2023-2024学年广东省台山市重点中学高三(上)第一次月考物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)
1. 以初速度上抛一物体,经时间到达最高点,再经时间回到原点时速率为。由于空气阻力作用,使上升时加速度大于下降时加速度,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 一质点从开始沿轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为和的单位分别为和,则下列说法正确的是( )
A. 质点一直向轴正方向运动
B. 质点做匀变速直线运动
C. 质点在第内的平均速度的大小为
D. 质点在前内的位移为零
3. 如果两个力彼此平衡,则它们( )
A. 必是作用力和反作用力 B. 必不是作用力和反作用力
C. 必是同种性质的力 D. 可以是作用力和反作用力,也可以不是
4. 如图所示,质量为的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为:( )
A. B. C. D.
5. 在一根绳下拴着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大,当手提着绳端沿水平方向并使两球一起做匀加速运动时空气阻力不计,如图中正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,用完全相同的轻弹簧、、将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为,弹簧水平,则弹簧、的伸长量之比为( )
A. B. C. D.
7. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)
8. 一根轻质细线将个薄铁垫片、连接起来,一同学用手固定,此时、间距为,距地面为,如图所示。由静止释放、,不计空气阻力,且、落地后均不再弹起。从开始释放到落地历时,落地前的瞬时速率为,从落地到落在上历时,落在上前的瞬时速率为,则( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,质量分别为,的、两木块放在光滑的水平桌面上,与的动摩擦因数为,现用水平拉力拉木块,已知,在上滑动过程中,下列判断正确的是( )
A. 若拉力,则、两木块的加速度大小分别为
B. 若拉力,则、两木块的加速度大小分别为,
C. 若拉力,则、两木块的加速度大小分别
D. 若拉力,则、两木块的加速度大小分别为,
10. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A. 在时,甲车在乙车后
B. 在时,甲车在乙车前
C. 两车另一次并排行驶的时刻是
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
11. 图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,、、、、和为纸带上六个计数点.加速度大小用表示.
间的距离为______
图是根据实验数据绘出的图线为各计数点至同一起点的距离,斜率表示______,其大小为______保留三位有效数字.( )
12. 在“验证力的平行四边形定则”中,将橡皮筋的一端固定在点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为、最小刻度为的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到点时,两根细绳相互垂直,如图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为__________和__________。只须读到
在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。__________
如图所示,是四位同学在研究“验证力的平行四边形定则”时所得到的实验结果,若的作用效果与、共同作用的效果相同,则尊重实验事实的结果为___________。
A. .
C. .
四、计算题(本大题共3小题,共40.0分)
13. 水平地面上放一个质量为的物体,它与地面间的动摩擦因数,该物体在与水平方向成角斜向下的推力作用下,如图所示,从静止开始匀加速运动,内向前移动,求推力应为多大?
