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文档简介
哈师大附中2021级高三第二次调研考试
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一项符
合题目要求,每小题4分;第8〜10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6
分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效
替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是()
A.根据速度定义式丫=工2—t
A,,当非常小时,,《就可以表示物体在时刻的瞬时速度,这里采用了极限
法
B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
C.加速度的定义式。=丫,采用了比值定义法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运
动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
2.一斜面被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上,在斜面上放一物体,如图所示,以下判断正确的
是()
A.若物体静止在斜面上,则B受到斜面的挤压
B.若物体匀速下滑,则B受到斜面的挤压
C.若物体加速下滑,则A受到斜面的挤压
D.若物体减速下滑,则A受到斜面的挤压
3.很多人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为1,从离人约20cm的高度无
初速度掉落,砸到头部后手机未反弹,头部受到手机的冲击时间约为0.2s,取g10m/s2下列分析不正
第1页洪8页
A.手机刚要接触头部之前的速度约为2m/s
B.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg.m/s
C.手机对头部的冲量方向向下
D.手机对头部的平均作用力大小约为2.4N
4.我国天文学家通过FAST,在武仙座球状星团M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示,假设在太空
中有恒星A、8双星系统绕点。做顺时针匀速圆周运动,运动周期为十,它们的轨道半径分别为此、
RB,RA<RB,C为8的卫星,绕8做逆时针匀速圆周运动,周期为72,忽略A与C之间的引力,且A与8
之间的引力远大于C与8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
4兀况(Rj
B.恒星B的质量为MB=
GT;
C.若A也有一颗运动周期为72的卫星,则其轨道半径一定小于C的轨道半径
D.设4、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为贝?:2、
町+T2)
5.2021年10月25日,如图甲所示的全球最大”上回转塔机”成功首发下线,又树立了一面“中国高端制
造”的新旗帜。若该起重机某次从f=0时刻由静止开始向上提升质量为,"的物体,其a-f图像如图乙所示,
♦时达到额定功率,.~t时间内起重机保持额定功率运动,重力加速度为g,不计其它阻力,下列说法正
1I2
确的是()
甲
A.0〜力时间内物体处于失重状态
B.介〜上时间内物体做减速运动
第2页/共8页
c.0~力—()
2
时间内重力对物体做功为mat
0I
D-介~上时间内起重机额定功率为(,〃g-foi
6.如图甲所示,跳跳杆底部装有一根弹簧,小孩和杆的总质量为〃z,某次小孩从最低点弹起,以小孩运
动的最低点为坐标原点、竖直向上为、轴正方向,小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示,
图像0七之间为曲线,应为其最高点,X-X
为直线,不计弹簧质量和空气阻力的影响,重力加速度为
34
g,则()
,mg
A.弹簧劲度系数氏=%
X2
B.小孩和杆的最大加速度0—
C.在/处的速度为J2g(%-
3
D.在汨处的弹性势能为mg(x2-x)
1
7.如图,一长为L的轻杆两端分别用钱链与质量均为机的小球A、B连接,A套在固定竖直杆上,B放在
倾角"=30’的斜面上。开始时,轻杆AB与竖直杆的夹角a=30°.现将轻杆由静止释放,A沿竖直杆
向下运动,B沿斜面下滑。小球均可视为质点,不计一切摩擦,已知重力加速度大小为g。下列判断正确
的是()
A.A碰到斜面前瞬间,B重力的功率为零
第3页/共8页
B.A碰到斜面前瞬间,B的速度大小为
C.A碰到斜面前瞬间,A的速度大小为
D.B下滑过程中,A重力势能的减少量等于A、B动能增加量之和
8.水平面上有质量相等的八6两个物体,水平推力的、尸2分别作用在〃、人上,一段时间后撤去推力,物
体继续运动一段距离后停下。两物体的v—f图线如图所示,图中AB〃C4则整个过程中()
A.水平推力凡、F2大小可能相等
B.水平推力Q的冲量大小等于水平推力F2的冲量大小
C.合外力对“物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对h物体做的功
9.2021年10月16日,我国神舟十三号载人飞船成功发射,搭载着王亚平等3名航天员与空间站顺利对
接。3位航天员进入空间站绕地球做圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程。已知地球半
径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为7b,太阳光可看做平行光。如图所示,王亚平在
A点测出她对地球的张角为20,OA与太阳光平行,不考虑地球公转的影响,下列说法正确的是()
然R
A.空间站的线速度大小为
Tosinl)
B.空间站的运行周期为瓦/?、1―-一
VGMsin()
C.航天员每次经历“日全食”过程的时间为"L
sino\JG-Ms-i-no
第4页/共8页
1sinu
