《2023-2024学年重庆南开中学高三上学期7月月考物理试题含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023-2024学年重庆南开中学高三上学期7月月考物理试题含答案.pdf(24页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第1页/共7页 重庆南开中学高重庆南开中学高 2024 级高三(上)级高三(上)7 月月考月月考物理试题物理试题 本试卷分为第本试卷分为第 I 卷(选择题)和第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分卷(非选择题)两部分。满分 100 分,考试时间分,考试时间 75 分分钟。第钟。第 I 卷和第卷和第卷都答在答题卷上。卷都答在答题卷上。第第 I 卷(选择题卷(选择题 共共 43分)分)一、单项选择题(本大题共一、单项选择题(本大题共 7 个小题,每小题个小题,每小题 4 分,共分,共 28 分。下列各题四个选项中分。下列各题四个选项中只有一个只有一个选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给
2、分)选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分)1.物理爱好者陈老师购买了一把电脑椅,某天她舒适地躺在电脑椅上,如图所示。则电脑椅对陈老师的作用力方向为()A.竖直向上B.垂直椅背斜向右上C.水平向右D.无法确定2.关于功和功率,下列说法正确的是()A.物体做功越多,功率一定越大B.力对物体做功为 0表示物体位移一定为 0C.负功表示力对物体的运动起阻碍作用D.物体的平均功率一定等于物体的瞬时功率3.都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的伟大水利工程。为了解决水利工程治沙的老大难问题,修建者李冰设计了“二八分沙”的绝妙方法,其某部分河道简化图如下图所示。则关于该段河道说法正确的是(
3、)A.水流在弯道处做离心运动,导致凹岸堆积泥沙B.水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙C.水流在弯道处做近心运动,导致凹岸堆积泥沙D.水流在弯道处做近心运动,导致凸岸堆积泥沙4.近年来贵州省黔东南州台盘村举办的“村 BA”篮球赛火遍全网,很好地促进当地乡村振兴发展。在某场比赛中,一名篮球运动员将篮球传给队友。传球过程可简化为一个斜抛运动,篮球以 15m/s的速度抛的第2页/共7页 出,初速度方向与水平方向的夹角为 37,最终篮球被队友在与抛出点同一水平线上的接球点处接住。忽略空气阻力影响,篮球可视为质点,重力加速度 g取 10m/s2。sin37=0.6。下列说法正确的是()A.篮球在空中
4、做加速度逐渐减小的加速运动B.篮球在空中运动时加速度先减小后增大C.篮球从抛球点运动到接球点所用时间为 2sD.篮球从抛球点运动到接球点所用时间为 1.8s5.如图所示,匀质铁链质量为 m,长度为 L,现使其2L放在倾角为 30光滑斜面上,其余部分竖直下垂。若由静止释放使铁链自由运动,则铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面时,铁链的速度为()A.58gLB.34gLC.38gLD.78gL6.为登月探测月球,上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让额定功率 P=1.2kW的“月球车”在水平地面上以恒定加速度启动,并将“月球车”运动的全过程记录下来,通过数据处
5、理得到如图所示的 vt图像。已知学习小组在 10s末停止遥控,让“月球车”自由滑行,整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是()A.停止遥控后月球车的加速度大小为 3m/s2B.月球车在 7 10s内不受牵引力的作用C.月球车的质量 m=100kgD.月球车受到的阻力大小为 100N7.如图所示,两个半圆柱体甲、乙相接触并静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱体丙,三者半径相同。现用水平向左的力拉甲,使甲缓慢向左移动直至丙恰好降到地面,整个过程中乙保持静止。已知甲和乙的的第3页/共7页 质量均为 m,丙的质量为2m,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。则下列判断正确的是(
