资源描述
姓名
准考证号
3
4
. 质量为m的轮滑运动员,从倾角为θ的斜面底端沿直线冲上足够长的斜面,经时间 t1
速度变为零,再经时间 t2 返回到斜面底端。已知运动员在运动过程中受到的摩擦力
大小始终为Ff,重力加速度为g,则在往返过程中,运动员所受
秘密★启用前
物 理
A. 重力的冲量值为
(
+ )sin
B. 支持力的冲量值为
(
+ )cos
mg t
t
θ
mg t
t
θ
1
2
1
2
C. 摩擦力的冲量值为 ( + )
D. 合力的冲量值为0
F t
t
f
1
2
注意事项:
. 排污工程施工时,工人站在地面上手握细绳的一端通过细绳拉住重物 P,平衡时悬挂
定滑轮的细绳与竖直方向成θ角,如图所示。不考虑滑轮质量和摩擦,用F表示细绳
1
. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡指定位置上。
2
. 回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号
OO'中拉力的大小,下列分析正确的是
A. 若仅工人向右移动一小段距离,平衡后F减小
B. 若仅工人向左移动一小段距离,平衡后F保持不变
C. 若仅减小P的重量,θ角将变小
O′
涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案用
O
θ
0
.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上,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。
P
D. 若仅减小P的重量,θ角将变大
一、单项选择题:本题共 7小题,每小题 4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只
5
6
. 着陆月球前,“嫦娥六号”的轨迹可简化为如图所示的模型。Ⅰ是地月转移轨道,Ⅱ、
Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道,Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道,P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的
有一项是符合题目要求的。
1
. 秋日的周末,李明在汾河四期的自行车专用道上骑行。某段时间内,自行车沿直线行
进,手机运动软件记录了自行车的v - t图像,如图所示。为分析这一时段内的运动,
远月点和近月点。关于“嫦娥六号”的说法正确的是
Q
A. 在轨道Ⅱ上P点的速度大于月球的第二宇宙速度
B. 在轨道Ⅱ上P点的机械能小于在轨道Ⅳ上Q点的机械能
C. 在轨道Ⅳ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期
D.
他用虚线将运动作了近似处理,下列说法正确的是
v
月
Ⅳ
Ⅲ
A. 在t 时刻,虚线反映的加速度比实际的大
1
B. 在0 ~ t 时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
Ⅰ
1
Ⅱ
C. 在t ~ t 时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
P
1
2
t
若返回地球,脱离月球的速度应大于地球的第二宇宙速度
O
t1
t2 t3
t4
D. 在t ~ t 时间内,虚线反映的是匀变速运动
3
4
. 雨滴由静止竖直下落到地面的过程中,其质量不变,受到的空气阻力大小与其下落的
速度大小成正比。一雨滴从足够高的空中落下,若雨滴下落的时间为 t,下落的高度
为h、速度大小为v、动能为E ,以地面为零势能面,雨滴的重力势能为 E ,下列图像中
物
2. 校运会上,运动员以背越式成功过杆的情景如图所示。在跳高运动员从地面起跳到
落地的过程中,下列说法正确的是
A. 起跳时,运动员对地面压力的值大于地面对他支持力的值
B. 在空中,上升时运动员处于超重状态,下落时处于失重
状态
k
p
大致正确的是
h
v
EP
Ek
C. 在最高点,运动员速度为零,加速度也为零
D. 落地时,地面对运动员向上平均作用力的值大于他重
力的值
O
t
O
t
O
h
O
h
A
B
C
D
物理试题 第1页(共6页)
物理试题 第2页(共6页)
7
. 在某次深海下潜的最后阶段,“蛟龙号”潜水器做减速运动的加速度大小 a随时间t变
A. 到达P点时,重力的功率为mgv
mvsinθ + kh
化的关系如图所示,4t 时刻“蛟龙号”的速度恰好为零。下列说法中正确的是
v0
O
B.
