2024-2025学年广东省肇庆市广东肇庆中学高三(上)月考
物理试卷(10月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得物理概念和物理规律,推动物理学的发展。下列关于几幅课本插图的说法中错误的是( )
A. 甲图中,卡文迪许测定引力常的实验运用了放大法测微小量
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效法
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,伽利略研究力和运动关系时,运用了对比实验方法
2.明代徐光启农政全书记载了戽斗是一种小型的人力提水灌田农具,如图所示,两人双手执绳牵斗取水,忽略绳子质量,戽斗平衡时,则( )
A. 绳子越短,绳子对人的作用力越小 B. 绳子越长,绳子对人的作用力越小
C. 绳子越短,绳子对戽斗的作用力越大 D. 绳子越长,绳子对戽斗的作用力越大
3.滑雪运动深受人民群众喜爱。如图某滑雪运动员可视为质点由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道,若运动员从滑道的点匀速率滑行到最低点,则运动员沿下滑过程中( )
A. 所受合外力始终为零 B. 合外力做功一定为零
C. 所受摩擦力不变 D. 机械能守恒
4.如图所示,、分别是甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动的速度图像,由图像可以判断( )
A. 后甲、乙两车的加速度大小相等 B. 两车只有时刻速率相等
C. 时刻两车相距最远 D. 两车在时相遇
5.某同学在搭乘电梯的过程中,利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度随时间的变化关系如图所示。时,电梯的速度为零,取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 时,该同学受到的支持力大于重力
B. 时,该同学处于失重状态
C. 过程中,该同学乘电梯下降
D. 时,电梯的速度最大
6.人造卫星的圆形轨道离地面高度为,地球同步卫星离地面高度为,,两卫星共面且旋转方向相同。某时刻卫星恰好出现在赤道上某建筑物的正上方,设地球赤道半径为,地面重力加速度为则( )
A. 、线速度大小之比为
B. 、角速度之比为
C. 、向心加速度大小之比
D. 下一次通过正上方所需时间等于
7.质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂另一质量为的小球,且。用一力水平向右拉小球,使小球和小车一起以加速度向右运动,细线与竖直方向成角,细线的拉力为,如图。若用一力水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动的,细线与竖直方向也成角,细线的拉力为,如图,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图甲和图乙所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 图甲的情形中,人可能匀速下滑
B. 图甲的情形中,轻绳对人的作用力小于人的重力
C. 图乙的情形中,钢索对轻环可能无摩擦力
D. 图乙的情形中,若轻环突然被卡而停止,则在此瞬间轻绳对人的拉力一定大于人的重力
9.发光弹弓弹射飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具,其工作原理是利用弹弓将发光飞箭弹出后在空中飞行。若小朋友以大小为的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出,飞箭落回地面时动能大小为,设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变。重力加速度为,以地面为零势能面,则下列说法正确的是( )
A. 飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为 B. 飞箭下落过程中重力做功为
C. 飞箭在最高点具有的机械能为 D. 飞箭所受空气阻力与重力大小之比为
10.风谷车农具在我国有着悠久的历史,它的工作原理是在同一风力作用下,谷种和瘪谷空壳谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,简化如图。若谷种和瘪谷飞出后不计空气阻力和风力的影响,对这一现象,下列分析正确的是风轮( )
A. 质量越大,惯性越大,所以处是谷种
B. 谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
C. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
三、实验题:本大题共2小题,共21.6分。
11.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮,使长木板水平放置且细线平行干长木板没有平衡摩擦力;在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,多次改变托盘中砝码的质量,记录传感器的读数,测出加速度。请回答下列问题:
如果本实验中托盘和砝码的质量用表示,物块的质量用表示,则________;