6、)A.没有加拉力时,甲与地面间的摩擦力大小为mgB.没有加拉力时,甲与地面间的摩擦力大小为3mgC.整个过程中,甲的位移为(31)RD.整个过程中,甲的位移为2(31)R二、多项选择题(本大题共二、多项选择题(本大题共 3 个小题,每小题个小题,每小题 5 分,共分,共 15 分。下列各题四个选项中分。下列各题四个选项中有多个有多个选选项符合题意,请选出。全部选对的得项符合题意,请选出。全部选对的得 5 分,选对但不全的得分,选对但不全的得 3 分,不选或错选不给分)分,不选或错选不给分)8.三颗质量相同的人造卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星的轨道半径大小关系为 ra Fb
7、=FcB.Ta TB=TcC.va vb=vcD.a b=c9.如图所示为一竖直放置的轨道装置,圆轨道最低点为 A、最高点为 B,小木块从倾斜轨道 CA上无初速释放,在保证 OA 之间的距离不变的前提下,通过调节 C点位置即可改变释放小木块距圆轨道底端的高度h。已知圆轨道的半径为 r,OA之间的水平距离为4r,倾斜轨道 CA 与小木块间的动摩擦因数为 0.5,圆轨道光滑,小球视为质点,重力加速度为 g。下列判断正确的是()A.要使小球做完整的圆周运动,到达 B 点的速度0Bv 即可 B.要使小球做完整的圆周运动,到达 B 点的速度Bvgr即可C.若4.5hr,小木块无法到达 B点D.若33.5
8、rhr,小木块将在圆轨道上运动时脱离轨道10.如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上 O 点的转轴上,另一端与一质量为 m、套在粗糙固定直杆 A第4页/共7页 处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为 30,OA=OC,B为 AC的中点,OB等于弹簧原长小球从A 处由静止开始下滑,初始加速度大小为 aA,第一次经过 B 处的速度为 v,运动到 C 处速度为 0,后又以大小为 aC的初始加速度由静止开始向上滑行设最大静摩擦力等于滑动摩擦力下列说法正确的是 A.小球可以返回到出发点 A 处B.弹簧具有的最大弹性势能为22mvC.撤去弹簧,小球可以静止在直杆上任意位置D.aAaCg第第卷(非选择题卷(
9、非选择题 共共 57 分)分)三、实验题(本大题共三、实验题(本大题共 2 个小题,其中第个小题,其中第 11 题题 7 分,第分,第 12 题题 9 分,共分,共 16 分)分)11.用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制小铁球从 A点由静止释放。下落过程中经过光电门 B时,通过与之相连毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t,实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束。(当地重力加速度用 g 表示)(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量有_;A.A 点与地面间的距离 HB.小铁球的质量 mC.小铁球从 A 到 B的下落时间ABtD.小铁球的直
10、径 dE.A、B 之间的距离 h的第5页/共7页(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度=v_,如果关系式_成立,则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒。(用测量的物理量表示)12.为了研究某金属 A与木板之间的滑动摩擦因数,小南同学设计了如图所示实验。把一根满足胡克定律的弹性绳,通过力传感器悬挂在天花板上。在自然伸长的橡皮筋末端固定一个铁钉。实验时把橡皮筋的另一端与金属 A 相连,金属 A放在铁钉正下方的木板上,此时铁钉到金属 A 上端高度差为 h。然后用水平外力拉动木板,使其缓慢从金属 A 下方抽出,金属块再次静止时与初始位置相距 x(过程中金属一直在木板上)。然后在金属 A上放置不同的砝码,多次
11、从原位置拉动木板,测得 x 的不同数值。当 x 等于 h时,传感器示数为 T,此时金属与砝码总质量为 M。已知重力加速度为 g。(1)橡皮筋的劲度系数为_。(2)为了测出金属与木板的滑动摩擦因素,关于该实验说法正确的是_。A金属必须从铁钉正下方开始移动 B木板与金属 A 相对滑动时应保持匀速 C必须保证铁钉固定橡皮筋原长末端(3)金属 A与木板之间的滑动摩擦因素为_(4)实验中由于铁钉与橡皮筋之间存摩擦,所以实验测得滑动摩擦因素_。(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)四、计算题。本大题共四、计算题。本大题共 3 个小题,其中第个小题,其中第 13 题题 10 分,第分,第 14 题题 13