从O到P,运动的时间为
0
mg
a
A. 2t ~ 4t 时间内,“蛟龙号”做匀减速运动
0
0
a0
(
+ cos )
h
m v
v
θ
B. 2t 时刻,“蛟龙号”的速度大小是t 时刻的2倍
C.
0
从O到P,水平位移大小为
P
0
0
a
2
k
0
C. 0 ~ 2t 时间内,“蛟龙号”的位移大小为4a t
θ
2
1
1
0
0
0
v
D. 从O到P,克服空气阻力做的功为mgh + mv - mv2
2
D. t 时刻,海水对“蛟龙号”的作用力大小是3t 时刻的2倍
O
t
2
0
2
2
t0 3t
4t
0
0
0
0
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
二、多项选择题:本题共 3小题,每小题 6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有
两个或两个以上选项符合题目要求,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
1.(6分)
图甲是探究向心力与角速度大小关系的装置。电动机的竖直转轴上,固定有光滑
水平直杆,直杆上距转轴中心
4
0 cm处固定有直径1.00 cm的竖直遮光杆。水平直杆上
8
. 小球在几个力的作用下沿某一方向做匀速直线运动,某时刻撤掉其中一个力而其他
力保持不变,则小球在之后的运动中可能出现的情况有
A. 速度和加速度的方向都在不断变化
套有质量为0.20 kg的物块,物块与固定在转轴上的力传感器通过细线连接。当物块随
水平直杆匀速转动时,细线拉力F的大小可由力传感器测得,遮光杆经过光电门的时间
可由光电计时器测得。
B. 速度与加速度方向间的夹角一直减小
F/N
C. 在相等的时间间隔内,动量的变化量相等
2
.0
D. 在相等的时间间隔内,动能的变化量相等
9
. 如图,两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上,它们与转盘间的最大静摩擦力均
为各自重力的k倍。P与竖直转轴O O 的距离为d,连接P、Q的细线长也为d,且P、Q
1.5
1.0
竖
直
转
轴
1
2
光电门
物块
与转盘中心三者共线,初始时,细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动,
力传
感器
0
.5
0
r
水平杆
在圆盘的角速度ω缓慢增大的过程中,重力加速度为g,下列判断正确的是
遮光杆
L
kg
d
ω
2
(
/ rad
2
·s )
-2
A. 当ω
B. 当ω
C. 当ω
<
>
<
时,绳子一定无弹力
1
2
图乙3
4
5
2
图甲
O1
kg
(1)若遮光杆经过光电门时的遮光时间为 0.10 s,则直杆转动的角速度为
▲
时,P、Q相对于转盘会滑动
ω
2
2
d
rad/s。
P
Q
kg
(2)保持物块的质量和细线的长度不变,改变转轴的角速度,测得
F与对应角速度
时,P受到的摩擦力随ω的增大而变大
3
d
ω的数据如下表,在图乙中描点并作出图像。
O2
kg
d
ω/ rad·s-1
0
0
0.5
1.0
1.5
2.0
D. 当ω
>
时,Q受到的摩擦力随ω的增大而变大
(
)
2
F/N
0.13
0.50
1.12
2.00
1
0. 排球训练中,运动员跳起后在离地面高度为 h 的 O 位置将排球水平击出,排球在空
中的运动轨迹如图所示。已知排球质量为 m,水平初速度为 v0,在运动过程中受到
的空气阻力大小与速率成正比,比例系数为k。排球落地点为P,速度大小为v,方向
与水平面的夹角为θ,重力加速度为g。则排球
(
3)根据 F - ω 图像可得出的结论是:在质量和半径不变时,物块所受向心力与角
2
速度大小关系是
▲
(填选项前字母)。
1
1
A. F ∝ ω
B. F ∝
C. F ∝ ω2
D.