D.航天员每天经历“日全食”的次数为」——
2nR
10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,。点为球心,
碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的光滑斜面,斜面倾角a=45。。一根不可伸长的轻质细绳跨过
碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球如和物块,"2,且〃21=2,如。开始
时g恰在4点,〃?2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接见、〃?2的细绳与斜面平行且恰好伸直,
当如由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说
法中正确的是()
A.当如运动到C点时,,川和而2的速率之比为2:1
C.在町从A点运动到C点的过程中,见与g组成的系统机械能守恒
R
D.细绳断开后小球如沿碗的内侧上升的最大高度为一
2
二、实验题(11题6分,12题8分,共14分)
11-探究向心力的大小尸与质量相、角速度和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄,可使塔
轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,左侧塔轮自上而下半径分别为八2八3r,右侧塔轮
自上而下半径分别为3八2八八左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角
速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的4(或8)处,A、C到塔轮中心的距离相等。
两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量〃八角速度”和半径r之间的关系。
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A理想实验法B.控制变量法C.等效替代法
(2)如果某次实验中,小明用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时,左边标尺露出1格,右
边标尺露出9格,则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为;塔轮自上而下为第一层至第三层,
此时左侧塔轮第层与右侧塔轮第层通过皮带连接。
12.某实验小组利用如图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
甲
(1)下列说法正确的是.
A.实验中,应该先释放重物再接通打点计时器电源
B.实验中可以不测重物的质量
C.应选用质量较大的重物,使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D.应选用质量较小的重物,使重物的惯性小一些,下落时更接近于自由落体运动
(2)若甲同学按实验要求规范操作,选出合适的纸带进行测量,量得连续三个计时点A、B、C到第一个点
0的距离如图乙所示(相邻两点时间间隔为0.02s),O为打点计时器打出的第一个点.当地重力加速度g=
9.80m/s2,重物质量为0.50kg,那么打下点B时重物的动能为J,
从。到8的过程中重力势能的减少量为J.(计算结果均保留三位有效数字)
(3)在实验中,乙同学根据自己实验测得的数据,通过计算发现,重物在下落过程中,重物动能的增加量
略大于重力势能的减少量.若实验测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是
A.重物的质量偏大B.交电源的电压偏高
C.交流电源的频率小于50HzD.重物下落时受到的阻力过大
三、解答题(17题10分,18题14分,19题16分,共40分)
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13.动画片《熊出没》中,熊大和熊二中了光头强设计的陷阱,被挂在了树上(如图甲),聪明的熊大想出
了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图乙所示,设悬点为0,离地高度
为2心两熊可视为质点且总质量为孙绳长为亨且保持不变,绳子能承受的最大张力为2〃火,不计一切阻
力,求:
(1)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂,则他们的落地点离0点的水平距离为多少;
(2)若绳长改为L两熊在水平面内做圆锥摆运动,如图丙,且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂,求绳
断裂瞬间两熊的速度大小。
甲
14.竖直平面内,长为Z,2m的水平传送带AB以V-5m/s顺时针传送,其右下方有固定光滑斜面CQ,
斜面倾角0=37,顶点C与传送带右端3点竖直方向高度差0.45m
,下端。点固定一挡板。一轻弹
簧下端与挡板相连,上端自然伸长至E点,且C、E相距0.4m,现让质量"=2kg的小物块以u=2m/s
0
的水平速度从A点滑上传送带,小物块传送至B点,物块离开8点后所受空气阻力不计,恰好与斜面无碰
撞滑上斜面,弹簧的最大压缩是Ax=0.2m取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带与小物块间的动摩擦因数U;
(2)由于传送物块电动机对传送带所做的功;
(3)弹簧的最大弹簧性势能。
15.如图所示,倾角为“30。的斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一垂直于斜面的弹性挡板,任何
物体与挡板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一质量为加2=1kg的木板8,足够长的木板B上端叠放一
质量为〃4=1kg且可视为质点的滑块A,木板与滑块之间的动摩擦因数口=史,木板8下端距挡板
2