12、分,第分,第 15 题题 18 分,共分,共 42分。分。13.2023年 6 月 21日,时隔 32 年的川渝龙舟精英邀请赛于四川渠县渠江进行,经过激烈角逐,重庆市潼南龙舟队获得金奖。比赛河道长为 500米,比赛的起点设在水流上游。若潼南队以 0.5m/s2的加速度由静止开始启动龙舟,龙舟顺流而下的最大速度为5m/s,到达最大速度后可长时间保持该速度。(1)求潼南队完成比赛所用时间;(2)现已知参赛队伍的龙舟长 12米,若在中线附近有一个长为3m的标志,求龙舟整个通过该标志所需的时间。14.中国空间站是以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三在在第6页/
13、共7页 船”的组合体。为了接送宇航员以及补给物资,飞船需要频繁与空间站对接。在众多变轨对接的方案中,有一种是从同一轨道变轨完成对接。具体方式如图所示:空间站 A和飞船 B都在以半径为 r的圆轨道上逆时针运动。某时刻飞船 B在与地球连线和空间站 A与地球连线夹角为时,点火加速进入椭圆轨道。与空间站相遇时,可与空间站完成对接。假如某次对接前 A、B的轨道半径2rR=,飞船 B 点火加速,进入远地点距地面高度为3.5R,近地点距地面高度为0.5R的椭圆轨道。已知地球半径 R,空间站转动周期 T,引力常数 G。试求出:(1)地球质量大小;(2)飞船进入椭圆轨道后的运动周期;(3)如果飞船第一次回到点火
14、点时恰好与空间站相遇,则的大小。15.如图所示,光滑轨道 ABC 中:AB段竖直,BC 段为半径为 R的14圆弧形轨道,末端 C 处切线水平。紧邻 C 右端依次为水平粗糙传送带甲、乙和水平粗糙地面:传送带甲以恒定的速率7ugR=顺时针转动,传送带乙和上方的均质木板处于静止,其中木板长度与乙左右两端 DE等长,均为 kR(k未知),忽略轨道、传送带、地面相互之间的间隙,且轨道末端 C、传送带上方皮带、地面等高。现有一物块从轨道上的P 处静止释放,经 C 点进入传送带甲,于 D 处与木板发生碰撞后取走物块,碰撞前后物块、木板交换速度,且在碰撞结束时,传送带乙启动并以木板被碰后的速度顺时针匀速转动,
15、最终木板运动 2kR 的距离后静止,忽略碰撞时间以及乙启动时间。已知,物块通过传送带甲过程,甲皮带运动的路程是物块路程的 1.5倍;木板与传送带乙、地面之间的动摩擦因数为 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;PB高度差 h=R,物块、木板质量均为 m,重力加速度为 g,忽略物块和传送带轮子的尺寸。求:(1)物块即将滑出轨道末端 C 时,对 C处的作用力;(2)将传送带甲因传送物块额外消耗的电能记为 W、甲和物块之间由于摩擦产生的热量记为 Q,则WQ数值大小;第7页/共7页(3)k 的大小。第1页/共17页 重庆南开中学高重庆南开中学高 2024 级高三(上)级高三(上)7 月月考月月考物理试题
16、物理试题 本试卷分为第本试卷分为第 I 卷(选择题)和第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分卷(非选择题)两部分。满分 100 分,考试时间分,考试时间 75 分分钟。第钟。第 I 卷和第卷和第卷都答在答题卷上。卷都答在答题卷上。第第 I 卷(选择题卷(选择题 共共 43分)分)一、单项选择题(本大题共一、单项选择题(本大题共 7 个小题,每小题个小题,每小题 4 分,共分,共 28 分。下列各题四个选项中分。下列各题四个选项中只有一个只有一个选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分)选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分)1.物理爱好者陈老师购买了一把电脑椅,某天她舒适地躺在
17、电脑椅上,如图所示。则电脑椅对陈老师的作用力方向为()A.竖直向上B.垂直椅背斜向右上C.水平向右D.无法确定【答案】A【解析】【详解】陈老师静止,则电脑椅对陈老师的作用力与陈老师的重力等大方向,即方向竖直向上。故选 A。2.关于功和功率,下列说法正确的是()A.物体做功越多,功率一定越大B.力对物体做功为 0表示物体的位移一定为 0C.负功表示力对物体的运动起阻碍作用D.物体的平均功率一定等于物体的瞬时功率【答案】C【解析】【详解】A由功率公式WPt=可知,功率的大小由功和力对物体做功的时间来决定,物体做功越多,功率不一定越大,A错误;B力对物体做功是 0,物体的位移不一定是 0,如在水平面
