2024-2025学年湖南省邵阳市邵东市第一中学高三（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年湖南省邵阳市邵东市第一中学高三（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 在恒力作用下，物体可能做曲线运动
B. 在变力作用下，物体不可能做曲线运动
C. 做曲线运动的物体，其运动状态可能不改变
D. 物体做曲线运动时，其加速度与速度的方向可能一致
2.下图实例中，判断正确的是( )
A. 甲图中冰晶五环被匀速吊起的过程中机械能守恒
B. 乙图中物体在外力作用下沿光滑斜面加速下滑的过程中机械能守恒
C. 丙图中不计任何阻力，轻绳连接的物体、组成的系统运动过程中机械能守恒
D. 丁图中小球在光滑水平面上以一定的初速度压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒
3.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为，质量之比为：：。则可知( )
A. 做圆周运动的半径为
B. 做圆周运动的半径为
C. 、做圆周运动的角速度之比为：
D. 、做圆周运动的线速度之比为：
4.如图所示，表面光滑的楔形物块固定在水平地面上，，质量相同的物块和分别从斜面顶端沿、由静止自由滑下．在两物块到达斜面底端的过程中，正确的是( )
A. 两物块所受重力冲量相同
B. 两物块的动量改变量相同
C. 两物块的动能改变量相同
D. 两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
5.如图所示，个完全相同、棱长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为，总质量为，它们一起以速度在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为( )
A. B. C. D.
6.有一段水平粗糙轨道长为，第一次物块以初速度由点出发，向右运动到达点时速度为，第二次物块以初速度由出发向左运动。以为坐标原点，水平向右为正方向，物块与地面的摩擦力大小随的变化如图，已知物块质量为，下列说法正确的是( )
A. 第二次能到达点，且所用时间与第一次相等
B. 图像的斜率为
C. 两次运动中，在距离点处摩擦力功率大小不相等
D. 若第二次能到达点，则在点的速度小于
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有、两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则( )
A. 杆对环的支持力不变 B. 环对杆的摩擦力变小
C. 杆对环的力不变 D. 与环相连的细绳对书本的拉力变大
8.将“太极球”简化成如图所示的球拍和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离球拍而做匀速圆周运动，且在运动到图中的、、、位置时球与球拍间无相对运动趋势为圆周的最高点，为最低点，、与圆心等高且在、处球拍与水平面夹角为设球的质量为，圆周的半径为，重力加速度为，不计球拍的重力，若运动到最高点时球拍与小球之间作用力恰为，则下列说法正确的是( )
A. 圆周运动的周期为
B. 圆周运动的周期为
C. 在、处球拍对球的作用力大小为
D. 在、处球拍对球的作用力大小为
9.如图甲所示，一个质量为的物体可看成质点在沿斜面方向的拉力作用下，从倾角的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立轴，拉力做的功与物体位置坐标的关系如图乙所示。取。物体沿斜面向上运动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 物体沿斜面向上运动的最大位移
B. 物体沿斜面向上运动的时间为
C. 在处，拉力的功率为
D. 拉力的最大功率为
10.如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件各工作均相同，且可视为质点轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达端取走时恰好在端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是( )
A. 工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力
B. 两个工件间的最大距离为
C. 两个工件间的最小距离为
D. 稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图甲所示是很多力学实验中常使用的装置。
关于该装置的下列说法正确的是______。
A.利用该装置做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，需要平衡摩擦力
B.以小车和砝码整体为研究对象，平衡摩擦力后，可利用该装置“验证机械能守恒定律”
C.利用该装置做“探究小车的加速度与力、质量的关系”的实验时，除应平衡摩擦力外，还必须满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量
在用该装置来“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，操作如下：
平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应_____填“减小”或“增大”木板的倾角。
图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度的倒数与盘和砝码的总质量的倒数之间的实验关系图像。若牛顿第二定律成立，则小车的质量______。取结果保留位有效数字
若用图丁的装置拓展探究方法，按如下步骤进行：
(ⅰ)挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
(ⅱ)取下托盘和砝码，测出总质量为，记为小车受到的作用力，让小车沿木板下滑，测出加速度；
(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