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d-2.5m,g=lOm/s2。
(1)若斜面光滑,且将A8由静止释放,求木板B与挡板第一次碰前的速度v的大小;
(2)若斜面光滑,且将AB由静止释放,求木板B与挡板第一次碰后沿斜面上滑的最大距离X:
(3)若木板B与斜面之间动摩擦因数2=也,A3以v=5m/s
3的初速度沿斜面向下运动,当木板8下
0
端距挡板为d-0.75m时开始计时,求此后过程中木板沿斜面运动的总路程S。
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哈师大附中2021级高三第二次调研考试
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1〜7题只有一项符
合题目要求,每小题4分;第8〜10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6
分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效
替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是()
A.根据速度定义式丫=工2—t
A,,当非常小时,,《就可以表示物体在时刻的瞬时速度,这里采用了极限
法
B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
C.加速度的定义式。=丫,采用了比值定义法
At
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运
动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
Av.Vr
【详解】A.根据速度定义式Ar上就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定
V,当非常小时,At
义采用了极限法,故A正确;
B.不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了理想模型法,故B错误;
C.加速度的定义式a-采用了比值定义法,故C正确;
Af
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运
动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D正确。
由于本题选择错误的,故选B。
2.一斜面被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上,在斜面上放一物体,如图所示,以下判断正确的
A.若物体静止在斜面上,则B受到斜面的挤压
B.若物体匀速下滑,则B受到斜面的挤压
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C.若物体加速下滑,则A受到斜面的挤压
D,若物体减速下滑,则A受到斜面的挤压
【答案】D
【解析】
【详解】物体静止或者匀速下滑时,物块和斜面组成得系统合外力为零,因此在水平方向不受力,因此和
物块A,B之间没有作用力,AB错误;
物块加速下滑,物块加速度沿斜面向下,有水平向左得分量,因此物块和斜面得整体受到水平向左得力,
为B物块施加得,因此C错误;
物块减速下滑,物块得加速度沿斜面向上,有水平向右得分量,因此整体受到向右得力,为A物块施加
得,D正确
3.很多人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为“ug,从离人约20cm的高度无
初速度掉落,砸到头部后手机未反弹,头部受到手机的冲击时间约为0.2s,取g10m/s2下列分析不正
确的是()
好困,要睡着了……*||*啪!*I
A.手机刚要接触头部之前的速度约为2m/s
B.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg.m/s
C.手机对头部的冲量方向向下
D.手机对头部的平均作用力大小约为2.4N
【答案】B
【解析】
【详解】A.手机做自由落体运动,根据运动学公式可知手机接触头部之前的速度约为
v=12gh=1Ox0.2m/s=2m/s
A正确;
B.手机与头部作用后手机的速度变为0,选取向下为正方向,所以手机与头部作用过程中动量变化为
\P=0mv-0.24kg-m/s
B错误;
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C.手机对头部的作用力方向向下,则手机对头部的冲量方向向下,c正确;
D.因为手机落在头上没反弹,速度减为0,规定竖直向下为正方向,对手机由动量定理得
mgt-/=0mv
代入数据可得
/=-0.48N.s
负号表示方向竖直向上
根据牛顿第三定律,可知手机对头部的冲量大小约为
r=-7=0.48N.s
手机对头部的作用力大小约为
F:-—2.4N
D正确。
故选B。
4.我国天文学家通过FAST,在武仙座球状星团M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示,假设在太空
中有恒星4、B双星系统绕点。做顺时针匀速圆周运动,运动周期为十,它们的轨道半径分别为8、
RB,RA<RB,C为B的卫星,绕B做逆时针匀速圆周运动,周期为“,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
C.若A也有一颗运动周期为72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则I』五一:
犯+丁2)
【答案】D
【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;
第3页/共20页
B.在A、B组成的双星系统中,对A根据牛顿第二定律有
(&+%)2"IT:A
1'
解得
MB4/&
GT;
故B错误;
C.若A也有一颗运动周期为4的卫星,设卫星的质量为小轨道半径为广,则根据牛顿第二定律有
CJ,24
G'=〃?”!’