18、上做匀速直线运动的物体,位移不是 0,可水平面对物体的支持力做功是 0,B错误;C物体受力方向与物体运动方向相反时,力对物体做负功,可知力对物体的运动起阻碍作用,C正确;D物体的平均功率是WPt=,即在某段时间内的功与所用时间的比值;物体的瞬时功率是指在某时刻第2页/共17页 的功率即PFv=,若物体在力的作用下沿粗糙的水平面做匀速直线运动,则力对物体的平均功率等于瞬时功率;若物体做匀加速直线运动,则平均功率不等于瞬时功率,D错误。故选 C。3.都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的伟大水利工程。为了解决水利工程治沙的老大难问题,修建者李冰设计了“二八分沙”的绝妙方法,其某部分河道简
19、化图如下图所示。则关于该段河道说法正确的是()A.水流在弯道处做离心运动,导致凹岸堆积泥沙B.水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙C.水流在弯道处做近心运动,导致凹岸堆积泥沙D.水流在弯道处做近心运动,导致凸岸堆积泥沙【答案】B【解析】【详解】水流和泥沙一起流入弯道后将做圆周运动其需要的向心力为2vmR,由于水流的密度比泥沙小则水流在弯道处做离心运动,导致凸岸堆积泥沙。故选 B。4.近年来贵州省黔东南州台盘村举办的“村 BA”篮球赛火遍全网,很好地促进当地乡村振兴发展。在某场比赛中,一名篮球运动员将篮球传给队友。传球过程可简化为一个斜抛运动,篮球以 15m/s的速度抛出,初速度方向与水平方
20、向的夹角为 37,最终篮球被队友在与抛出点同一水平线上的接球点处接住。忽略空气阻力影响,篮球可视为质点,重力加速度 g取 10m/s2。sin37=0.6。下列说法正确的是()A.篮球在空中做加速度逐渐减小的加速运动B.篮球在空中运动时加速度先减小后增大C.篮球从抛球点运动到接球点所用时间为 2sD.篮球从抛球点运动到接球点所用时间为 1.8s【答案】D【解析】【详解】AB篮球在空中只受重力,则篮球在空中运动时加速度不变,故 AB错误;第3页/共17页 CD篮球从抛出到最高点过程中在竖直方向有 vy=gt1 vy=vsin37 t=2t1 联立解得t=1.8s 故 C 错误、D正确。故选 D。
21、5.如图所示,匀质铁链质量为 m,长度为 L,现使其2L放在倾角为 30的光滑斜面上,其余部分竖直下垂。若由静止释放使铁链自由运动,则铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面时,铁链的速度为()A.58gLB.34gLC.38gLD.78gL【答案】D【解析】【详解】把铁链分成两个部分,下一半铁链重心下落的高度为12Lh=上一半铁链重心下落的高度为23sin30448LLhL=+=对整条铁链从刚释放到刚好全部离开斜面由动能定理得212111222mghmghmv+=解得78gLv=第4页/共17页 故选 D 6.为登月探测月球,上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。
22、他们让额定功率 P=1.2kW的“月球车”在水平地面上以恒定加速度启动,并将“月球车”运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的 vt图像。已知学习小组在 10s末停止遥控,让“月球车”自由滑行,整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是()A.停止遥控后月球车的加速度大小为 3m/s2B.月球车在 7 10s内不受牵引力的作用C.月球车的质量 m=100kgD.月球车受到的阻力大小为 100N【答案】C【解析】【详解】ACD在 10s末撤去牵引力后,“月球车”只在阻力 f作用下做匀减速运动,由图像可知,加速度大小22m/svat=由牛顿第二定律得,其阻力f=ma 7 10
23、s内“月球车”匀速运动,设牵引力为 F,则 F=f 则P=Fv1=fv1 解得f=200N m=100kg 故 AD错误、C正确;B月球车在 7 10s内做匀速直线运动,牵引力与阻力平衡,故 B错误。故选 C。7.如图所示,两个半圆柱体甲、乙相接触并静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱体丙,三者半径相同。第5页/共17页 现用水平向左的力拉甲,使甲缓慢向左移动直至丙恰好降到地面,整个过程中乙保持静止。已知甲和乙的质量均为 m,丙的质量为2m,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g。则下列判断正确的是()A.没有加拉力时,甲与地面间的摩擦力大小为mgB.没有加拉力时,甲与地面间的摩擦力大小为
