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- 2021-06-02 发布
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物理试卷
本试卷满分100分,考试时间100分钟
第I卷 选择题
一、 单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt,测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
2.将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t1,再从最高点回到抛出点的运动时间为t2,如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t0,则
A.t1> t0 t2< t1 B.t1< t0 t2> t1 C.t2> t0 t2> t1 D.t1< t0 t2< t1
3.如图所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力
A.大小为7.5 N
B.大小为10 N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方
D.方向与水平方向成53°角斜向左上方
4.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力F,则F
A.物块可能匀速下滑
B.物块仍以加速度a匀加速下滑
C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑
D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑
B
A
5.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则A与B的质量之比为
A. B.
C. D.
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符号题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.质量为0.2 kg的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图线分别如图所示,由图可知
A.最初4 s内物体的位移为8 m
B.从开始至6 s末物体都做曲线运动
C.最初4 s内物体做曲线运动,接着的2 s物体做直线运动
D.最初4 s物体做直线运动,接着的2 s物体做曲线运动
7.如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则
A.A的飞行时间比B的短
B.从抛出到落地A、B的速度变化量相同
C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的小
8.如图所示,两个相同的小球A、B用长度分别为l1、l2的细线(l1vB
C.aA=aB
D.ωA>ωB
9.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块.杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是
A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小
B.当m一定时,滑块对地面的压力与θ无关
C.当m和θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.只要增大m,M一定会滑动
第II卷 非选择题
二、 填空题:本题共有两个小题,共计14分.请将答案填写在答题卡相应的位置.
10. (8分)某小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律.实验中他们平衡了小车和木板间的摩擦力,还用天平测出小车的总质量,同时用所挂钩码的总重力代替小车所受的牵引力F.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到纸带上___________.
(2)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行.这样做的目的是________.
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.保证小车最终能够做匀速直线运动
D.使细线拉力等于小车受到的合力
(3)如表记录了小车质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在图丙的坐标中描点作出aF图线.
钩码个数
1
2
3
4
5
F/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
a/m·s-2
0.92
1.68
2.32
2.88
3.32
(4)实验中画出的aF图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差,其原因主要是________________________________.
11.(6分)某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度,他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器.用天平测出A、B两物块的质量mA=300 g、mB=100 g,mA从高处由静止开始下落,mB拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可测定重力加速度.图中给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点没有画出,计数点间的距离如图所示.已知打点计时器计时周期为T=0.02 s,则:
(1)根据纸带求出物体经过5号计数点时的瞬时速度v=________m/s,物体运动的加速度a=________m/s2;(结果保留二位有效数字)
(2)用h表示物块A下落的高度,v表示物块A下落h时的速度,若某同学作出 h图象如图所示,利用此图象可求出当地的重力加速度g=________ m/s2.
二、 计算题:本题共2小题,共计25分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
12.(11分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分是半径为R的半圆形轨道(AC是圆的直径),CD部分是水平轨道.一个质量为m
的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A时速度大小vA=2,之后离开A点,最终落在水平轨道上.小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,重力加速度为g.求:
(1)小球落地点与C点间的水平距离;
(2)小球落地时的速度大小和方向;
(3)小球在A点时轨道对小球的压力的大小.
13.(14分)如图所示,传送带与水平面间的夹角θ=37°,沿顺时针匀速转动.现把质量m=50 kg的米袋轻轻放在底端A,并输送到顶端B,A、B间的距离L=20 m.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)要使米袋能够被输送到传送带顶端,米袋与传送带间动摩擦因数应满足什么条件?
(2)若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,且米袋一直向上做匀加速直线运动,则米袋到达传送带顶端B时的速度vB多大?
(3)若米袋与传送带间动摩擦因数μ=0.8,改变传送带的速度大小v,可以调节米袋到达传送带顶端B的时间t,试写出t随v变化的关系式.
二、 竞赛能力测试题:本题共3小题,共计30分.14、15小题解答时请将解答填写在答题卡相应的位置;16小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.
14.(6分)如图所示,一根质量为m的匀质细圆柱杆,A端通过光滑铰链固定于竖直墙上,B端系上细绳,细绳水平,另一端系于竖直墙上C点,已知AC=4 m,BC=6 m,则绳子BC的拉力FBC= ,圆柱杆A端所受的弹力FA= 。
15.(9分)如图,物块A、C置于光滑水平桌面上,通过轻质滑轮和细绳悬挂物块B,物块A、B的质量均为2kg,物块C的质量为1 kg,重力加速度大小为g=10m/s2。
(1)若固定物块C,释放物块A、B,则物块A、B的加速度之比为 ;细绳的张力为 N.
(2)若三个物块同时由静止释放,则物块A、B和C加速度之比为 .
16、(15分)以较大速度运动的物体,所受的空气阻力不可忽略,运动时受到的空气阻力与速度成正比,关系式为f=k v,v是物体的速度,k是已知的阻力系数。在离地面高度为H处将质量为m的球以水平速度v0抛出,球在着地前已经做竖直方向的匀速运动,取重力加速度为g,求:
(1)球刚抛出时加速度a的大小;
(2)球落地时的水平位移x;
(3)球在空中运动的时间t.
物理试卷参考答案
一、 单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
D
C
B
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符号题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
题号
6
7
8
9
答案
AC
BC
CD
AB
三、 填空题:本题共有2小题,共计14分.请将答案填写在答题卡相应的位置.
10.(8分)(1)纸带上打出的点迹均匀 (2)D
(3)
(4)不满足小车的质量远大于所挂钩码质量
11.(6分)(1)计数点5的瞬时速度v=2.4m/s a=4.8m/s2 (2)g=9.7 m/s2
四、计算题:本题共2小题,共计25分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
12、 (11分)
(1)小球离开A点后做平抛运动
根据平抛运动规律有2R=gt2
解得小球运动时间t= 2
x=vAt
解得小球落地点与C点间的水平距离x=4R (3分)
(2)设小球落地时的速度方向与水平方向的夹角为θ
tan θ=
解得θ=45° (2分)
落地时的速度v= 2 (2分)
(3)设小球在A点时轨道对小球的压力为FN
根据牛顿第二定律FN+mg=m (2分)
解得:FN=3mg,(1分)
根据牛顿第三定律小球在A点时轨道对小球的压力方向竖直向下. (1分)
12、 (14分)
(1)要使米袋能够被输送到传送带顶端B,则应有:μmgcos θ≥mgsin θ
代入数据解得:μ≥0.75. (3分)
(2)当μ=0.8时,米袋到达传送带顶端B的过程,
由受力分析可知:μmgcos θ-mgsin θ=ma
a=μgcos θ-gsin θ=0.4 m/s2
米袋一直向上做匀加速直线运动有:vB2=2aL
代入数据解得:vB=4 m/s (5分)
(3) 由(2)可知,
当传送带速度v<4 m/s时,米袋先加速至传送带的速度v,然后随传送带一起匀速运动.设米袋加速运动时的位移为x,加速度为a,则
根据牛顿第二定律得:μmgcos θ-mgsin θ=ma
由运动学公式有:v2=2ax
米袋运动的时间为:t=+
t=+(或 4vt-5v2-80=0) (4分)
当传送带速度v≥4 m/s时,米袋一直做匀加速运动,
则米袋运动的时间恒为:t′= =10 s. (2分)
14、(1),
15、(1)2:1 8 (2)2:3:4
16、(1),,(2分) ,(2分)所以(1分)
(2),(2分),,(2分)
(1分)
(3),(2分)
即:,(1分)小球匀速运动时,,(1分)
即运动时间为:(1分)