【精品解析】四川省江油市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

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名称 【精品解析】四川省江油市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-03-28 09:31:10

文档简介

四川省江油市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
1.(2024高三上·江油月考)从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,两位同学合作,用刻度尺可测得人的反应时间:如图甲所示,握住尺的上端,在尺的下部做握尺的准备但不与尺接触,当看到放开手时,立即握住尺,若做握尺准备时,手指位置如图乙所示,而握住尺时的位置如图丙所示,由此测得同学的反应时间约为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】直尺做自由落体运动,下落时间等于受测者的反应时间;由自由落体规律可求得下落时间.由图可知,开始时的位置在处,握住尺时的位置在处,所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】知道什么是人的反应时间,即人从发现情况到采取措施所用的时间.并明确物体做自由落体运动
2.(2024高三上·江油月考)如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,下列判断正确的是(  )
A.物体一直往正方向运动
B.2s末物体位于出发点
C.3s末物体的加速度大小为1.5m/s2
D.前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相反
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图象可知,物体在前2s内往正方向运动,在后2s内往负方向运动,故A错误;
B.2s末物体的位移,即距离出发点的距离
故B错误;
C.3s末物体的加速度大小为
故C正确;
D.由图象可知,前2秒内和后2秒内的图象的斜率相同,故前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相同,故D错误。
故选C。
【分析】A.利用图像v的正负判断物体先向正方向运动,后向负方向运动;
B.利用图像围成的面积表示位移进行判断;
CD.根据图像斜率表示加速度,可知,加速度一直保持不变。
3.(2024高三上·江油月考)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C.杆对小球的弹力大小为mg
D.杆对小球的弹力大小为
【答案】D
【知识点】形变与弹力;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.以小球为研究对象,画出小球受力示意图,分析弹力方向,对小球受力分析如图所示
由图可知,当a大小不同时,杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿杆,但弹力方向一定斜向上,故AB错误;
CD.根据三角形关系求出杆对小球的弹力大小。由几何关系可知,杆对小球的弹力大小为
故C错误,D正确。
故选D。
【分析】解本题时容易错误地认为杆的弹力方向一直沿杆向上,解固定杆的弹力问题时要根据物体的受力情况和运动情况进行分析。
4.(2024高三上·江油月考)如图为一款顺德产的吊床,用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起,绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L,床及床上物品的总质量为m,绳的重力不计,则每条绳上的张力大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】求出每条绳与竖直方向的夹角的余弦值,以床为研究对象,根据竖直方向受力平衡进行解答。设每个绳子张力为T,绳子与竖直方向的夹角为,根据几何知识有
对吊床,根据平衡条件可得
故每条绳上的张力大小为
故选A。
【分析】确定研究对象、进行受力分析、根据竖直方向受力平衡列方程求解即可。
5.(2024高三上·江油月考)用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如图所示的两种装置。已知A、B的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.甲图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
B.乙图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
C.甲图装置中当A被拉动时,A、B间的摩擦力大小可用f=μ(mA+mB)g表示
D.乙图装置中当A被拉动时,A对B的摩擦力方向向左
【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;摩擦力的判断与计算
6.(2024高三上·江油月考)如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块(  )
A.通过bc、cd段的时间均等于T
B.通过c、d点的速度之比为
C.通过bc、cd段的时间之比为
D.通过c点的速度大于通过bd段的平均速度
【答案】D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,得出通过bc、cd段的位移之比,由此分析自b点由静止开始下滑经过的时间。一小滑块自点由静止开始下滑比小滑块从点静止开始下滑通过段任意一点的速度大,所以让该滑块自点由静止开始下滑,相同位移平均速度变小,时间变大,通过、段的时间均大于,故A错误;