24、3mgC.整个过程中,甲位移为(31)RD.整个过程中,甲的位移为2(31)R【答案】D【解析】【详解】AB没有加拉力时,根据对称性可知,甲乙对丙的弹力大小相等,令为1N,对丙进行受力分析,如图所示则有122cos30mgN=没有加拉力时,对甲进行受力分析如图所示的第6页/共17页 则有2sin30fN=根据牛顿第三定律有12NN=解得33fmg=故 AB错误;CD令半径为 R,没有加拉力时,甲乙两球心之间的距离为 12xR=丙恰好降到地面时,丙 地面相切,令甲丙球心连线与地面夹角为,则有1sin22RR=解得30=此时甲乙两球心之间的距离为22 2 cos2 3xRR=则整个过程中,甲的位移
25、为212(31)xxxR=故 C 错误,D正确。故选 D。二、多项选择题(本大题共二、多项选择题(本大题共 3 个小题,每小题个小题,每小题 5 分,共分,共 15 分。下列各题四个选项中分。下列各题四个选项中有多个有多个选选项符合题意,请选出。全部选对的得项符合题意,请选出。全部选对的得 5 分,选对但不全的得分,选对但不全的得 3 分,不选或错选不给分)分,不选或错选不给分)第7页/共17页 8.三颗质量相同的人造卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星的轨道半径大小关系为 ra Fb=FcB.Ta TB=TcC.va vb=vcD.a b=c【答案】AB【解析】【详解】A三颗
26、卫星受到的万有引力提供向心力,根据万有引力的公式 2MmFGr=由题知人造卫星 a、b、c质量相同,因为 ra Fb 又因为 rb=rc,所以 Fb=Fc 故 A 正确;BCD根据高轨低速,长周期;低轨高速,短周期,可知 va vb=vc,a b=c,Ta TB=Tc 故 B 正确、故 CD错误。故选 AB。9.如图所示为一竖直放置的轨道装置,圆轨道最低点为 A、最高点为 B,小木块从倾斜轨道 CA上无初速释放,在保证 OA 之间的距离不变的前提下,通过调节 C点位置即可改变释放小木块距圆轨道底端的高度h。已知圆轨道的半径为 r,OA之间的水平距离为4r,倾斜轨道 CA 与小木块间的动摩擦因数
27、为 0.5,圆轨道光滑,小球视为质点,重力加速度为 g。下列判断正确的是()A.要使小球做完整的圆周运动,到达 B 点的速度0Bv 即可 B.要使小球做完整的圆周运动,到达 B 点的速度Bvgr即可C.若4.5hr,小木块无法到达 B点D.若33.5rhr,小木块将在圆轨道上运动时脱离轨道【答案】BCD 第8页/共17页【解析】【详解】AB若恰好通过最高点有 2vmgmr=则要使小球做完整的圆周运动,到达 B 点的速度Bvgr即可,故 A 错误、故 B正确;C由于小球在这样的一个圆轨道上运行,到达最高点的速度为 2Bvmmgr根据机械能守恒可知2222241(2)(4)2(4)Brmg hrm
28、ghrmvhr+=+解得4.5hr则当 h 4.5r,小木块达不到 B 点,故 C正确;D由于当4.5hr,小木块达不到 B 点,故当 3r h 可得:sin30cos30mgmg 因此撤去弹簧,小球不能在直杆上处于静止故 C错误 D.根据牛顿第二定律得,在 A 点有:cos30sin30AFmgfma+=在 C 点有:第10页/共17页 cos30sin30CFfmgma=两式相减得:ACaag=故 D 正确 第第卷(非选择题卷(非选择题 共共 57 分)分)三、实验题(本大题共三、实验题(本大题共 2 个小题,其中第个小题,其中第 11 题题 7 分,第分,第 12 题题 9 分,共分,共
29、 16 分)分)11.用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制小铁球从 A点由静止释放。下落过程中经过光电门 B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t,实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束。(当地重力加速度用 g 表示)(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量有_;A.A 点与地面间的距离 HB.小铁球的质量 mC.小铁球从 A 到 B的下落时间ABtD.小铁球的直径 dE.A、B 之间的距离 h(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度=v_,如果关系式_成立,则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒。(用测量的物理量表示)【答案】.