∝
F
ω
ω
2
物理试题 第3页(共6页)
物理试题 第4页(共6页)
1
2.(10分)
14.(12分)
某实验小组在暗室里用图甲的装置验证机械能守恒定律,用到的主要实验器材有:
2024年9月
11日18时,蓝箭航天自主研发的“朱雀三号”可重复使用垂直回收试验
分液漏斗、接水盒、一根有刻度的米尺、频闪照相机。主要实验步骤如下:
箭,在酒泉卫星发射中心点火升空,完成了 10公里级以及发动机空中二次点火回收试
①
②
在分液漏斗内盛满清水,调节阀门,让空中下落的水滴只有一滴;
验。点火后火箭匀加速上升,经
1
13 s发动机关闭火箭匀减速上升,到达最高点时距地
用照相机对下落的一个水滴进行频闪拍摄,照片中各时刻水滴对应位置如图乙
面
1
0050 m。之后,火箭从最高点开始匀加速下落 40 s 时,到达距地面 4690 m 处,此时
所示;
③
测出每次闪光水滴间距离如图乙,对数据进行分析,得到结论。
发动机二次点火使得“朱雀三号”匀减速下降,到达地面时速度刚好减为 0。整个过程
米尺
2
00 s,火箭着陆平稳,落点准确,状态良好,试验任务取
分液漏斗
阀门
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
历时
1
3.40
得圆满成功!设火箭整个运动过程中所受的空气阻力大小始
米尺
19.30
2
6.39
单位:
cm
频闪照相机
接水盒
34.40
= 10 m/s2,求“朱雀三号”
终保持不变,取g
4
3.67
1
)匀加速下落40 s内空气阻力与重力比值;
图甲
图乙
(
已知照相机的频闪频率为30 Hz,g = 9.80 m/s ,回答下列问题:
2
(
2)加速上升过程中发动机推力与重力比值。
(
1)图乙中9位置水滴速度的大小为
▲
m/s(结果保留三位有效数字);
1
5.(16分)
(
2)若水滴的质量为10 mg,水滴在位置1的速度可视为0,图乙中,水滴从位置1到
如图所示,光滑水平面上有一质量为1.5 kg的木板A,其上表面放有一质量为0.5 kg
位置9减小的重力势能为
▲
J,增加的动能为
▲
J(结果均保留三位有效数字);
3)对水滴从位置1到位置2、3……9的过程进行分析,发现从1到9重力势能的减
2
.0 m。天花板上的O点,通过长度为0.9 m的轻绳悬
(
的小物块B,B与A右端点的距离为
少量与动能增加量的差值比从1到2、3……8的都大,其原因可能是从1到9的过程中水
吊有质量为1.0 kg的小球C,轻绳竖直时C紧靠B的左侧。竖直挡板固定于A的右侧,且
略高于木板 A 的上表面。将 C 向左拉起,当轻绳与竖直方向的夹角为 60°由静止释放,
C 到达最低点时与 B发生弹性正碰,一段时间后,当 A与B速度相同时,B恰好到达A的
滴克服空气阻力做的功与到其他位置相比 ▲ (选填“最大”“最小”或“相同”);
|
-
|
测量值 真实值
4)规定实验的相对误差 =
×
100%。若水滴的机械能守恒,则
(
真实值
从位置1到位置9的过程中,实验的相对误差为
▲
%(结果保留一位有效数字)。
最右端且并未碰到竖直挡板。此后, 与竖直挡板发生多次碰撞,碰后 立即以原速率
B
B
1
3.(10分)
返回。取g = 10 m/s2,求:
如图为跳台滑雪的局部赛道的示意图,A 为起跳台的边缘,BC 是倾角 θ = 37°的
O
雪坡,雪坡的顶端 B 位于 A 点的正下方。经过助滑的运动员(可视为质点),在 t = 0
6
0°
C
时从 A 点沿水平方向飞出,t1 时刻运动员的速度
A
B
竖直挡板
A
方向与雪坡平行,t 时刻落到雪坡上的 P 点。不
2
考 虑 运 动 员 受 到 的 空 气 阻 力 ,取 sin37° = 0.6,
B
1)B与A上表面间的动摩擦因数;
(
cos37° = 0.8,重力加速度为 ,求:
g
1)运动员从A点飞出时速度的大小;
(
2)B与竖直挡板发生前两次碰撞的时间间隔;
(
P
2)A、B 两点的高度差。
θ
(3)B最终静止时与A右端点的距离。
(
C
物理试题 第5页(共6页)
物理试题 第6页(共6页)
秘密★启用前
2
024-2025学年高三备考核心模拟中期考试
物理参考答案详解及评分说明
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
1
. C
【
解 析】t 时刻,虚线的斜率比实线在该点切线的斜率小;0 ~ t 时间内,虚线与横轴包围的“面积”小于实线与横轴
1
1
