 FNAC=0.5mg。 之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,故 A错误,B正确;以框架与
4.答案 C 小球组成的整体为研究对象,由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,
解析 以物体 A、B及轻绳整体为研究对象根据牛顿第二定律得 F-3mgsin θ-μ3mgcos θ=3ma, F沿水平方向的分力逐渐减小,所以地面对框架的摩擦力始终在减小,F
F 沿竖直方向的分力逐渐增大,所以地面对框架的支持力始终在减小,框架
解得 a= -gsin θ-μgcos θ.再隔离 B 进行分析,根据牛顿第二定律得 FT-2mgsin θ-
m+2m 对地面的压力始终在减小,故 C正确;当 F的方向沿圆的切线方向向上
2μmgcos θ 2ma F 2mF 2= ,解得 = = F.故绳子的拉力与斜面倾角θ无关,与动摩擦因数μ无关, 时,F最小,此时为 F=mgcos θ,故 D错误。T
m+2m 3 9.答案 AD
与两物体的质量 m1和 m2有关,选项 C正确,A、B错误;若改用 F沿斜面向下拉连接体,以物 解析 0~t0时间段,对小物块由牛顿第二定律得 mgsin θ+μmgcos θ=ma,解得 a=gsin θ+μgcos
体 A、B F及轻绳整体为研究对象,加速度仍为 a= -gsin θ-μgcos θ,再隔离 A进行分析, θ,故 A正确;t0时刻之后小物块做匀速运动,则有 mgsin θ≤μmgcos θ,即μ≥tan θ,故 B错误;
m+2m 0~t0时间段,物块所受摩擦力沿传送带向下,传送带对物块做正功,t0时刻之后,小物块做匀速
mF 1
由牛顿第二定律得 FT′+mgsin θ-μmgcos θ=ma',解得 FT′= = F,可知轻绳拉力的大 运动,物块所受摩擦力沿传送带向上,传送带对物块做负功,故 C错误;若传送带以更大速度运
m+2m 3
动,小物块加速运动时间更长,平均速度更大,运动到底端的时间更短,故 D正确。
小改变,选项 D错误. 10.答案 BD
5.答案 D
解析 施加力 F前,A、B整体受力平衡,则弹簧弹力 kx0=2mg,施加力 F的瞬间,对整体由牛
解析 小球运动到 O点时,小球受向下的重力,水平方向上受力平衡,则在 O点时小球有与速
顿第二定律有 F0+kx0-2mg=2ma,解得 F0=2ma,选项 A错误;设此时 A、B间的弹力大小为
度方向同向的加速度,故要接着加速,所以小球运动到 O点时速度并没达到最大,A错误;物块 FAB,对 B有 F0-mg-FAB=ma,解得 FAB=m(g-a),选项 B正确;A、B在 t1时刻分离,此时 A、
的速度与绳子的速度相同,在 O点时绳子与小球运动方向垂直,因此此时沿绳子方向上没有小球 B具有共同的速度与加速度,且 FAB=0,对 B有 F1-mg=ma,解得此时弹簧弹力大小 F1=m(g
的分速度,物块的速度为 0,B错误;小球从 A点运动到 O点的过程中,小球所受合力向下,小
+a),选项 C错误;t2时刻 B上升速度最大,加速度为零,则 kx2=mg,解得此时弹簧的形变量
球加速度方向向下,小球处于失重状态,C错误;小球从 A点运动到 O点的过程中,物块的速度 mg mg 1 1
从 0到 0,则物块会经历一个先加速后减速的过程,加速度方向先向下后向上,D正确. x2= ,B上升的高度 h=x0-x2= ,A上升的高度 H= at2
2,所以 A、B间的距离Δh= at22-
k k 2 2
mg
,选项 D正确.
