2024-2025学年湖北省黄冈市高三(上)期中考试物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.关于惯性和物体间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 两辆相同的汽车,速度大的惯性大,速度小的惯性小
B. 物体间的相互作用力,只有在物体都静止的时候大小才相等
C. 大人拉动小孩的时候,自己不动,是因为大人拉小孩的力大于小孩拉大人的力
D. 乒乓球可以被轻易扣杀,铅球却很难被掷得更远,是因为铅球的惯性比乒乓球惯性大
2.一辆汽车在平直的公路上快速行驶,突然前方有一条小狗从公路边上冲上公路,为避免撞上小狗,汽车司机急刹车直到汽车停止,汽车减速过程可视为匀减速直线运动。从司机发现小狗到汽车完全停下来,汽车的速度与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车减速过程经历的时间为
B. 汽车减速过程的加速度大小为
C. 从司机发现小狗到汽车完全停下来,汽车的位移是
D. 从司机发现小狗到汽车完全停下来,汽车的平均速度为
3.如图所示,用的铁锤钉钉子。铁锤击打钉子之前的速度为,击打钉子之后的速度变为,打击时间为。铁锤的重力忽略不计,取重力加速度。则铁锤击打钉子的过程中,下列说法正确的是( )
A. 铁锤对钉子的平均作用力大小为
B. 铁锤动量的变化量大小为,方向竖直向下
C. 减小铁锤击打钉子的时间,其他条件不变,则铁锤对钉子的平均作用力变小
D. 增大铁锤击打钉子之前的速度,其他条件不变,则铁锤对钉子的平均作用变小
4.年月日,我国全球首个医学遥感卫星珞珈四号星成功发射,卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动年月日,我国新一代地球同步轨道通信卫星中星卫星成功发射,卫星在离地面约的高度绕地球做匀速圆周运动地球赤道上有一物体。关于赤道上物体、珞珈四号星、中星卫星,下列说法正确的是( )
A. 赤道上物体的线速度最大
B. 赤道上物体的周期小于中星卫星的周期
C. 珞珈四号星的角速度小于中星卫星的角速度
D. 珞珈四号星的向心加速度大于中星卫星的向心加速度
5.如图所示,粗糙的水平地面上放一个物体,天花板上用杆子固定一个光滑的定滑轮,轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端与物体相连,另一端悬挂物体。物体在水平外力作用下缓慢上升,直到连接物体的细绳与竖直方向成夹角。此过程中物体始终保持静止。下列说法正确的是( )
A. 水平外力先增大后减小 B. 细绳的拉力先减小后增大
C. 地面对物体的支持力一直减小 D. 地面对物体的摩擦力一直减小
6.一个质量为的物体静止在光滑的水平面上,给物体施加方向不变的水平拉力,从拉力作用在物体上开始,拉力随物体位移的变化图像如图所示。在物体运动的内,下列说法正确的是( )
A. 前内拉力做的功为
B. 物体在处速度为
C. 物体在位置时拉力的瞬时功率为
D. 物体在前内做匀加速直线运动,后内做匀速直线运动
7.如图所示,光滑水平面上有一静止带有四分之一光滑圆弧形轨道的滑块,轨道底端与水平面相切,滑块质量为。质量为的小球以初速度从圆弧形轨道底端冲上轨道,若小球没有从轨道顶端冲出,在小球冲上轨道到上滑到最高点的过程中,滑块的位移为,所用的时间为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球沿轨道上滑到最高点时的速度为
B. 小球回到轨道底端时的速度大小为
C. 小球从冲上轨道到上滑到最高点,小球的水平位移为
D. 仅增大小球的初速度,小球从轨道顶端冲出轨道后,将沿竖直方向运动
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8.机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的倍。、分别是两轮边缘上的质点,如图所示,皮带与两轮之间不发生相对滑动。下列说法正确的是( )
A. 质点、的线速度 B. 质点、的角速度
C. 质点、的转速 D. 质点、的向心加速度
9.年夏天,我国奥运健儿在第届夏季奥运会上摘得枚金牌,取得参加境外奥运会的史上最好成绩,其中,邓雅文获得自由式小轮车女子公园赛金牌。邓雅文比赛中的一段赛道简化成如图所示,半径相等的圆弧形轨道、与地面相切,平台水平,、所对应的圆心角均为。邓雅文骑着小轮车从点冲上轨道,从点冲出轨道,又从点无碰撞地落回轨道。已知邓雅文和小轮车一起可以看做质点,长,不计空气阻力,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 从点冲出时的速度为
B. 留给邓雅文在空中完成各种动作的时间为
C. 邓雅文离平台的最大高度为
D. 从点落回轨道时的速度为
10.如图所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端与物体栓接,物体在竖直向上的外力的作用下将托住,弹簧的劲度系数,、的质量均为。刚开始弹簧处于原长状态,、均静止。某时刻改变外力使向下做匀加速直线运动。前内为变力,后为恒力。取重力加速度。在向下匀加速直线运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 的加速度大小为
B. 从开始运动到、分离,向下运动的位移是
C. 的最大值是