包围的“面积”;t ~ t 时间内,虚线与横轴包围的“面积”大于实线与横轴包围的“面积”;t ~ t 时间内,虚线平行于
横轴,反映的是匀速直线运动。
1
2
3
4
2
. D
【
解 析】运动员对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力;在空中,运动员上升、下落过程都处于失重
-
状态;上升到最高点时竖直方向速度为零,加速度为重力加速度;落地时,由动量定理( F - mg)t = 0 - m
(-
v > 0,
)
ˉ
得F > mg。
3
. B
【
解 析】运动员重力大小为mg,时间为t + t ,其冲量为mg(t + t );支持力大小为mgcosθ,时间为t + t ,其冲量为
1
2
1
2
1
2
mgcosθ(t + t );上滑阶段摩擦力冲量为F t ,方向沿斜面向下,下滑阶段摩擦力冲量为F t ,方向沿斜面向上,总
1
2
f
1
f
2
冲量为F t - F t ;由I = -mv - mv ,合外力的冲量不为0。
f
2
f
1
0
总
4
5
. A
【
解 析】P 受重力 mg 和拉力 T,有 T = mg,滑轮受三个拉力平衡,连接 P 的两段细线的夹角等于 θ 角的二倍,
F = 2Tcosθ;工人向右移动一小段距离,θ角变大,F变小;工人向左移动一小段距离,θ角变小,F变大;减小P的
重量,θ角保持不变,F变小。
. C
【
解析】“嫦娥六号”在轨道没有脱离月球的引力,所以运动速度小于月球的第二宇宙速度;“嫦娥六号”从轨道Ⅱ
Mm
4π2
变轨到轨道Ⅲ以及从轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅳ都是通过减速实现的;依据G
= mr
,轨道半径小运行周期就
r
2
T
2
小;脱离月球需要“嫦娥六号”速度大于月球的第二宇宙速度。
6
7
. A
【
解 析】雨滴下落过程,mg - kv = ma,随着速度逐渐增大,合力减小,加速度逐渐减小,最后变为零,即速度先增
大后不变,则 h - t 图像的斜率先增加后不变;设雨滴下落时距地面的高度为 H,则重力势能 E = mg
-
h),
(H
p
E - h 图像为向下的倾斜直线;根据动能定理 mg
-
kv h = E - 0,可知 E - h 图像的斜率先逐渐减小,减为零
(
)
p
k
k
后保持不变。
. C
【
解 析】由 a - t 图 像 可 知 2t ~ 4t 时 间 内“ 蛟 龙 号 ”加 速 度 不 断 变 小 ,不 是 恒 量 ;结 合 a - t 图 像 ,由
0
0
1
0
= v - a 2t - a 2t ,得 v = 3a t ,由 v = v - a t ,v = v - a 2t ,得 v = 2a t ,v = a t ;0 ~ 2t 时间内“蛟
0
0
0
2
0
0
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
2
0
0
0
v + v
a
龙号”匀减速直线运动,根据x =
F :F < 2。
0
2
2t0,得x
= 4
a t ;在 时刻,
t
F
-
mg
=
ma0,在 时刻,
3t
F
-
mg
=
m
0
,得
2
2
0
0
0
1
0
3
2
1
3
物理试题答案 第1页(共4页)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
8
. BC
【解 析】小球在撤掉其中一个力后受到恒力作用,加速度一定保持不变;该恒力与速度方向可能共线,也可能不共
线,不共线时速度与加速度方向间的夹角必然一直减小;由于受到的合力恒定,依据Ft = Δp,在相等的时间间隔
内动量的变化量一定相等;在相等的时间间隔内合力做的功不等。
9
. AC
2
【
解 析】P、Q两物体同轴转动,根据F = mω , 需要的向心力较大。随着
r Q
ω的增大,Q先达到最大静摩擦力,当Q
n
kg
d
达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,由kmg = m ⋅ 2dω 可得
ω
=
;当P受到最大静摩擦力时,P、Q相
2
1
1
2
2
kg
d
对转盘会滑动,设此时绳子的弹力为 T,对 P 有 kmg - T = mdω ,对
Q
有
T
+
kmg = m ⋅ 2dω ,得 ω =
,此
2
2
2
2
2
3
kg
kg
时,P、Q相对于转盘将滑动;ω在ω <
范围内增大时,P、Q所受的摩擦力变大,当ω =
时,Q所受摩擦力