解得
74;12
同理可得C的轨道半径为
IkJlVJI2
V47r
对A、3组成的双星系统有
2
R
..2无D.“尹[b
MA—RA=1
/
11
因为RA<RB,所以%>加8,则/》&,,故C错误;
D.如图所示,A、3、C三星由图示位置到再次共线时,,A、B转过圆心角仇与C转过的圆心角分互补,
则根据匀速圆周运动规律可得
2兀2n
+—-,=兀
TT2
1
解得
T了2
tSS-----
犯+丁2)
故D正确。
故选D。
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5.2021年10月25日,如图甲所示的全球最大“上回转塔机”成功首发下线,又树立了一面“中国高端制
造”的新旗帜。若该起重机某次从r=0时刻由静止开始向上提升质量为根的物体,其图像如图乙所示,
r时达到额定功率,t〜/时间内起重机保持额定功率运动,重力加速度为g,不计其它阻力,下列说法正
'I2
确的是()
A.0〜力时间内物体处于失重状态
B.t\~t2时间内物体做减速运动
12
C.0~介—()
时间内重力对物体做功为2mat
0I
D-力〜勿时间内起重机额定功率为(mg-roi
【答案】D
【解析】
【详解】A.0〜力时间内物体向上做匀加速直线运动,因此物体处于超重状态,故A错误;
B.由图像可知人〜.时间内物体的加速度为正,做加速度减小的加速运动,故B错误;
2
C.4时刻物体的位移为
1,2
玉=
重力对物体做功
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W=mgxi=-Imgaj;
故c错误;
D.4时刻物体所受到的牵引力为尸,由牛顿第二定律有
Fmg-ma()
解得
F=啊+ma
t时刻物体的速度为
1
v-
起重机额定功率为
P=Fv=jrrgfrra0)at
01
故D正确。
故选D。
6.如图甲所示,跳跳杆底部装有一根弹簧,小孩和杆的总质量为〃2,某次小孩从最低点弹起,以小孩运
X
动的最低点为坐标原点、竖直向上为轴正方向,小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示,
图像0-毛之间为曲线,X2为其最高点,X-X
为直线,不计弹簧质量和空气阻力的影响,重力加速度为
34
g,则()
底Trw
A
岸茎
甲
A.弹簧劲度系数左二空
X2
V
B.小孩和杆的最大加速度。-
C.在内处的速度为J2g(,x
3
D.在为处的弹性势能为mg(x2x)
第6页/共20页
【答案】c
【解析】
【详解】A.由图像可知,在X3处物块脱离弹簧,此时弹簧在原长,弹簧在最低点时被压缩X3,在X2位置
弹力等于重力,则
mg=k(x3-x2)
解得
X3-X2
选项A错误;
B.在最低点时加速度最大,则
4-mg=ma
解得
学
a=--------
尤3一犬2
选项B错误;
C.在XI处的速度等于在X3处的速度,因从X3到招做竖直上抛运动,则
M一%-小~~)
2gxx
选项C正确;43
D.从即处到巧处,由机械能守恒
112
r悖2
4+1+-mv-=mgx3+-mv^
可知
Ev\-mg(x)
X
选项D错误。31
故选C。
7.如图,一长为A的轻杆两端分别用钱链与质量均为巾的小球A、B连接,A套在固定竖直杆上,B放在
倾角"二30。的斜面上。开始时,轻杆AB与竖直杆的夹角a=30°。现将轻杆由静止释放,A沿竖直杆
向下运动,B沿斜面下滑。小球均可视为质点,不计一切摩擦,已知重力加速度大小为g。下列判断正确
的是()
第7页/共20页
A
%
A.A碰到斜面前瞬间,B重力的功率为零
B.A碰到斜面前瞬间,B的速度大小为居।1-士;
C.A碰到斜面前瞬间,A的速度大小为首;1+9।
D.B下滑过程中,A重力势能的减少量等于A、B动能增加量之和
【答案】C
【解析】
【详解】A.设A碰到斜面前瞬间的速度大小为v,速度分解如图所示
A
A
因杆不能伸长,则有
vB=vAsin。
A碰到斜面前瞬间B重力的功率为
mgVBsin。-IwgVA
4
故A错误;
BC.两球下滑过程中,A、B组成的系统机械能守恒,则有
11,
Lr,L2
'期-2^+m8[L-呵arEsinO=万机以-2WVii
解得
7啜得
第8页/共20页
7部,.