k
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{#{QQABZYCUogiAAAJAABhCQQGgCAAQkBCAAKgGQEAIsAAAiRNABAA=}#}
11.(8分)【答案】 (1) 14.0 ---2分 14 ---2分 (2) 均匀---2分 (3)4.2m/s2---2 分 小为 a2,对 Q由运动学公式可得: v
2 2a1h=2a2 (L h) ---2分
【详解】(1)弹簧测力计的最小分度值为1N,需要估读到最小分度值的下一位,则弹簧测力计 对 Q减速上滑,由牛顿第二定律得mg sin mg cos ma ,解得 a2 10m / s2 ---1分
的读数为14.0N;由1.0 9.8N F
2
m 解得 Fm 14N,故弹簧测力计的量程应改为14N; 联立解得 a 6m / s2 ---1分14.0N 20N 1
对于 P、Q组成的系统,根据牛顿第二定律可得 Mg mgsin mgcos (M m)a
2 1
---2分
( )由 kx mg ma 得 a k x g可知 a与 x是线性关系,故刻度是均匀的。
m 联立可得M 4kg ---1分
(3)原刻度“20”位置对应的弹力为 kx=14N,由 a k x g=4.2m / s2 为使 Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出,P的质量需满足的条件为1kg M 4kg
m 15.(16分) 【答案】(1)5m / s ---4分;(2)3s ---5 分;(3)10.625m ---7 分
12.(8分)【答案】 (1)BC ---2分 (2)2.40 ---2分 (3)2.0 ---2 分 3.0 ---2分 【详解】令 f1=μ1mg=7.5N,f2=μ2(M+m)g=5N
【详解】 (1)力传感器测量绳的拉力 F,则小车受到的拉力为 2F,即力可以直接得到,不用测
(1)当施加向左的力 F时,设相对静止,由牛顿第二定律:
砂桶和砂的质量,故 A、D错误;打点计时器的使用,应先接通电源后释放小车,故 B正确;电 1
磁打点计时器由于振针的作用,纸带和复写纸之间阻力相对较大,实验误差比较大,而电火花计 F1 2 M m g对整体,a 1 2.5m/s2 ---1分
时器使用的是火花放电,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小,故 C正确。 M m
(2)打点计时器打点周期为 0.02 s,则相邻计数点间的时间间隔为 T=0.1 s 对材料板最大加速度,a 1mg 2 (M m)g 2.5m / s2 ---2分2
xBD-xOB M
小车的加速度为 a= ≈2.40 m/s2
4T2 可知两者相对静止一起加速运动,经过 t1 2s,木块的速度: v1 a1t1 5m / s ---1分
(3)由题图丙可知,开始运动拉力最小值为 1.0 N,所以小车运动过程中所受阻力为 Ff=2F=2.0 N (2)过程 1:撤去F1,施加竖直向上的力 F2,
2
根据牛顿第二定律 2F-Ff=Ma,得 a= F
F
- f 对木块 F2 =mg, f 0故木块以5m/s做匀速直线运动;
M M
4.0 0 对材料板 a
Mg
2 g 2.5m/s 22 - 2 ---1分, 经过 ,速度 ---1分2 2 t2 2s v2 v1 a2 t2 0
由题图丙可知斜率 k= = = ,小车质量为 M=3.0 kg. M
M 7.0-1.0 3 v1
13.(10分)【答案】(1)0.4s;---3 分(2)0.75m;---3分(3)12N---4分 木块在材料板上滑行的距离 x v t t ,刚好到 B点;---1分1 2 2 2
5m
【详解】(1)小球恰好垂直击中斜面 C点,将小球的速度分解到水平方向和竖直方向,如图所示: 过程 2:撤去 F
v v 2
时,木块在光滑的 BC段滑行,继续做匀速运动,材料板水平方向不受力保持静
由几何关系得 tan 0 = 0 ,---2分 解得 t=0.4s ---1分 x
vy gt 止,相对滑行运动时间 t3 1s ---1 分v1
(2)小球竖直方向做自由落体运动,有 h 1 gt 21 =0.8m,---1分 可知,木块自 A点滑动到 C点经历的时间 t t2 t3 3s;---1分2