B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,结合速度—位移公式得出经过c、d点的速度,进而得出速度之比。从点静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为,根据初速度为的匀加速直线运动,相同时间的位移之比为
::::
设,则,,设滑块匀加速运动的加速度为,从点静止开始下滑通过点,根据速度位移关系公式
解得
同理可得点的速度为

故B错误;
C.根据运动学公式得出通过bc、cd段的时间之比,由B选项及公式
可知
故C错误;
D.根据平均速度公式求出平均速度,再与通过c点的速度比较即可。通过段的平均速度
所以有
故D正确。
故选D。
【分析】涉及时间一般采用速度—时间关系和位移—时间关系公式解答,如果不涉及时间,一般采用速度—位移关系公式解答。
7.(2024高三上·江油月考)如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有(  )
A.小球对斜劈的压力保持不变
B.轻绳对小球的拉力先减小后增大
C.竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
【答案】D
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对小球进行受力分析,采用图解法,根据平衡条件分析轻绳对小球的拉力以及斜面对小球的支持力变化情况,结合牛顿第三定律分析小球对斜面的压力的变化情况。对小球受力分析,受重力、支持力和细线的拉力,如图所示
CD.对小球和滑块整体分析,根据平衡条件,分析对小滑块施加的竖直向上的拉力、竖直杆对小滑块的弹力的变化情况。对球和滑块整体分析,受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N',拉力F,如图所示
根据平衡条件,水平方向有
竖直方向有
由于N减小,故N'减小,F增加,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】本题考查动态平衡分析问题,关键在于正确运用整体法与隔离法,灵活选择研究对象,采用图像法分析。
8.(2024高三上·江油月考)伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验,下列说法正确的是(  )
A.该实验虽然是理想实验,是在思维中进行的,但仍以真实的实验为基础
B.如果斜面粗糙,不论右侧斜面倾角如何,小球也将上升到与释放点等高的位置
C.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D.该实验证明了力是维持物体运动的原因
【答案】A,C
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A.小球从左侧斜面上某点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升,阻力越小则上升的高度越大,伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用,将会一直运动下去。该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,同时是以斜面实验真实的实验为基础,故A正确;
B.如果斜面粗糙,小球会有能量损失,将不能上升到与O点等高的位置,故B错误;
CD.该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】伽利略研究自由落体运动的规律的实验,要想分清哪些是可靠事实,哪些是科学推论要抓住其关键的特征,即是否是真实的客观存在。
9.(2024高三上·江油月考)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是(已知cos53° = 0.6,sin53° = 0.8)(  )
A.细线烧断后小球做平抛运动
B.细线烧断瞬间小球的加速度为
C.小球静止时弹簧的弹力大小为
D.小球静止时细绳的拉力大小为
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡;牛顿第二定律;平抛运动
【解析】【解答】A.细线烧断的瞬间小球受到弹簧的弹力作用,不只是受到重力作用,因此不会做平抛运动,故A错误;
CD.小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。小球静止时,分析受力情况,如图
由平衡条件得:弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为
故C正确、D错误;
B.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度.细绳烧断的瞬间,弹簧来不及形变,弹为不变,则这时重力和弹簧的弹力的合力等于,根据牛顿第二定律可知,这时小球的加速度为,故B正确。
故选BC。
【分析】小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。
10.(2024高三上·江油月考)无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚,可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离,甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机,甲携带手机进行检测。时刻,乙在甲正前方10m处,二人同时沿同一直线向正前方运动6s,各自运动的图像如图所示(其中x为时间t内的位移),手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。下列判断正确的是(  )
A.甲做加速度大小为的匀减速直线运动
B.乙做速度大小为3m/s的匀速直线运动
C.时,二人相距最近,最近距离为4.5m
D.该蓝牙耳机的最远连接距离为7.5m
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;追及相遇问题
【解析】【解答】A.由图可知甲做匀减速直线运动,乙做匀速直线运动。根据图像可求出甲的加速度大小,运用匀变速直线运动的关系式求解。根据题图可知,甲的与关系为