若小明同学操作规范，随着托盘内的砝码数增大，作出的图像正确的是_______
A. ． ．
12.利用力传感器验证系统机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示，细线一端拴一个小球，另一端连接力传感器并固定在铁架台上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放小球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为，小球在悬挂后静止时，测出悬挂点到球心的距离为，已知重力加速度大小为。
将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化，读取拉力的最大值为，则小球通过最低点的速度大小为______；小球从静止释放到运动最低点过程中，小球动能的增加量为______；重力势能的减少量为______用上述给定或测定物理量的符号表示。若两者在误差允许的范围内相等，则小球的机械能是守恒的。
关于该实验，下列说法中正确的有______。
A.可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
B.细线要选择伸缩性小的
C.球尽量选择密度大的
D.可以不测球的质量和悬挂点到球心的距离
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.我国自主研制了运重型运输机。飞机获得的升力大小可用描写，为系数；是飞机在平直跑道上的滑行速度，与飞机所受重力相等时的称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的值可视为不变。
求飞机装载货物后的起飞离地速度；
若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
14.如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端点水平，上端与点的高度差为，倾斜传送带与水平方向的夹角为，传送带的上端点到点的高度差为传送带传动轮的大小可忽略不计。一质量为的滑块可看作质点从轨道的点由静止滑下，然后从点抛出，恰好以平行于传送带的速度从点落到传送带上，传送带逆时针传动，速度大小为，滑块与传送带间的动摩擦因数为，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，，试求：
滑块运动至点时的速度大小；
滑块由到运动过程中克服摩擦力做的功；
滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量。
15.如图所示，倾角的传送带，正以速度顺时针匀速转动。质量为的木板轻放于传送带顶端，木板与传送带间的动摩擦因数，当木板前进时机器人将另一质量也为的货物轻放在木板的右端，货物与木板间的动摩擦因数，重力加速度为，货物可视为质点，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，传送带足够长，每一次货物都不会从木板上滑下。求
木板前进时的速度大小；
机器人在放上第一个货物后取走货物，求取走第一个货物时木板动能；
机器人取走第一个货物后将第二个货物轻放在木板的右端，求后取走第二个货物时木板的速度大小。
参考答案
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增大

12.
13.解：令飞机装载货物前的起飞速度为，飞机的质量为
离地时有，
代入数据解得，
令飞机装载货物后的质量为，飞机的起飞速度为，
则当飞机起飞时有，
则；
根据运动学公式可知，飞机在滑行过程中加速度的大小为，
所用时间为。
答：飞机装载货物后的起飞离地速度为；
若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行起飞离地，飞机在滑行过程中加速度的大小为，所用的时间为。
14.解：在点，竖直分速度：，
而，
解得：；
点的水平分速度为：，
从到点的过程中，据动能定理列式：
，
解得：；
滑块在传送带上运动时，据牛顿第二定律列：
，
解得：，方向沿传送带向上，
滑块与传送带达到共同速度耗时：
，
二者间的相对位移为：
，
由于，此后滑块将做匀速直线运动，
。
15.【解答】
解：木板放在传送带上受力如图所示，根据牛顿第二定律有：
，解得：
设木板前进时速度大小为，由速度时间关系有：
解得：
放上货物后，货物受力如图所示，设货物向下做匀加速直线运动的加速度大小为，
根据牛顿第二定律有：
解得：
放上货物后，木板受力如图所示，
因为
所以木板向下做匀减速运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有：
解得：
设经时间后二者有共同速度，由速度公式有：
解得：，
二者共速后一起先做匀加速运动，设加速度大小为，则有：
解得：
设再次加速至与传送带共速所需时间为，则有：
解得：
因为
所以取走第一个货物时木板的速度大小为：
取走第一个货物时木板动能；
取走第一个货物后，设木板在传送带上匀加速的加速度大小为，
由牛顿第二定律有：
解得：
放上第二个货物时，木板速度大小为：
轻放上第二个货物后，货物在木板上做加速度大小为的匀加速运动，
木板做匀减速运动的加速度大小为，对木板，由牛顿第二定律有：
解得：
假设木板与传送带先共速，设所需时间为，对木板：
解得：
此时第二个货物速度大小为：
假设成立。木板与传送带共速后，货物继续在木板上做加速度大小为的匀加速运动，木板做加速度大小为的匀减速
设经时间后二者有共同速度，由速度公式有：
解得：，
二者共速后一起做加速度大小为的匀加速运动，设经时间后与传送带共速，则有：
，解得：
与传送带共速后木板与货物一起继续匀加速运动，加速度大小为，加速时间为：
取走第二个货物时木板速度大小为：。
【分析】本题为倾斜传送带问题、板块问题的综合，对于此类问题，要明确加速度是将力与运动联系起来的桥梁，做好物体的受力分析，利用牛顿第二定律求加速度，然后分析物体的运动过程，另外要注意当物体与传送带共速时，摩擦力的方向会发生变化。这儿有一点一定要注意，一般我们要判断与的关系，与的大小不同，共速之后的运动情况会有所不同。
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