L h - h由几何关系知: 1 =0.75m,---2分 (3)过程 1:材料板与木块一起加速运动的位移
1 2 ---1 分
x1 a1t1 5m
sin 2
(3) v由运动的独立性可知,小球在水平方向做往返类运动,落在 O点时水平位移为零: 过程 2:材料板减速的位移 x2 t 5m ---1分2
对竖直方向: h 1 gt 2 ---1分 ;对水平方向:2v0=at' 解得 a=12m/s2---2分
2 过程 3:材料板不动;
由牛顿第二定律:水平力 F=ma=12N---1分 过程 4:木块运动到粗糙的CD段,木块、材料板发生相对滑动:
2 2
14.(14分)【答案】(1)4.8N;---4分(2)1kg M 4kg---(3分+7分) 木块减速 a3 1g 7.5m / s ,材料板加速 a4 a2 2.5m / s
【详解】(1)设沿斜面向上为正方向,若 P的质量M 0.6kg,由于mg sin Mg 6N,可知 P、 设经过 t4共速,根据 v1 a3t4 a4t4 ---1 分 解得 t4 0.5s ---1分
Q均处于静止状态。---1分 绳上拉力为 F Mg,以斜面体和 Q为整体,根据受力平衡可得, 材料板加速到与木块共速的位移 x 14 a t
2 1
4 3 2.5 0.5
2m 0.3125m ---1分
地面对斜面体摩擦力的大小为 f F cos37 =4.8N ---3分 2 2
2 Q P 过程 5:因为 1大于 2,故共速后,材料板与木块一起减速到速度为 0:( ) 刚能上滑对应 的最小质量:
2
对 P、Q连接体,必须满足Mg mg sin mg cos ---2分 解得M 1kg ---1分 a g 2.5m/ s2 , v a t 1.25m / s25 1 4 4 4 , x
v4
5 0.3125m ---1分
Q随连接体加速,P着地后 Q减速上滑到斜面顶端速度减为零对应 P的最大质量: 2a5
P着地前,设 PQ连接体的加速度为 a1,着地瞬间速度为 v;P着地后,设 Q减速上滑的加速度大 所以材料板的总位移: x x1 x2 x4 x5 10.625m ---1分
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{#{QQABZYCUogiAAAJAABhCQQGgCAAQkBCAAKgGQEAIsAAAiRNABAA=}#}常德市名校 2024届高三第二次月水平检测 5.如图所示,质量为 m的带孔小球穿过竖直固定的光滑杆,质量也为 m的物块用轻绳跨过光滑
的轻质定滑轮与小球连接,小球位于 O点时连接小球的轻绳水平,现把小球
物 理 拉至 A点由静止释放,小球运动到最低点 B时速度为零,在小球从 A点运动
时量:75分钟 满分:100分 到 B点的过程中,下列说法正确的是
A.小球运动到 O点时速度最大
B.小球运动到 O点时,物块的速率等于小球的速率
一、选择题:本题共 6小题,每小题 4分,共 24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是 C.小球从 A点运动到 O点的过程中,小球处于超重状态
符合题目要求的。 D.小球从 A点运动到 O点的过程中,物块先加速后减速
1.曲线运动是自然界中普遍存在的运动形式,下列关于曲线运动的说法中,正确的是
A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动 6.“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度,在医学中具有重要意义.测量“血沉”可将
B.物体在恒定的合力作用下一定会做直线运动 经过处理后的血液放进血沉管内,由于有重力以及浮力的作用,血液中的红细胞将会下沉,且在
C.物体做曲线运动时,合力方向可能发生变化,也可能不变 下沉的过程中红细胞还会受到血液的粘滞阻力.已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为
D.若物体在大小不变的合力作用下做曲线运动,则一定是匀变速曲线运动 Ff=6πηrv,其中η为血液的粘滞系数,r为红细胞半径,v 为红细胞运动的速率.设血沉管竖直放
置且足够深,红细胞的形状为球体,若某血样中半径为 r的红细胞,由静止下沉直到匀速运动的