可得
结合匀减速直线运动位移时间关系
可知甲做初速度大小为,加速度大小为的匀减速直线运动,故A错误;
B.根据题图可知,乙的与关系为
可得
可知乙做速度大小为的匀速直线运动,故B正确;
C.甲、乙运动方向相同,两者速度相同时距离最近,时,甲的瞬时速度
此时二人相距最近,最近的距离为
故C错误;
D.由于蓝牙耳机能被连接的时间为,而甲乙两人时相距最近,所以蓝牙耳机连接的时间为,当时,甲的速度大小为
最远连接距离为
故D正确。
故选BD。
【分析】非常规的运动学图像一般都是从某一个表达式得来的,要先从横纵坐标及图像出发确定表达式,求解出关键物理量,再分析物体的运动问题。
11.(2024高三上·江油月考)某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线。除上述器材外,还需要使用的有   (填选项前字母)。
A.交流电源 B.交流电源 C.秒表 D.刻度尺
(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。
已知交流电源的频率为,则两相邻计数点之间的时间间隔为   s,在打下C点时小车的速度大小为   (保留三位有效数字),小车运动的加速度大小为   (保留两位有效数字)。
【答案】BD;0.10;0.844;1.7
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;平均速度
【解析】【解答】解:(1)AB.根据图象可知该打点计时器是电火花计时器,电火花打点计时器所接电源应为交流电源,A错误,B正确;
C.由打点计时器计算时间,所以不需要秒表,C错误;
D.为测量电火花打点计时器所打点迹之间的距离,必须使用刻度尺,D项正确。
故选BD。
(2)交流电源的频率为,其周期为
两相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动的规律求解瞬时速度大小,由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
根据逐差法可得小车运动的加速度大小,由公式可得
【分析】(1)根据图象可知该打点计时器是电火花计时器,电源采用的是交流220V;
(2)根据匀变速直线运动的规律求解瞬时速度大小;根据逐差法可得小车运动的加速度大小。
12.(2024高三上·江油月考)一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。
(1)甲采用如图a所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量变化的图像如图b所示。(重力加速度)
①利用图b中图像,可求得该弹簧的劲度系数为   。
②利用图b中图像,可求得小盘的质量为    kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比   (选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)为了制作一个弹簧测力计,乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图c所示的图像,为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧   (填“A”或“B”);为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧   (填“A”或“B”)。
【答案】200;0.1;相同;B;A
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。①由图b中图像,可得该弹簧的劲度系数为
②根据图示图象求出质量,然后分析误差,由图b中图像可知,当时,弹簧的伸长量为,则有
解得小盘的质量为
应用图像法处理实验数据,图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数,小盘的质量只会让图线平移,不会改变图线的斜率,故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果,即与真实值相同。
(2)根据胡克定律,结合数学知识即可正确解答,同时注意胡克定律成立的条件。由图c图像可知弹簧A在弹力大于后,图像开始弯曲,不再满足胡克定律;弹簧B在弹力大于后,图像开始弯曲,不再满足胡克定律;故为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧B;
由图像的斜率倒数表示弹簧的劲度系数,可知弹簧A的劲度系数小于弹簧B的劲度系数,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧A。
【分析】(1)①由图示图象应用胡克定律可以求出劲度系数。
②根据图示图象求出质量,然后分析误差。
(2)根据胡克定律,结合数学知识即可正确解答,同时注意胡克定律成立的条件,从而即可求解。
13.(2024高三上·江油月考)某一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从水平地面由静止发射后,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭在燃料用完之前可认为做匀加速直线运动,经过到达离地面高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取。求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小。
(2)火箭上升过程中离地面的最大高度。
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
【答案】解:(1)火箭在燃料用完之前,做匀加速直线运动,根据动力学公式
解得加速度为
燃料恰好用完时火箭的速度大小为
(2)燃料做匀减速直线运动的位移为
火箭上升过程中离地面的最大高度为
(3)设燃料恰好用完到残骸落回地面过程的时间为,根据动力学公式
解得