2
d
2d
达到最大静摩擦力,保持不变,ω继续增大时,Q所受摩擦力不变,P所受静摩擦力继续增大,直至P、Q开始滑动。
1
0. BD
【
解 析】小球落地时重力的功率为 P = mgvsinθ;小球下落过程中,在竖直方向上依动量定理有 mgt - (kv t +
G
y1
1
mvsinθ + kh
kv t + kv t + … +kv t ) = mv sin θ,其中 v t + v t + v t + … +v t = h,解得运动时间为 t =
;
y2
2
y3
3
yn
n
y1
1
y2
2
y3
3
yn
n
mg
在水平方向上依动量定理有 -(kv t + kv t + kv t + … +kv t ) = mv cos θ - mv ,其中 v t + v t + v t + …
x1
1
x2
2
x3
3
xn
n
0
x1
1
x2
2
x3
3
(
- cos )
k
1
1
m v
v
θ
+
v t = x,解得水平位移大小为x =
0
;小球下落的过程,根据动能定理有mgh - Wf = mv2 - mv ,
2
2
2
0
xn
n
1
1
解得W = mgh + mv
-
mv2。
2
2
0
2
f
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
1
1.(6分)
F/N
1)0.25(2分)
2
1
1
.0
.5
.0
(
(
2)如图所示(2分)
(
3)C(2分)
【
解析】(1)遮光杆经过光电门时线速度的大小
d
t
0.01
0.10
v =
=
m/s = 0.10 m/s,直杆转动的角速度
0.5
0
v
L
0.10
0.40
ω =
=
rad/s = 0.25 rad/s。
ω
2
(
/ rad
2
·s )
-2
1
2
3
4
5
2)将表中数据在F - ω 图像中描点,用直线将各数据点拟合,如图所示。
2
(
3)由F - ω 图像可得出
∝
ω2。
2
F
(
1
2.(10分)
(
1)2.59(2分)
2)3.37 × 10 (
2
分)
3.35 × 10-(5 2分)
-
5
(
(
3)最 大(2分)
(
4)0.6(2分)
物理试题答案 第2页(共4页)
1
-
x10 x8
【
解析】(1)相邻水滴间的时间T =
s,图乙中位置9水滴速度的大小v9 =
= 2.59 m/s。
3
0
2T
mv
2
2
2)水滴从位置1到位置9减小的重力势能ΔE = mgx = 3.37 × 10
J,增加的动能ΔE9 =
9
= 3.35 × 10-5 J。
-
5
(
p
9
(
3)重力势能的减少量与动能增加量的差值越大,说明机械能损失越大,水滴克服空气阻力做的功越大。
|
-
|
|3.35 × 10-5 - 3.37 × 10-5
|
测量值 真实值
(
4)实验的相对误差 =
× 100% =
× 100% = 0.6%。
3
.37 × 10
-
5
真实值
1
1
3.(10分)
(
1)设运动员从A点飞出时速度的大小为v ,速度与雪坡平行时竖直方向的分速度为v
0
y
v
tanθ =
……………………………………………………………………………………………………… (2分)
y
v0
v = gt …………………………………………………………………………………………………………… (2分)
y
1
4
解得:v0 = gt1 ………………………………………………………………………………………………… (1分)
3
(
2)设P与B点的距离为L,A、B两点间的高度差为h
Lcos37° = v t …………………………………………………………………………………………………… (2分)
0
2
1
h + Lsin37° = gt22 ……………………………………………………………………………………………… (2分)
2
1
解得:h =
4.(12分)
(
gt22-gt t …………………………………………………………………………………………… (1分)
2
1
2
1)火箭匀加速下降t = 40 s内,下降的高度为h = 10050 m - 4690 m = 5360 m,设该过程加速度的大小为a ,受
到的空气阻力大小为F
3
3
3
阻
1
h3 = a t
……………………………………………………………………………………………………… (1分)
2
2
3
3
mg - F = ma ………………………………………………………………………………………………… (2分)