30、DE .dt.22dght=或者212dght=【解析】【详解】(1)1根据光电门测速原理,小铁球经过光电门的速度为 第11页/共17页 dvt=若机械能守恒,则有212mghmv=解得22dght=可知,为了验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量有小铁球的直径 d与 A、B 之间的距离 h。故选 DE。(2)2根据上述可知,小铁球通过光电门时的瞬时速度 dvt=3根据上述可知,若验证小球机械能守恒,则需要满足关系式22dght=或者212dght=12.为了研究某金属 A与木板之间的滑动摩擦因数,小南同学设计了如图所示实验。把一根满足胡克定律的弹性绳,通过力传感器悬挂在天花板上。在自然伸长的
31、橡皮筋末端固定一个铁钉。实验时把橡皮筋的另一端与金属 A 相连,金属 A放在铁钉正下方的木板上,此时铁钉到金属 A 上端高度差为 h。然后用水平外力拉动木板,使其缓慢从金属 A 下方抽出,金属块再次静止时与初始位置相距 x(过程中金属一直在木板上)。然后在金属 A上放置不同的砝码,多次从原位置拉动木板,测得 x 的不同数值。当 x 等于 h时,传感器示数为 T,此时金属与砝码总质量为 M。已知重力加速度为 g。(1)橡皮筋的劲度系数为_。(2)为了测出金属与木板的滑动摩擦因素,关于该实验说法正确的是_。第12页/共17页 A金属必须从铁钉正下方开始移动 B木板与金属 A 相对滑动时应保持匀速
32、C必须保证铁钉固定在橡皮筋原长末端(3)金属 A与木板之间的滑动摩擦因素为_(4)实验中由于铁钉与橡皮筋之间存在摩擦,所以实验测得滑动摩擦因素_。(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)【答案】.2Th.C.2TMgT.偏小【解析】【详解】(1)1由题知当 x 等于 h时,传感器示数为 T,则此时橡皮筋的形变量为2h,则橡皮筋的劲度系数为2Tkh=(2)2AB该实验的原理为拉力的分力与滑动摩擦力等大反向,则金属不一定从铁钉正下方开始移动,木板与金属 A 相对滑动即可不需要匀速,故 AB 错误;C必须保证铁钉固定橡皮筋原长末端,这样才能准确测量出和动摩擦因数,故 C 正确。故选 C。(3)3由题知
33、,当 x等于 h时,传感器示数为 T,此时金属与砝码总质量为 M,则根据共点力的平衡有 Tcos45=FN FN=MgTsin45 联立解得2TMgT=(4)4实验中由于铁钉与橡皮筋之间存在摩擦,会导致拉在金属 A上的拉力比传感器的拉力小,所以实验测得滑动摩擦因数偏小。四、计算题。本大题共四、计算题。本大题共 3 个小题,其中第个小题,其中第 13 题题 10 分,第分,第 14 题题 13 分,第分,第 15 题题 18 分,共分,共 42分。分。13.2023年 6 月 21日,时隔 32 年的川渝龙舟精英邀请赛于四川渠县渠江进行,经过激烈角逐,重庆市潼南龙舟队获得金奖。比赛河道长为 50
34、0米,比赛的起点设在水流上游。若潼南队以 0.5m/s2的加速度由静止开始启动龙舟,龙舟顺流而下的最大速度为5m/s,到达最大速度后可长时间保持该速度。在第13页/共17页(1)求潼南队完成比赛所用时间;(2)现已知参赛队伍的龙舟长 12米,若在中线附近有一个长为3m的标志,求龙舟整个通过该标志所需的时间。【答案】(1)105s;(2)3s【解析】【详解】(1)达到最大速度所需时间为 10svta=m匀加速阶段位移21125m2xat=匀速阶段位移212xxxv t=m解得295st=则总时间12105sttt=+=(2)龙舟经过标线的位移12m3m15ms=+=由于标志在中线附近,根据上述可
