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文档简介
本试卷共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上
无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的。
1.关于某个确定的匀变速直线运动,下列说法正确的是()
A.加速度大小不变,方向是变化的
B.速度大小一定变化,方向一定不变化
C.加速度方向和速度方向都可以不变化
D.加速度方向和速度方向都变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.匀变速直线运动的加速度大小和方向均不变,故A错误;
B.若加速度方向与初速度方向相反(如竖直上抛运动),速度方向会变化,故B错误;
C.当加速度方向与速度方向一致时(如匀加速直线运动),加速度方向和速度方向均不变化,故C正确;
D.匀变速直线运动的加速度方向不变,故D错误。
故选C。
2.宁乡沩水河某段可视为宽度为120m的平直河道,水流速度恒为2m/s。一艘小船在静水中的速度为3m/s
。该小船的船头始终垂直于沩水河河岸向对岸行驶,则下列说法正确的是()
A.小船渡河的时间为30s
B.小船实际航行的速度大小为5m/s
C.小船到达对岸时,沿水流方向的位移为80m
D.若仅增大水流速度,小船渡河时间会变短
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【答案】C
【解析】
【详解】A.渡河时间由河宽与船在静水中垂直于河岸的分速度决定,即,故A错误;
B.实际航行速度为水流速度与船速的合速度,即,故B
错误;
C.沿水流方向的位移为,故C正确;
D.渡河时间仅与河宽和船垂直河岸的分速度有关,与水流速度无关,故D错误。
故选C。
3.无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用方便快捷等优点而在生产生活中得到广泛应用。某次在空
旷无风区域测试一台农用无人机,该机质量为2kg、可垂直起降。无人机从地面由静止开始竖直向上做加速
度大小为的匀加速直线运动,上升5s时无人机突然失去动力,直至落回地面。不计无人机受到的空
气阻力,取重力加速度大小,则下列说法正确的是()
A.无人机上升过程始终处于超重状态
B.无人机发动机输出的最大功率为200W
C.整个过程中无人机发动机输出的总功与克服重力做的功相等
D.整个过程所用的时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机加速上升时加速度向上,处于超重状态;失去动力后减速上升,加速度向下,处于失重
状态。故A错误。
B.无人机加速阶段末速度最大,为
此时升力
最大功率,故B错误。
C.发动机仅在加速阶段做功,总功
无人机最终落回地面,总位移为零,克服重力做的总功为零。两者不相等,故C错误。
D.加速上升时间,高度。失去动力后继续上升时间,高度。自由下落时间
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总时间,故D正确。
故选D。
4.如图所示,一质量为m的物块以初速度从粗糙的斜面底端滑上斜面,斜面足够长且倾角为,物块与
斜面间的动摩擦因数为。则从物块开始上滑至最高点过程中,下列说法正确的是()
A.物块与斜面体构成的系统机械能守恒
B.克服重力做功的平均功率为
C.若,则摩擦力所做的功小于
D.地面对斜面体的摩擦力水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块在斜面上滑动有摩擦力做负功,因此系统机械能不守恒,故A错误;
B.克服重力的平均功率为,故B正确;
C.由动能定理知,因,有,故在物块上滑过
程中摩擦力做的负功大于,故C错误;
D.物体沿斜面上滑时,斜面受到物体的压力斜向右下,受到的摩擦力沿斜面向上,而斜面保持平衡状态,
故地面对斜面体的摩擦力水平向左,故D错误。
故选B。
5.传送带可以连续地进行物料运输,且结构设计简单,如图所示,倾斜放置的传送带与水平面间的夹角为
,传送带顺时针运行的速度大小恒为。一物块从传送带顶端以初速度开始下滑,物块与传送带间的动
摩擦因数为,传送带足够长,物块在传送带上运动过程中,速度随时间变化的图像不可能的是(以物块
初速度的方向为正方向)()
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A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】B.若
且,物块先向下减速到零,然后反向加速到从传送带顶端离开,物块加速和减速过程对称,故B
可能;
C.若
且,物块先向下减速到零,然后反向加速到,与传送带共速后向上匀速运动,故C可能;
D.若
物块将向下一直做匀速直线运动,故D可能;
A.若一开始物块向下加速,则物块所受合外力的大小和方向均不变,物块加速度保持不变,故A不可能。
故选A。
6.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量分别为3m、m的物体A、B(A物体
与弹簧拴接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上,
使物体A、B开始向上一起做加速度大小为的匀加速直线运动,g为重力加速度,直到A、B分离。则
关于此过程下列说法正确的是()
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A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B.A、B分离时,弹簧恰好恢复原长