A. .
C.应大于某值 .与之间的大小关系不做要求
实验中得到如图乙所示的一条纸带,己知交流电频率为的交流电,两计数点间还有四个点没有画出,根据纸带可求出物块的加速度为_________结果保留三位宥效数字;
以力传感器的示数为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图像是一条直线如图丙所示,求得图线的斜率为,横轴截距为,若传感器的质量为,则物块的质量为_________;
如果摩擦阻力只考虑物块与长木板之间的摩擦阻力,若已知重力加速度为,物块与长木板动摩擦因数为__________。
12.某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从点自由下落,下落过程中经过点正下方的光电门时,光电计时器记录下小球通过光电门时间,当地的重力加速度为。
为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备了如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门、数字式计时器、游标卡尺分度,请问还需要_________选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”。
用游标卡尺测量铁球的直径主尺示数单位为和游标的位置如图丙所示,则其直径为_______。
用游标卡尺测出小球的直径和调整之间距离,记录下通过光电门的时间,多次重复上述过程,作出随的变化图像如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率_________。
在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为,则实验过程中所受的平均阻力与小球重力的比值_________用、表示。
四、计算题:本大题共3小题,共32.4分。
13.某大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘飞艇参加了“微重力飞行计划”,飞行员将飞艇开到的高空后,让其由静止开始下落,以模拟一种微重力的环境,下落过程中飞艇所受空气阻力仅为其重力的倍,大学生们就可以进行微重力影响的实验。在距离地面时飞艇向下做匀减速直线运动,若要求飞艇以大小为的加速度做匀减速运动,重力加速度取,试计算:
微重力环境持续的时间;
飞艇距离地面多高的地方速度减为零。
14.如图所示,小球和物块质量均为,、由一劲度系数的轻质弹簧连接,静止竖直立于水平桌面上。如图所示,某同学设计了一个把提离桌面的小实验,把轻绳一端与球连接,另一端穿过一竖直光滑的细管后与质量也为的小球相连,用手托住球,使绳子自然伸直,此时绳子无张力,长为。现保持细管顶端点高度不变,轻轻摇动细管,让小球转动一段时间后,物块刚好被提离桌面,此时在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。求:
从实验开始到物块刚好被提离桌面的过程中,球上升的高度;
物块刚好被提离桌面时,绳与竖直方向间的夹角及小球的线速度大小;
从开始摇动细管到物块刚好被提离桌面的过程中,手所做的功。
15.如图所示,电动机带动倾角为的传送带以的速度逆时针匀速运动,传送带下端点与水平面平滑连接,、间距;传送带在上端点恰好与固定在竖直平面内的半径为的光滑圆弧轨道相切,一轻质弹簧的右端固定在处的挡板上,质量可看做质点的物体靠在弹簧的左端处,此时弹簧处于原长,、间距,段光滑,段粗糙现将压缩弹簧一定距离后由静止释放,经过冲上传送带,经点冲上光滑圆弧轨道,通过最高点时对点的压力为上述过程中,经点滑上传送带时,速度大小不变,方向变为沿传送带方向.已知与传送带同的动摩擦因数为、与段间的动摩擦因数为,重力加速度大小求:
在圆弧轨道的点时物体的速度
在传送带上运动的过程中,带动传送带的电动机由于运送多输出的电能.
释放前,系统具有的弹性势能
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.刻度尺
13.;
【详解】设飞艇下落的加速度为 ,根据牛顿第二定律可得
解得
飞艇下落时间 满足
解得
后,飞艇将做匀减速运动,开始减速时飞艇的速度为
减速运动时飞艇的运动满足
解得
所以距离地面
14.解:设图中弹簧的压缩量为,刚离地时弹簧的伸长量为,
对:1
对:,
上升高度;
对:,,
对:,
解得 ,;
组成的系统在此过程中,因为,所以,
,
解得。
15.恰能过点,由牛顿第二定律:
解得 ,
从到由机械能守恒:
解得
在传送带上运动时由于小于皮带速度,可知物体一直做加速运动,
由
解得
由公式:,解得
由解得;
传送带在时间内的位移:,
由于物体对皮带有沿皮带向下的摩擦力,要维持皮带匀速运动,故电动机要额外给皮带一个沿皮带向上的牵引力,大小与物体受到的摩擦力一样大,
多做的功,多输出的电能
设弹簧弹力对物体做功,则从弹簧的压缩端到点,对由动能定理:
解得:
可知
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