阻
3
F
解得:
mg
=
0.33 ………………………………………………………………………………………………… (1分)
阻
(
2)发动机二次点火时速度的大小为v ,二次点火后下降的高度h = 4690 m,设该过程时间为t
2
4
4
v
h3 = t3 ………………………………………………………………………………………………………… (1分)
2
2
v
h4 = t4 ………………………………………………………………………………………………………… (1分)
2
2
解得:t = 35 s
4
设火箭匀减速上升的时间为t ,该过程中加速度的大小为a ,火箭匀加速上升的加速度的大小为a ,火箭发动机
2
2
1
推力的大小为F ,t = 113 s时火箭速度的大小为v
1
1
1
t = t - t - t - t
2
1
3
4
mg + F = ma ………………………………………………………………………………………………… (2分)
阻
2
v = a t = a t …………………………………………………………………………………………………… (1分)
1
2
2
1
1
F - mg - F = ma …………………………………………………………………………………………… (2分)
1
阻
1
6
65
F
1
=
= 1.47
………………………………………………………………………………………… (1分)
解得:
mg 452
物理试题答案 第3页(共4页)
1
5.(16分)
(
1)设小球C摆到最低点时速度的大小为v
C
1
m gl(1 - cos60°) = mC vC
………………………………………………………………………………… (2分)
2
2
C
解得:v = gl= 3 m/s
C
设C与B碰撞后瞬间C的速度为v ´,B速度为v
C
B
m v = m v ´ + m v ……………………………………………………………………………………………… (1分)
C
C
C
C
B
B
1
1
1
mC vC
2
=
m v ′2
+
mB vB
2
………………………………………………………………………………… (1分)
2
2
2
C
C
解得:v = 4 m/s
B
设A与B达到的相同速度为v0,B与A上表面间的动摩擦因数为μ
m v = (m + m )v ……………………………………………………………………………………………… (1分)
B
B
B
A
0
1
1
μm gx = mB vB
-
(m + m )v
…………………………………………………………………………… (2分)
2
2
2
2
0
B
A
B
解得:μ = 0.3 …………………………………………………………………………………………………… (1分)
(
2)B与竖直挡板发生第一次碰撞后的瞬间,A的速度为v ,B的速度为-v 。设经过t 时间B和A速度再次相同,
0
0
1
相同速度为v ,此时B距竖直挡板的距离为x 。从速度相同到B再次回到挡板位置所需时间为t
1
1
2
m v - m v = (m + m )v ………………………………………………………………………………………… (1分)
A
0
B
0
B
A
1
μm gt = m v + m v …………………………………………………………………………………………… (1分)
B
1
B
1
B
0
1
1
-
μm gx = mB v
2
-
mB v0
2
………………………………………………………………………………… (1分)
2
1
2
B
1
x = v t …………………………………………………………………………………………………………… (1分)
1
1
2
设B与竖直挡板发生前两次碰撞的时间间隔为t
t = t + t
1
2
解得:t = 0.75 s ………………………………………………………………………………………………… (1分)
(
3)设B最终静止时与木板右端点的距离为x
2
1
1
μm gx = m v
2
+
mA v0
2
…………………………………………………………………………………… (2分)
B
2
2
B
0
2
2
解得x2 = m = 0.67 m ………………………………………………………………………………………… (1分)
3
物理试题答案 第4页(共4页)
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