2.如图所示为一条河流,河水流速为 v,一只船从 A点先后两次渡河到对岸,船在静水中行驶的 速度为 vm,红细胞密度为ρ1,血液的密度为ρ2,重力加速度为 g.以下说法正确的是
速度为 v 静,第一次船头向着 AB方向行驶,渡河时间为 t1,船的位移为 s1; A.该红细胞先做匀加速运动,后做匀速运动
第二次船头向着 AC方向行驶,渡河时间为 t2,船的位移为 s2,若 AB、AC B 9ηvm.该红细胞的半径可表示为 r=
与河岸垂线方向的夹角相等,则 2g ρ1-ρ2
A.t1=t2,s1>s2 B.t1<t2,s1>s2 C.若血样中红细胞的半径较大,则红细胞匀速运动的速度较小
C.t1=t2,s1<s2 D.t1>t2,s1<s2 D kg.若采用国际单位制中的基本单位来表示η的单位,则其单位为
m
3. 如图所示,吊篮 A、物体 B、物体 C的质量均为 m,B和 C分别固定在竖直弹簧两端,弹簧
的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态,现将悬挂吊篮的轻绳剪断, 二、选择题:本题共 4小题,每小题 5分,共 20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合
在轻绳刚断的瞬间 题目要求。全部选对的得 5分,选对但不全的得 3分,有选错得 0分。
A.物体 B的加速度大小为 g 7.为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,动力车整个刹车过程中位移
B.物体 C与吊篮 A间的弹力大小为 0 与速度平方之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是
C.物体 C的加速度大小为 2g A.刹车过程动力车的加速度大小为 5 m/s
2
D.吊篮 A的加速度大小为 1.5g B.刹车过程第 1秒内与第 2 秒内位移之比为 7:5
C.刹车过程最后 1秒内的位移为 5m
4.如图所示,材料相同的物体 A、B由轻绳连接,质量分别为 m和 2m,在恒定拉力 F的作用下 D.从开始刹车时计时,经过 6 s,动力车的位移为 30 m
沿固定斜面向上加速运动.则
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角θ有关 8.如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球 P在水平外力 F的作用下
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ有关 处于静止状态,P与圆心 O的连线与水平面的夹角为θ,将力 F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地
2 转过 90°,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是C.轻绳拉力的大小为 F
3 A.拉力 F逐渐减小
D.若改用 F沿斜面向下拉连接体,轻绳拉力的大小不变 B.框架对小球的支持力逐渐减小
C.框架对地面的压力逐渐减小
D.拉力 F的最小值为 mgsin θ
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{#{QQABZYCUogiAAAJAABhCQQGgCAAQkBCAAKgGQEAIsAAAiRNABAA=}#}
9.传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用,例如在港口用传送带装卸货物,在机场 12.(8分)
用传送带装卸行李等,为人们的生活带来了很多的便利.如图甲所示为一传送带输送货物的简化 在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,小荆同学做了如图甲所示的实验改进,
模型,长为 L的传送带与水平面间的夹角为θ,传送带以速度 v0逆时针匀速转动.在传送带的上 在调节桌面水.平.后,添加了力传感器来测量细线 的
端轻轻放置一个质量为 m的小物块,小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑 拉力.