火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动位移—时间公式求解火箭的速度;
(2)根据速度—时间公式求解火箭继续上升的时间,根据位移—速度公式求解火箭继续上升的高度,进而得到火箭离地面的最大高度;
(3)根据自由落体运动位移—时间公式求解下落时间,进而求解总时间。
14.(2024高三上·江油月考)如图所示,质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2 = 2kg的物体B相连,连接A的细绳与水平方向的夹角为,此时系统处于静止状态。已知A与水平桌面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,求:
(1)水平桌面对物体A的支持力大小;
(2)A物体所受摩擦力的大小;
(3)改变物体B的质量,欲使系统始终保持静止,物体B的最大质量是多少。
【答案】解:(1)以A为研究对象,受力分析如图所示
由平衡条件得
F= m2g = 20N
Fsinθ+FN= m1g
FN= 104N
(2)因为
Ffmax= μFN= 44N > Fcosθ
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
(3)对A,在水平方向有
竖直方向
其中
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对A进行受力分析,根据平衡条件在竖直方向上列平衡方程求解支持力;
(2)先计算最大静摩擦力,再根据水平方向的平衡条件列式求解静摩擦力大小;
(3)对A根据水平方向和竖直方向的平衡条件结合临界条件分析解答。
15.(2024高三上·江油月考)2018年8月23日,雅加达亚运会赛艇女子单人双桨决赛中,中国选手陈云霞夺得冠军。比赛中,运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动,每次动作分划水和空中运桨两个阶段。假设划水和空中运桨时间均为1s,赛艇(含运动员、双桨)的质量为60kg,受到的阻力恒定,划水时双桨产生动力大小为赛艇所受阻力的2倍。某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为4m/s,运动员紧接着完成2次动作的过程中,赛艇前进20m,求:
(1)划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;
(2)赛艇的最大速度的大小;
(3)划艇时,双桨产生的动力大小。
【答案】解:(1)设划水阶段和运桨阶段的加速度分别为、,设动力为F,阻力为f,由牛顿第二定律可得
又因为

(2)可知,一次动作中划水的运动为匀加速运动,其位移为


故最大速度
(3)由
可得
所以
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)根据划水和空中运桨两阶段赛艇的受力情况,根据牛顿第二定律求划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;
(2)根据位移—时间公式求出加速度大小,再根据速度-时间公式求赛艇的最大速度大小;
(3)由牛顿第二定律求赛艇受到的动力大小
1 / 1四川省江油市第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
1.(2024高三上·江油月考)从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,两位同学合作,用刻度尺可测得人的反应时间:如图甲所示,握住尺的上端,在尺的下部做握尺的准备但不与尺接触,当看到放开手时,立即握住尺,若做握尺准备时,手指位置如图乙所示,而握住尺时的位置如图丙所示,由此测得同学的反应时间约为(  )
A. B. C. D.
2.(2024高三上·江油月考)如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,下列判断正确的是(  )
A.物体一直往正方向运动
B.2s末物体位于出发点
C.3s末物体的加速度大小为1.5m/s2
D.前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相反
3.(2024高三上·江油月考)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是(  )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C.杆对小球的弹力大小为mg
D.杆对小球的弹力大小为
4.(2024高三上·江油月考)如图为一款顺德产的吊床,用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起,绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L,床及床上物品的总质量为m,绳的重力不计,则每条绳上的张力大小为(  )
A. B. C. D.
5.(2024高三上·江油月考)用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如图所示的两种装置。已知A、B的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.甲图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
B.乙图装置中只有匀速拉动A,才能用弹簧测力计的读数表示A、B间的摩擦力大小
C.甲图装置中当A被拉动时,A、B间的摩擦力大小可用f=μ(mA+mB)g表示
D.乙图装置中当A被拉动时,A对B的摩擦力方向向左
6.(2024高三上·江油月考)如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块(  )
A.通过bc、cd段的时间均等于T
B.通过c、d点的速度之比为
C.通过bc、cd段的时间之比为
D.通过c点的速度大于通过bd段的平均速度
7.(2024高三上·江油月考)如图所示,带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则有(  )