14. 如图所示是一种较精确测重力加速度值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在点与弹簧分离,然后返回。在点正上方选取一点,利用仪器精确测得间的距离为,从点出发至返回点的时间间隔为,小球两次经过点的时间间隔为。求
重力加速度的大小;
若点距玻璃管底部的距离为,玻璃管的最小长度。
15. 客机意外出事着陆后,会打开紧急出口的舱门,同时一个由气囊组成的斜面,让机中的乘客迅速地沿斜面滑到地面。若出口离地高为,生成的斜面长为,每个乘客由静止滑下的时间为,每隔时间下滑一个乘客,重力加速度为,求:
乘客下滑的加速度;
乘客与斜面间的动摩擦因数;
乘客滑到斜面底端时的速度及前、后两个乘客在斜面上的最大距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】物体上升的运动是匀减速直线运动,到最高点,速度是零,此运动可逆向看成向下做初速度是零的匀加速直线运动,由速度位移关系公式可得
由位移时间公式可得
物体在下降运动中,则有
由于
可得
ABC错误,D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.根据坐标与时间关系关系得,时,质点坐标为,当时物体的坐标为,说明第一秒内质点将沿轴负方向运动,A错误;
B.因为质点位置坐标的变化即位移不满足匀变速直线运动的位移时间关系 ,故质点不做匀变速直线运动,B错误;
C.物体在第初的位置坐标为,物体在第末的位置坐标为,根据平均速度定义,质点在第内的平均速度 ,故C错误;
D.质点在时,位置坐标,第末质点的位置坐标为,即位移在前内位置变化量为即位移为故D正确;
故选D。
3.【答案】
【解析】平衡力作用在同一个物体上,而相互作用力作用在两个物体上,两个力彼此平衡,是一平衡力,不是作用力和反作用力,AD错误,B正确;
C.平衡力的性质可以相同也可以不同,C错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】当框架对地面压力为零瞬间,弹簧对框架向上的作用力等于框架重力,则小球受到向下的合力等于,由牛顿第二定律可得
解得小球的加速度大小为
选项D正确,ABC错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】分别对两个小球进行受力分析,根据竖直方向平衡,水平方向做匀加速运动列式,即可求解;
【详解】利用隔离法分别对和分析如图所示
对下面小球,利用牛顿第二定律,则在水平方向有
而在竖直方向则有
对上面小球,同理有
由容易得
而则得
故有
而由得到
因此
即拉力与绳的拉力在同一直线上。
故选A。
6.【答案】
【解析】将两小球看做一个整体分析,可知整体受到重力、轻弹簧、的拉力共个力的作用而处于平衡状态,将轻弹簧的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足 ,故 ,据题意可知三个弹簧的劲度系数相同,由胡克定律 可知弹簧、的伸长量之比为,故D项正确,三项错误.
7.【答案】
【解析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,从开始运动第一段时计时,则 时的瞬时速度等于 内的平均速度
时的瞬时速度等于 内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
8.【答案】
【解析】垫片下落用时等于垫片开始下落距离用时,垫片再下落用时,由于、时间内下落的位移满足的关系,故
由可知
故选BC
9.【答案】
【解析】若拉力 ,假设与相对静止,有
解得
与的最大静摩擦力为
木块的合力为
故假设成立,、两木块的加速度大小分别为
故A正确,B错误;
若拉力 ,假设与相对静止,有
解得
木块的合力为
故假设不成立,与发生相对滑动,、两木块的加速度大小分别为
故C错误,D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】B.由题中 图像得
两车在 时并排行驶,此时
所以 时甲车在前,距乙车的距离为
故B正确。
时
此时
所以另一次并排行驶的时刻为
故A、C错误;
D.两次并排行驶的位置沿公路方向相距
故D正确。
故选BD。
11.【答案】 加速度一半,
【解析】格,加速度一半, ,所以
12.【答案】
【解析】
由图可知,弹簧秤的最小分度为,则拉力读数的大小为
取如图所示的两格表示,则可得出、,由上图得出两力的方向;作出平行四边形,即其对角线的长度表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,故两个力及它们的合力图示如图所示
实验中是由平行四边形得出的,而是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,由于实验过程不可避免的存在误差,因此理论值和实验值存在一定的偏差.方向一定沿方向的是。
故选A。
13.【答案】
【解析】由运动学公式有
解得
对滑块有
解得
14.【答案】 ;
【解析】小球从点上升的过程做竖直上抛运动,根据竖直上抛运动的基本公式结合位移关系求解即可;
玻璃管的最小长度等于小球上升的最大高度加上点距玻璃管底部的距离。
【详解】小球从点上升到最大高度过程中
小球从点上升的最大高度
依据题意
联立解得
玻璃管的最小长度
可得
15.【答案】 ; ; ,
【解析】由初速度等于零的匀变速直线运动的位移时间公式可得
解得
设气囊组成的斜面的倾斜角为,由几何知识可得
可得
对乘客,由牛顿第二定律可得
解得
由速度时间公式,可得乘客滑到斜面底端时的速度
由题意可知,当前一个乘客滑到斜面底端时,则有前、后两个乘客在斜面上的距离最大,最大距离为
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