动摩擦力),重力加速度为 g.图乙为小物块运动的 v-t图像. (1)实验时,下列说法正确的是________;
根据以上信息可以判断出 A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
A.小物块开始运动时的加速度为 gsin θ+μgcos θ B.小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车,
B.小物块与传送带之间的动摩擦因数μ<tan θ 打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数
C.传送带始终对小物块做正功 C.选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小
D.若题中传送带以速度 2v0逆时针匀速转动,则小物块运动 D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
到底端的时间更短
(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用
10.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为 m的物体 A、B(B 的交流电源的频率为 50 Hz,相邻两计数点之间还有四
与弹簧连接,A、B均可视为质点),弹簧的劲度系数为 k,初始时刻物体处于静止状态.现用竖 个点未画出,已知 A、B、C、D各点到 A点的距离分
直向上的拉力 F作用在 A上,使 A开始向上做加速度大小为 a 别是 3.60 cm,9.61 cm,18.01 cm,28.81 cm,由以上数据可
(aB的 v-t图像在 t2时刻的斜率与 t轴平行,已知重力加速度大 保留三位有效数字);
小为 g,则
A.施加力 F的瞬间,拉力 F的大小为 2m(g+a) (3)由实验得到小车的加速度 a与力传感器示数 F的关系如
B.施加力 F的瞬间,A、B间的弹力大小为 m(g-a) 图丙所示.则小车运动过程中所受的阻力 Ff=________ N,
C.A、B在 t1时刻分离,此时弹簧弹力等于 B的重力 小车的质量 M=________ kg.(结果保留两位有效数字)
D.B上升速度最大时,A B 1at 2 mg、 间的距离为 2 -
2 k
三、非选择题:共 56分。
11.(8分)
某同学对一量程为 20N的旧弹簧测力计进行校准并改装成“竖直方向加速度测量仪”。未挂物
体时,该弹簧测力计指针处于零刻度位置,将质量为1kg的钩码挂在该弹簧测力计下面,静止时
指针位置为图中●位置。对于该弹簧测力计,可以认为胡克定律仍然适用,且当地重力加速度为
g 9.8m/s2。
(1)此时弹簧测力计显示的读数为 N,该弹簧测力计的实际量程应
改为 N;
(2)将质量为1kg的钩码挂在该弹簧测力计下面,制作成“竖直方向加速度测量
仪”,则该加速度测量仪的刻度是 (填“均匀”或“不均匀”);
(3)刻写加速度值:显然,图中●位置应刻写的加速度值为 0,而原刻度“20”位
置应刻写的加速度值为 m/s2。
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{#{QQABZYCUogiAAAJAABhCQQGgCAAQkBCAAKgGQEAIsAAAiRNABAA=}#}
13.(10分) 15.(16分)
如图所示,在地面上放置一个倾角 37 的斜面,一质量为m 1.0kg的小球从 A点以初速度 如图所示,新型材料板放置在水平地面上,质量 m=1kg 的物块位于材料板的最右端。材料板
v0 3m/s水平抛出,恰好垂直击中斜面上的 C点。已知地面上的 O点在 A点的正下方,两点间 质量 M=1kg,长 L=15m,上表面平均分为三段,BC段光滑,AB、CD段与物块间的动摩擦因数
的高度差为 h=1.25m;B点为斜面的底端,不计空气阻力。求: 均为μ1=0.75,材料板与地面间动摩擦因数μ2=0.25,此时材料板和物块均静止。某次实验中,先用
(1)小球从抛出到落在 C点的时间; F1=10N的水平力向左拉物块,作用 t1=2s后撤去,紧接着用竖直向上的力 F2=10N作用在物块上,
(2)碰撞点 C与斜面底端 B点间的距离; t2=2s后再撤去。将物块视为质点,取重力
(3) 2若在小球运动的过程中还受到恒定的水平力的作用,欲刚好落在 加速度 g=10m/s ,最大静摩擦力等于滑动
O点,求水平力的大小。 摩擦力。求:
(1)撤掉 F1时物块的速度大小;
(2)物块相对材料板自 A点滑动到 C点经历的时间;
(3)整个过程中,材料板在地面上滑行的总距离。
14.(14分)
如图所示,倾角 37 的斜面体静止放在水平地面上,斜面长 L 3.2m。质量m 1kg的物体
Q放在斜面底端,与斜面间的动摩擦因数 0.5,通过轻细绳跨过定滑轮与物体 P相连接,连接
Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住 P使其
在距地面 h 2.0m高处由静止释放,着地后 P立
即停止运动。若 P、Q可视为质点,斜面体始终
静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计滑轮
轴摩擦,重力加速度大小取 g 10m/s2 ,
sin37 0.6,cos37 0.8,求:
(1)若 P的质量M 0.6kg,判断物体 Q是否运动,并求地面对斜面体摩擦力的大小 f;
(2)为使 Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出,求物体 P质量M 的范围。
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