35、知,在龙舟经过标志过程中,龙舟做匀速直线运动,即在中线附近龙舟正以5m/s的速度匀速顺流而下,则有 3sstv=m14.中国空间站是以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体。为了接送宇航员以及补给物资,飞船需要频繁与空间站对接。在众多变轨对接的方案中,有一种是从同一轨道变轨完成对接。具体方式如图所示:空间站 A和飞船 B都在以半径为 r的圆轨道上逆时针运动。某时刻飞船 B在与地球连线和空间站 A与地球连线夹角为时,点火加速进入椭圆轨道。与空间站相遇时,可与空间站完成对接。假如某次对接前 A、B的轨道半径2rR=,飞船 B 点火加速,进入远地点距
36、地面高度为3.5R,近地点距地面高度为0.5R的椭圆轨道。已知地球半径 R,空间站转动周期 T,引力常数 G。试求出:(1)地球质量大小;第14页/共17页(2)飞船进入椭圆轨道后的运动周期;(3)如果飞船第一次回到点火点时恰好与空间站相遇,则大小。【答案】(1)23232RGT;(2)3 64T;(3)3 642【解析】【详解】(1)对空间站,由地球的万有引力提供向心力,则有 22222MmGmRTR 解得23232RMGT=(2)椭圆轨道半长轴为3.520.532RRRaR+=由开普勒第三定律可知()332212RaTT=解得13 64TT=(3)由题意可得122nT+=(1n=,2,3)
37、又有2T=的第15页/共17页 因为02 则1n=,解得 3 642=15.如图所示,光滑轨道 ABC 中:AB段竖直,BC 段为半径为 R的14圆弧形轨道,末端 C 处切线水平。紧邻 C 右端依次为水平粗糙传送带甲、乙和水平粗糙地面:传送带甲以恒定的速率7ugR=顺时针转动,传送带乙和上方的均质木板处于静止,其中木板长度与乙左右两端 DE等长,均为 kR(k未知),忽略轨道、传送带、地面相互之间的间隙,且轨道末端 C、传送带上方皮带、地面等高。现有一物块从轨道上的P 处静止释放,经 C 点进入传送带甲,于 D 处与木板发生碰撞后取走物块,碰撞前后物块、木板交换速度,且在碰撞结束时,传送带乙启
38、动并以木板被碰后的速度顺时针匀速转动,最终木板运动 2kR 的距离后静止,忽略碰撞时间以及乙启动时间。已知,物块通过传送带甲过程,甲皮带运动的路程是物块路程的 1.5倍;木板与传送带乙、地面之间的动摩擦因数为 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;PB高度差 h=R,物块、木板质量均为 m,重力加速度为 g,忽略物块和传送带轮子的尺寸。求:(1)物块即将滑出轨道末端 C 时,对 C处的作用力;(2)将传送带甲因传送物块额外消耗的电能记为 W、甲和物块之间由于摩擦产生的热量记为 Q,则WQ数值大小;(3)k 的大小。【答案】(1)5mg、方向竖直向下;(2)145;(3)39.2【解析】第16页/
39、共17页【详解】(1)物块由 P 至 C有 201()2mg hRmv+=得02vgR=C处由牛顿第二定律 20vFmgmR=得F=5mg 由牛顿第三定律:对 C 处的作用力大小为 5mg、方向竖直向下。(2)物块进入传送带 v0 显然说明物块与甲会达到共速,然后匀速,并在后面 D 处以速度 u 与木板发生碰撞;设物块匀加速、匀速时间分别为 t1、t2对物块u=v0at1,20 1121(2)CDv tatut=+对传送带()12324u ttCD+=上述 3 式联立求解得 t1=14t2 由第17页/共17页 W=Ffut1,()f10112QFutvu t=+解得145WQ=(3)碰撞后木板速度大小 u,对木板此后运动的动力学分析结果木板位移12xkR:合力为 0,木板匀速;木板位移12kRxkR:木板合力为 2()mgmgmgFxkRxxmgkRkRkR=则木板做变减速,合力随位移均匀增加;木板位移2kRxkR:木板合力F=mg 合力恒定、匀减速至静止对木板,全程由动能定理2010222mg kRmg kRmu+=解得k=39.2 的