C.从施加力F到A、B分离的时间为
D.从施加力F到A、B分离的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.设开始时弹簧的压缩量为,则
拉力F开始施加的瞬间,弹簧对A的弹力不变,对A物体,根据牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.在A、B分离瞬间,A、B间的弹力为0,A的加速度方向向上,则弹簧弹力不为零,故B错误;
CD.对A受力分析得
解得这一瞬间弹簧的压缩量为
则A、B上升的高度
由
解得从施加力到A、B分离的时间是,故C正确,D错误。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符
合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,不计滑轮摩擦和绳子质量,小车以速度v向右匀速运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向
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成夹角时,下列说法正确的是()
A.A的速率为
B.A的速率为
C.绳的拉力大于A的重力
D.绳的拉力等于A的重力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据速度关联可知,A的速率为,故A错误,B正确;
CD.v向右,逐渐减小,逐渐增大,所以逐渐增大,即物体A加速上升,故绳的拉力大于物体
A的重力,故C正确,D错误。
故选BC。
8.如图所示,物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮,物体P放在长木板上,物体Q悬挂在定滑轮
另一侧。长木板与水平地面的夹角为,仅当的过程中,物体P才能相对长木板静止,设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.物体P、Q的质量相等
B.从30°增大到60°的过程中,轻绳对滑轮的作用力变大
C.当时,P受到的摩擦力为零
D.物体P与长木板之间的动摩擦因数为
【答案】BD
【解析】
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【详解】AD.根据题意,由平衡条件有,
联立解得,,故A错误,D正确;
B.从30°增大到60°的过程中,两轻绳间的夹角逐渐减小,绳子的拉力不变,则两绳的合力逐渐增大,即
轻绳对滑轮的作用力逐渐增大,故B正确;
C.当时,P受到的摩擦力为,故C错误。
故选BD。
9.如图所示,恒星A、B构成的双星系统绕点O做顺时针方向的匀速圆周运动,运动周期为T1,它们的轨
道半径分别为RA、RB,RA<RB。C为B的卫星,绕B做逆时针方向的匀速圆周运动,周期为T2,忽略A与
C之间的引力,且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。万有引力常量为G,则以下说法正确的是
()
A.若知道C的轨道半径,则可求出C的质量
B.恒星B的质量为
C.若A也有一颗运动周期为T2的卫星,则其轨道半径一定小于C的轨道半径
D.设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t,则
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在知道C的轨道半径和周期的情况下,根据万有引力定律和牛顿第二定律列方程只能求解B
的质量,无法求解C的质量,故A错误;
B.在A、B组成的双星系统中,对A根据牛顿第二定律有
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解得
故B正确;
C.若A也有一颗运动周期为T2的卫星,设卫星的质量为m,轨道半径为r,则根据牛顿第二定律
解得
同理可得C的轨道半径为
对A、B组成的双星系统有
因为
所以
则
故C错误;
D.如图所示
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A、B、C三星由图示位置到再次共线时,A、B转过的圆心角与C转过的圆心角互补,则
解得
故D正确。
故选BD。
10.如图甲所示,足够长的木板静止在水平地面上,木板右端放置一小物块,在时刻对木板施加一水
平向右的恒力F,作用1s后撤去F,此后木板运动的图像如图乙所示,物块和木板的质量均为1kg。
物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说
法正确的是()
A.拉力F的大小为24N
B.木板与地面间的动摩擦因数为0.4
C.物块最终停止时的位置与木板右端的距离为3m
D.整个过程中系统产生的热量为72J
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【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.根据题意补全木板的图像并画出木块的图像,如图所示:
由图像可知0-1s内,木板的加速度为
设木块质量为,木板的质量为,木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为
,在该过程对木板进行受力分析,列牛顿第二定律方程有
同理可得1-1.5s内木板的加速度的大小为
对木板列牛顿第二定律方程有
0-1.5s内木块的加速度为
对物块列牛顿第二定律方程有
联立解得,,,故A错误B正确;
C.由于,故木块和木板达到共速后会继续相对滑动,由图像可知共速后物块以的加速度做