A.小球对斜劈的压力保持不变
B.轻绳对小球的拉力先减小后增大
C.竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
8.(2024高三上·江油月考)伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验,下列说法正确的是(  )
A.该实验虽然是理想实验,是在思维中进行的,但仍以真实的实验为基础
B.如果斜面粗糙,不论右侧斜面倾角如何,小球也将上升到与释放点等高的位置
C.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D.该实验证明了力是维持物体运动的原因
9.(2024高三上·江油月考)细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。以下说法正确的是(已知cos53° = 0.6,sin53° = 0.8)(  )
A.细线烧断后小球做平抛运动
B.细线烧断瞬间小球的加速度为
C.小球静止时弹簧的弹力大小为
D.小球静止时细绳的拉力大小为
10.(2024高三上·江油月考)无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚,可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离,甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机,甲携带手机进行检测。时刻,乙在甲正前方10m处,二人同时沿同一直线向正前方运动6s,各自运动的图像如图所示(其中x为时间t内的位移),手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。下列判断正确的是(  )
A.甲做加速度大小为的匀减速直线运动
B.乙做速度大小为3m/s的匀速直线运动
C.时,二人相距最近,最近距离为4.5m
D.该蓝牙耳机的最远连接距离为7.5m
11.(2024高三上·江油月考)某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线。除上述器材外,还需要使用的有   (填选项前字母)。
A.交流电源 B.交流电源 C.秒表 D.刻度尺
(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。
已知交流电源的频率为,则两相邻计数点之间的时间间隔为   s,在打下C点时小车的速度大小为   (保留三位有效数字),小车运动的加速度大小为   (保留两位有效数字)。
12.(2024高三上·江油月考)一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。
(1)甲采用如图a所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量变化的图像如图b所示。(重力加速度)
①利用图b中图像,可求得该弹簧的劲度系数为   。
②利用图b中图像,可求得小盘的质量为    kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比   (选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)为了制作一个弹簧测力计,乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图c所示的图像,为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧   (填“A”或“B”);为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧   (填“A”或“B”)。
13.(2024高三上·江油月考)某一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从水平地面由静止发射后,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭在燃料用完之前可认为做匀加速直线运动,经过到达离地面高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取。求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小。
(2)火箭上升过程中离地面的最大高度。
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
14.(2024高三上·江油月考)如图所示,质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2 = 2kg的物体B相连,连接A的细绳与水平方向的夹角为,此时系统处于静止状态。已知A与水平桌面的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,求:
(1)水平桌面对物体A的支持力大小;
(2)A物体所受摩擦力的大小;
(3)改变物体B的质量,欲使系统始终保持静止,物体B的最大质量是多少。
15.(2024高三上·江油月考)2018年8月23日,雅加达亚运会赛艇女子单人双桨决赛中,中国选手陈云霞夺得冠军。比赛中,运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动,每次动作分划水和空中运桨两个阶段。假设划水和空中运桨时间均为1s,赛艇(含运动员、双桨)的质量为60kg,受到的阻力恒定,划水时双桨产生动力大小为赛艇所受阻力的2倍。某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为4m/s,运动员紧接着完成2次动作的过程中,赛艇前进20m,求:
(1)划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;
(2)赛艇的最大速度的大小;