D. 的最小值是
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来验证动量守恒定律,在气垫导轨右端固定一弹簧,滑块的右端有强粘性的胶泥。图中滑块和挡光片的总质量为,滑块和胶泥的总质量为,实验步骤如下:
按图安装好实验器材后,调节气垫导轨水平。接通气源,先将滑块置于气垫导轨上,然后调节底脚螺丝,直到轻推滑块后,滑块上的挡光片通过光电门的时间 通过光电门的时间填“小于”,“等于”,“大于”
将滑块置于两光电门之间,将滑块置于光电门的右侧,滑块在弹簧的作用下向左弹射出去,通过光电门后继续向左滑动并与滑块发生碰撞
两滑块碰撞后粘合在一起向左运动,并通过光电门
实验后,分别记录下挡光片通过光电门的时间,两滑块一起运动时挡光片通过光电门的时间。
完成实验步骤中所缺少的内容。
用游标卡尺测得挡光片的宽度,挡光片通过光电门的时间为,则滑块通过光电门的速度可表示为 用、表示。
实验中测得滑块经过光电门的速度为,两滑块经过光电门的速度为,将两滑块和挡光片看成一个系统,则系统在两滑块相互作用前的总动量为,相互作用后
的总动量 结果保留位小数。
12.用如图甲所示的装置探究物体的加速度与力之间的关系。带有光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上。细绳通过滑轮一端连接滑块,另一端连接固定的力传感器,从力传感器上可以直接读出细绳拉力大小。动滑轮下方悬挂沙桶,通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度。
关于本实验,下列说法正确的是
A.实验需要满足沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量
B.先释放滑块,再接通打点计时器的电源
C.在挂沙桶的条件下,调整长木板左端的高度,以补偿阻力
D.调整长木板右端的定滑轮,使得连接滑块的细绳与长木板平行
实验中打出一条纸带如图乙所示,、、、、为连续的个计数点,相邻两个计数点间还有个点没有画出来,打点计时器所用交流电的频率为,则此次实验中滑块的加速度为 。结果保留位有效数字
某实验兴趣小组,利用该实验装置来测定滑块的质量和滑块与长板间的动摩擦因数,实验中不平衡摩擦,多次实验。利用所测得的数据作出图像如图丙所示,图像的斜率为,与纵轴的截距为一,重力加速度为,则本次实验中由图像测得滑块的质量为 ,滑块与长木板之间的动摩擦因数为 用题目中的、、表示。考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力,则测得的动摩擦因数 填“大于”,“等于”,“小于”真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13.生活在南极的企鹅经常用肚皮贴着雪地滑行。如图所示,倾角为的倾斜雪地与水平雪地平滑连接于点。一只企鹅肚皮贴着雪地从倾斜雪地上的点由静止开始下滑,最后停在水平雪地上。点离点的距离为,企鹅肚皮与倾斜雪地、水平雪地的动摩擦因数均为,取重力加速度,,。求:
企鹅下滑到点速度的大小
企鹅从静止下滑到停下来所用的时间。
14.如图所示,传送带水平部分、两点间长,传送带在电动机的驱动下以的速度顺时针匀速转动。在传送带端轻轻放上质量的物体,物体在传送带上运动至端,物体与传送带之间的动摩擦因数。取重力加速度。
求:物体从端运动到端所用的时间
物体与传送带之间因摩擦产生的热量
电动机因传送物体而多做的功。
15.如图所示,物块的质量,一根轻绳跨过物块上方的定滑轮,一端与物块相连,另一端与质量为的小环相连,小环穿在竖直固定的均匀细杆上。将小环置于杆的点时,物块、小环均处于静止状态,此时连接小环的轻绳与水平面的夹角。当小环在杆上的点时,小环和定滑轮之间的轻绳处于水平。定滑轮到杆的距离为,不计一切摩擦和定滑轮的大小,现将小环由点静止释放,、关于点对称。取重力加速度,,。
求:小环的质量
小环运动到点速度的大小
小环从点运动点过程中,轻绳对小环做的功。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11.等于; ;。
12.
, ,大于
13.解:企鹅在倾斜雪地上,由牛顿第二定律:
由运动学公式:
企鹅在点的速度:
企鹅从点到点所用的时间:
企鹅在水平雪地上,再由牛顿第二定律:
在水平雪地上停下来所用的时间:
企鹅从静止下滑到停下来所用的时间:
得
14.解:物体在传送带上加速过程中,由牛顿第二定律:
物体加速到与传送带共速所用的时间:
物体加速到与传送带共速所用的位移:
物体与传送带共速后,匀速运动到点的位移:
物体与传送带共速后,匀速运动到点的时间:
则物体从端到端所用的时间:
得
物体加速到与传送带共速的过程中,传送带的位移:
物体与传送带共速后,与传送带保持相对静止,不再产生热量。
物体与传送带因摩擦产生的热量:
得
电动机因传送物体多做的功,由能量守恒定律:
另一解法:对传送带,由动能定理得:
得
15.解:小环静止在点时,轻绳的拉力:
对小环进行受力分析,由正交分解:
小环的质量:
小环从点运动到点,物体的位置不变,由机械能守恒定得
小环运动到点时,小环与物体的速度关系:
两点之间的高度:
则小环运动到点的速度大小:
小环从点运动到点,物体下降的高度:
小环下降高度:
小环下降到点时,物体的速度为零,由机械能守恒定律:
对小环,由动能定理:
得
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