匀减速直线运动,而根据牛顿第二定律可得木板减速的加速度大小为
木板速度减为零的时间间隔为
即木板在时刻速度减为零。图中两图线所夹面积为相对位移,计算得
,
故物块距离木板右端的距离为。故C正确;
D.系统产生的热量等于外力F做的功,即,故D正确。
故选BCD。
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三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.某同学利用如图甲所示装置来测量弹射器弹出弹丸的速度。实验时将弹射器固定好,弹射器向离管口
一定距离的竖直屏发射弹丸,弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置,将竖直屏向远离弹射器的方向
移动,每次移动0.2m,通过几次重复实验,挑选了一张有3个连续落点痕迹的白纸,部分测量数据如图乙
所示。
(1)关于实验过程,下列说法正确的是______。
A.需要确保弹射器管壁光滑
B.需要确保每次弹簧的压缩量相同
C.固定弹射器时要保证管壁水平
(2)弹射器弹出弹丸的初速度大小为______m/s,打下A点时弹丸距离抛出点的高度差为______m(g取
,计算结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)BC(2)①.2.0②.0.11
【解析】
【详解】(1)本实验只要保证弹丸离开弹射器后做平抛运动,且弹丸出管口的速度相等即可,故不需要弹
射器管壁光滑,需要保持管壁水平,且每次弹簧压缩量相同。
故选BC。
(2)由,
可得,;
则弹丸抛出点到A点的竖直距离为
12.某物理兴趣小组利用如图所示装置测量钩码C的质量,如图甲所示,质量为的小车A放在长木板上,
由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为的钩码B相连,钩码C挂在钩码B上,打点计时器固定在长木板上。
长木板与水平面的夹角可调,当地的重力加速度为g。
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(1)调整长木板与水平面的夹角,给A一个沿斜面向下的初速度,使纸带打出的点迹______,则说明A
在斜面上做匀速直线运动。
(2)在保持(1)中倾角不变情况下,将钩码C取走,把A由静止释放,打出的纸带如图乙所示,已知
交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点间还有4个点没有画出,则打出“2”时A的速度大小为______m/s(结
果保留两位有效数字,下同),A的加速度大小______,钩码C的质量______(用物理量
、、g和加速度a表示)。
(3)若电源实际频率小于50Hz,则测量结果______(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)间隔均匀
(2)①.0.20②.1.1③.
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
纸带上打出的点迹均匀分布,则说明此时A做匀速直线运动。
【小问2详解】
[1][2][3]打出“2”时A的速度大小
A的加速度大小
在保持(1)的情况下,设此时斜面的倾角为,斜面与A间的动摩擦因数为,则对A有
对BC有
则
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撤去C后,对A有
对B有
联立可得
【小问3详解】
当实际电源频率小于50Hz时,a的测量值会偏大,则会导致测量值也会偏大。
13.某军事演习中,炮弹以初速度从地面斜向上射出,发射角(与水平方向的夹角)。
忽略空气阻力,重力加速度。
(1)求炮弹的最大高度和最大水平射程;
(2)若在炮弹的水平射程范围内正前方300m处,有一离地高度为200m的标志物,请通过计算判断炮弹
能否从上方越过该标志物。
【答案】(1)250m,1000m
(2)炮弹能越过该标志物
【解析】
【小问1详解】
将初速度分解
炮弹的最大射程高度
炮弹最大水平射程
【小问2详解】
炮弹运动水平距离300m所用时间
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解得,y>200m,故炮弹能越过该标志物。
14.如图所示,一个倾角为37°的固定斜面和水平桌面BC平滑相接,一根不可伸长的轻绳,一端悬挂在O
点,另一端连接一个轻质小框(可视为质点),小框紧靠在C点,框口与桌面BC齐平,OC长为L。某时刻
将一个质量为m的物体(可视为质点)从斜面的A点静止释放,经BC进入框后锁定在框内,已知
,,物体与斜面间的动摩擦因数,与桌面间的动摩擦因数,不计空气
阻力,重力加速度为g。
(1)求物体到达B点时的速率;
(2)求物体刚进入小框时绳受到的拉力大小;
(3)若在P点有一颗钉子,OP与竖直方向夹角为37°,细线碰到钉子后小框恰好能在竖直平面内做圆周运
动,求OP的距离x。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体从A到B,由动能定理,有
解得
【小问2详解】
物体从B到C点,根据动能定理,有
在最低点,根据牛顿第二定律,有
第14页/共17页
联立解得,
由牛顿第三定律可知小框对绳的拉力大小为
【小问3详解】
设小框做圆周运动的轨道半径为r,在最高点,有
从最低点C到圆的最高点,由动能定理,有
联立解得
则OP间的距离为
15.如图所示,水平台面CE区域分为固定粗糙水平面CD及水平传送带
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