(3)划艇时,双桨产生的动力大小。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】直尺做自由落体运动,下落时间等于受测者的反应时间;由自由落体规律可求得下落时间.由图可知,开始时的位置在处,握住尺时的位置在处,所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】知道什么是人的反应时间,即人从发现情况到采取措施所用的时间.并明确物体做自由落体运动
2.【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图象可知,物体在前2s内往正方向运动,在后2s内往负方向运动,故A错误;
B.2s末物体的位移,即距离出发点的距离
故B错误;
C.3s末物体的加速度大小为
故C正确;
D.由图象可知,前2秒内和后2秒内的图象的斜率相同,故前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相同,故D错误。
故选C。
【分析】A.利用图像v的正负判断物体先向正方向运动,后向负方向运动;
B.利用图像围成的面积表示位移进行判断;
CD.根据图像斜率表示加速度,可知,加速度一直保持不变。
3.【答案】D
【知识点】形变与弹力;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.以小球为研究对象,画出小球受力示意图,分析弹力方向,对小球受力分析如图所示
由图可知,当a大小不同时,杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿杆,但弹力方向一定斜向上,故AB错误;
CD.根据三角形关系求出杆对小球的弹力大小。由几何关系可知,杆对小球的弹力大小为
故C错误,D正确。
故选D。
【分析】解本题时容易错误地认为杆的弹力方向一直沿杆向上,解固定杆的弹力问题时要根据物体的受力情况和运动情况进行分析。
4.【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】求出每条绳与竖直方向的夹角的余弦值,以床为研究对象,根据竖直方向受力平衡进行解答。设每个绳子张力为T,绳子与竖直方向的夹角为,根据几何知识有
对吊床,根据平衡条件可得
故每条绳上的张力大小为
故选A。
【分析】确定研究对象、进行受力分析、根据竖直方向受力平衡列方程求解即可。
5.【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;摩擦力的判断与计算
6.【答案】D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,得出通过bc、cd段的位移之比,由此分析自b点由静止开始下滑经过的时间。一小滑块自点由静止开始下滑比小滑块从点静止开始下滑通过段任意一点的速度大,所以让该滑块自点由静止开始下滑,相同位移平均速度变小,时间变大,通过、段的时间均大于,故A错误;
B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,结合速度—位移公式得出经过c、d点的速度,进而得出速度之比。从点静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为,根据初速度为的匀加速直线运动,相同时间的位移之比为
::::
设,则,,设滑块匀加速运动的加速度为,从点静止开始下滑通过点,根据速度位移关系公式
解得
同理可得点的速度为

故B错误;
C.根据运动学公式得出通过bc、cd段的时间之比,由B选项及公式
可知
故C错误;
D.根据平均速度公式求出平均速度,再与通过c点的速度比较即可。通过段的平均速度
所以有
故D正确。
故选D。
【分析】涉及时间一般采用速度—时间关系和位移—时间关系公式解答,如果不涉及时间,一般采用速度—位移关系公式解答。
7.【答案】D
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对小球进行受力分析,采用图解法,根据平衡条件分析轻绳对小球的拉力以及斜面对小球的支持力变化情况,结合牛顿第三定律分析小球对斜面的压力的变化情况。对小球受力分析,受重力、支持力和细线的拉力,如图所示
CD.对小球和滑块整体分析,根据平衡条件,分析对小滑块施加的竖直向上的拉力、竖直杆对小滑块的弹力的变化情况。对球和滑块整体分析,受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N',拉力F,如图所示
根据平衡条件,水平方向有
竖直方向有
由于N减小,故N'减小,F增加,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】本题考查动态平衡分析问题,关键在于正确运用整体法与隔离法,灵活选择研究对象,采用图像法分析。
8.【答案】A,C
【知识点】伽利略理想斜面实验
【解析】【解答】A.小球从左侧斜面上某点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升,阻力越小则上升的高度越大,伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用,将会一直运动下去。该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,同时是以斜面实验真实的实验为基础,故A正确;
B.如果斜面粗糙,小球会有能量损失,将不能上升到与O点等高的位置,故B错误;
CD.该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】伽利略研究自由落体运动的规律的实验,要想分清哪些是可靠事实,哪些是科学推论要抓住其关键的特征,即是否是真实的客观存在。
9.【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡;牛顿第二定律;平抛运动
【解析】【解答】A.细线烧断的瞬间小球受到弹簧的弹力作用,不只是受到重力作用,因此不会做平抛运动,故A错误;
CD.小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。小球静止时,分析受力情况,如图
由平衡条件得:弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为