故B错误,C正确;
D.由系统机械能守恒,可知B球下滑过程中,A、B两球重力势能减少量之和等于A、B动能增加量之
和,故D错误。
故选C。
8.水平面上有质量相等的6两个物体,水平推力a、&分别作用在〃、。上,一段时间后撤去推力,
物体继续运动一段距离后停下。两物体的丫一,图线如图所示,图中AB〃CD。则整个过程中()
A.水平推力Q、尸2大小可能相等
B.水平推力Q的冲量大小等于水平推力出的冲量大小
C.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题图可知,AB//CD,说明撤去推力后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体所受的合力
等于摩擦力,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等。施加水平推力时,由题图可知,a
的加速度大于匕的加速度,根据牛顿第二定律有
Ff=ma
得至!J
F-ma+f
故水平推力Q大于B,A错误;
C.根据动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化量,即
I*=0
故合外力对“物体的冲量等于合外力对b物体的冲量,均为零,C正确;
B.摩擦力对物体的动量为
第9页/共20页
。=力
故。物体摩擦力的冲量小于h物体的冲量。因合外力的冲量为零,则水平推力F1的冲量大小小于水平推力
色的冲量大小,B错误;
D.u-r图中图像与坐标轴的面积代表了位移。从图中可知,“物体的位移小于8物体的位移。摩擦力做
的功有
W=jx
故摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功,D正确;
故选CD。
9.2021年10月16日,我国神舟十三号载人飞船成功发射,搭载着王亚平等3名航天员与空间站顺利对
接。3位航天员进入空间站绕地球做圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程。已知地球半
径为凡地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为太阳光可看做平行光。如图所示,王亚平在
A点测出她对地球的张角为2。,与太阳光平行,不考虑地球公转的影响,下列说法正确的是()
纵R
空间站的线速度大小为
Tosinl)
B.空间站的运行周期为一--
VGMsinO
c.航天员每次经历“日全食”过程的时间为"二/--一
sinl)\GMsinO
1sino
opMsinO
D.航天员每天经历“日全食”的次数为
2TIRX-R~
【答案】CD
【解析】
【详解】空间站绕地球做匀速圆周运动,设空间站的轨道半径为r,由几何关系知
.cR
sinl)=—
解得
第10页/共20页
R
r=------
sinQ
AB.根据万有引力提供向心力得
GMm4兀,v2
-一一-m——=m—
rs2T2r
解得
T_2nRIR
sinO\GMsinf)
\GMsinO
JV-R
故AB错误;
CD.地球自转一圈时间为二,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间7
就有一次日全食,因此,一天内飞船经历“日全食’’的次数为
ToTosinOIGMsinO
"J-
由图可知,飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过2。角,所需的时间为
”生T型/R
27tsin()yGMsinO
故CD正确。
故选CD。
10.如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,。点为球心,
碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的光滑斜面,斜面倾角a=45。。一根不可伸长的轻质细绳跨过
碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球g和物块,犯,且见=2咋。开始
时如恰在A点,,“2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接见、加2的细绳与斜面平行且恰好伸直,
当如由静止释放运动到圆心0的正下方C点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,则下列说
法中正确的是()
5.........