故C正确、D错误;
B.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度.细绳烧断的瞬间,弹簧来不及形变,弹为不变,则这时重力和弹簧的弹力的合力等于,根据牛顿第二定律可知,这时小球的加速度为,故B正确。
故选BC。
【分析】小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。
10.【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;追及相遇问题
【解析】【解答】A.由图可知甲做匀减速直线运动,乙做匀速直线运动。根据图像可求出甲的加速度大小,运用匀变速直线运动的关系式求解。根据题图可知,甲的与关系为
可得
结合匀减速直线运动位移时间关系
可知甲做初速度大小为,加速度大小为的匀减速直线运动,故A错误;
B.根据题图可知,乙的与关系为
可得
可知乙做速度大小为的匀速直线运动,故B正确;
C.甲、乙运动方向相同,两者速度相同时距离最近,时,甲的瞬时速度
此时二人相距最近,最近的距离为
故C错误;
D.由于蓝牙耳机能被连接的时间为,而甲乙两人时相距最近,所以蓝牙耳机连接的时间为,当时,甲的速度大小为
最远连接距离为
故D正确。
故选BD。
【分析】非常规的运动学图像一般都是从某一个表达式得来的,要先从横纵坐标及图像出发确定表达式,求解出关键物理量,再分析物体的运动问题。
11.【答案】BD;0.10;0.844;1.7
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;平均速度
【解析】【解答】解:(1)AB.根据图象可知该打点计时器是电火花计时器,电火花打点计时器所接电源应为交流电源,A错误,B正确;
C.由打点计时器计算时间,所以不需要秒表,C错误;
D.为测量电火花打点计时器所打点迹之间的距离,必须使用刻度尺,D项正确。
故选BD。
(2)交流电源的频率为,其周期为
两相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动的规律求解瞬时速度大小,由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
根据逐差法可得小车运动的加速度大小,由公式可得
【分析】(1)根据图象可知该打点计时器是电火花计时器,电源采用的是交流220V;
(2)根据匀变速直线运动的规律求解瞬时速度大小;根据逐差法可得小车运动的加速度大小。
12.【答案】200;0.1;相同;B;A
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。①由图b中图像,可得该弹簧的劲度系数为
②根据图示图象求出质量,然后分析误差,由图b中图像可知,当时,弹簧的伸长量为,则有
解得小盘的质量为
应用图像法处理实验数据,图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数,小盘的质量只会让图线平移,不会改变图线的斜率,故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果,即与真实值相同。
(2)根据胡克定律,结合数学知识即可正确解答,同时注意胡克定律成立的条件。由图c图像可知弹簧A在弹力大于后,图像开始弯曲,不再满足胡克定律;弹簧B在弹力大于后,图像开始弯曲,不再满足胡克定律;故为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧B;
由图像的斜率倒数表示弹簧的劲度系数,可知弹簧A的劲度系数小于弹簧B的劲度系数,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧A。
【分析】(1)①由图示图象应用胡克定律可以求出劲度系数。
②根据图示图象求出质量,然后分析误差。
(2)根据胡克定律,结合数学知识即可正确解答,同时注意胡克定律成立的条件,从而即可求解。
13.【答案】解:(1)火箭在燃料用完之前,做匀加速直线运动,根据动力学公式
解得加速度为
燃料恰好用完时火箭的速度大小为
(2)燃料做匀减速直线运动的位移为
火箭上升过程中离地面的最大高度为
(3)设燃料恰好用完到残骸落回地面过程的时间为,根据动力学公式
解得
火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动位移—时间公式求解火箭的速度;
(2)根据速度—时间公式求解火箭继续上升的时间,根据位移—速度公式求解火箭继续上升的高度,进而得到火箭离地面的最大高度;
(3)根据自由落体运动位移—时间公式求解下落时间,进而求解总时间。
14.【答案】解:(1)以A为研究对象,受力分析如图所示
由平衡条件得
F= m2g = 20N
Fsinθ+FN= m1g
FN= 104N
(2)因为
Ffmax= μFN= 44N > Fcosθ
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
(3)对A,在水平方向有
竖直方向
其中
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对A进行受力分析,根据平衡条件在竖直方向上列平衡方程求解支持力;
(2)先计算最大静摩擦力,再根据水平方向的平衡条件列式求解静摩擦力大小;
(3)对A根据水平方向和竖直方向的平衡条件结合临界条件分析解答。
15.【答案】解:(1)设划水阶段和运桨阶段的加速度分别为、,设动力为F,阻力为f,由牛顿第二定律可得
又因为

(2)可知,一次动作中划水的运动为匀加速运动,其位移为


故最大速度
(3)由
可得
所以
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)根据划水和空中运桨两阶段赛艇的受力情况,根据牛顿第二定律求划水和空中运桨两阶段赛艇的加速度大小之比;
(2)根据位移—时间公式求出加速度大小,再根据速度-时间公式求赛艇的最大速度大小;
(3)由牛顿第二定律求赛艇受到的动力大小
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