A.当叫运动到。点时,皿和g的速率之比为2:1
第11页/共20页
B.当如运动到C点时,〃”的速率匕=21竽
C.在如从A点运动到C点的过程中,见与他组成的系统机械能守恒
D.细绳断开后小球如沿碗的内侧上升的最大高度为-
2
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设小球町到达最低点C时如、,血的速度大小分别为也、v2,由运动的合成与分解可得
V,cos45。=v2
则
Vy\V2=
故A错误;
BC.在如从A点运动到C点的过程中,见与他组成的系统只有重力做功,系统的机械能守恒,则有
—mivf+—m2v;+m?gRm^R
又根据选项A的分析以及题意可知
垃
V2=——V1
2
m\=27n2
解得
故B、C正确;
D.根据题意可知,细绳断开后小球如只受到重力做功,其机械能守恒,所以有
,1
根话/?=,加]匕2
解得上升的最大高度为
21
h=_R〈_R
52
故D错误。
故选BCo
二、实验题(11题6分,12题8分,共14分)
第12页/共20页
II.探究向心力的大小F与质量皿、角速度”和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄,可使塔
轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,左侧塔轮自上而下半径分别为八2八3r,右侧塔轮
自上而下半径分别为3八2八八左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角
速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或8)处,A、C到塔轮中心的距离相等。
两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
(1)在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量"?、角速度”和半径r之间的关系。
A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法
(2)如果某次实验中,小明用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时,左边标尺露出1格,右
边标尺露出9格,则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为:塔轮自上而下为第一层至第三层,
此时左侧塔轮第层与右侧塔轮第层通过皮带连接。
【答案】①.B②.1:3③.三④.三
【解析】
【详解】(1)[1]实验中应用了控制变量法来探究向心力的大小与质量相、角速度“'和半径r之间的关系,
故选Bo
(2)⑵根据向心力公式
F=2r
左边标尺露出1格,右边标尺露出9格,则A、C位置小球受到的向心力大小之比为1:9,小球质量相同,
A、C位置小球处小球运动的半径相等,故左右塔轮转动的角速度之比为1:3;
[3][4]左右塔轮边缘的线速度大小相等,根据公式
v_(.)r
可得
欠:%=3左:(0右=3:1
故可知此时左侧塔轮第三层与右侧塔轮第三层通过皮带连接。
12.某实验小组利用如图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
第13页/共20页
甲
(1)下列说法正确的是.
A.实验中,应该先释放重物再接通打点计时器电源
B.实验中可以不测重物的质量
C.应选用质量较大的重物,使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D.应选用质量较小的重物,使重物的惯性小一些,下落时更接近于自由落体运动
(2)若甲同学按实验要求规范操作,选出合适的纸带进行测量,量得连续三个计时点A、8、C到第一个点
0的距离如图乙所示(相邻两点时间间隔为0.02s),O为打点计时器打出的第一个点.当地重力加速度g=
9.80m/s2,重物质量为0.50kg,那么打下点8时重物的动能为J,
从。到B的过程中重力势能的减少量为J.(计算结果均保留三位有效数字)
(3)在实验中,乙同学根据自己实验测得的数据,通过计算发现,重物在下落过程中,重物动能的增加量
略大于重力势能的减少量.若实验测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是
A.重物的质量偏大B.交电源的电压偏高
C.交流电源的频率小于50HzD.重物下落时受到的阻力过大
【答案】①.BC##CB②.1.00③.1.05④.C
【解析】
【详解】(1)[1]A.实验中,应该先接通打点计时器电源再释放纸带,故A错误:
B.由于机械能守恒表达式中质量可被消去,故实验中可以不测重物的质量而进行验证,故B正确;
CD.应选用质量较大的重物,使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力,下落时更接近于自由落体
运动,故C正确,D错误。
第14页/共20页
故选BC。
(2)[2]打下点B时重物的速度大小为
25.7017.70,…,
-----------------x1in0^2m/s=2.00m/s
2x0.02
重物的动能为
1
口2
Ek=
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