2024-2025重庆市第八中学校高三(上)开学考试物理试卷(答案)

2024-2025学年重庆市第八中学校高三(上)开学考试物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
B. 牛顿测出了万有引力常量,被称为“称量地球质量”的人
C. 哈雷根据万有引力定律预言了哈雷彗星的回归时间
D. 天王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”
2.一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线,如图所示。在划线的过程中另一位同学水平向右加速抽动了白纸,白纸上的划痕图样可能是( )
A. B. C. D.
3.关于如图所示的情景,组成的系统满足动量守恒且机械能守恒的是( )
A. 图甲,在光滑水平面上,物块以初速度滑上上表面粗糙的静止长木板
B. 图乙,圆弧轨道静止在光滑水平面上,将小球沿轨道顶端自由释放后
C. 图丙,从悬浮的热气球上水平抛出物体,在抛出后落地前的运动过程中
D. 图丁,在粗糙水平面上,刚性小球与小球发生弹性碰撞,在碰撞过程中
4.如图所示,风筝在牵线的牵引下悬停于空中,牵线与风筝平面夹角为,风筝平面与水平面夹角为,风力垂直于风筝平面,大小恒定,已知风筝所受重力为,,牵线的拉力的大小为
( )
A.
B.
C.
D.
5.一同学研究电动玩具车在水平地面上做直线运动的情况,并绘制其图像如图所示,则( )
A. 电动玩具车做匀加速直线运动 B. 电动玩具车的初速度大小为
C. 电动玩具车的加速度大小为 D. 电动玩具车在前内的位移大小是
6.如图所示,物体置于水平传送带上,物体两边安装了固定光滑的水平杆限制物体只能在其间运动。已知物体质量为,物体与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,物体在水平拉力的作用下以恒定速度匀速运动。传送带向右运动,其速度大小可改变,则( )
A. 物体对水平杆有压力
B. 传送带速度越大,所需拉力越小
C. 物体受摩擦力大小,方向与反向
D. 当传送带速度为时,拉力的功率
7.如图所示,轰炸机在高空沿直线水平匀速飞行时先后投下三颗炸弹,炸弹依次落在斜面的山坡上的、、三点,其中为的中点,投掷第一颗与第二颗炸弹的时间间隔为,投掷第二颗与第三颗炸弹的时间间隔为,不计空气阻力,则( )
A. B. C. D. 无法确定
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.质量为的跳伞运动员由静止开始下落,在打开降落伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为,重力加速度恒为。在运动员下落高度的过程中( )
A. 运动员的动能增加了 B. 运动员的重力势能减少了
C. 运动员的机械能减少了 D. 阻力对运动员所做的功为
9.年月日上午时分,嫦娥六号成功着陆月球背面。设想嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,周期为当经过近月点点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,周期为。已知月球半径为,圆形轨道Ⅱ距月球表面距离为,椭圆轨道Ⅰ远月点距月球表面距离为,如图所示,引力常量为。忽略其他天体对嫦娥六号的影响,则( )
A.
B. 嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在点点火使其加速才能完成
C. 月球的质量为
D. 月球表面的重力加速度为
10.如图甲所示,劲度系数为的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与物块相连并处于静止状态。物块从弹簧正上方某高度处静止释放,与物块碰撞后以共同速度一起向下运动,碰撞过程时间极短。取物块释放时的位置为原点、竖直向下为正方向建立轴。物块的动能与其位置坐标的关系如图乙所示,图中数据皆为已知量。物块、均可视为质点,不计空气阻力,则( )
A. 物块的重力为
B. 物块、碰撞过程损失的机械能为
C. 弹簧的劲度系数
D. 从到的过程中,弹簧的弹性势能增加了
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.某同学利用圆周运动知识测量当地重力加速度。实验装置如图所示,直流电动机转轴上固定一个半径为的塑料圆盘,圆盘中心正下方用细线连接一个重锤,圆盘边缘连接细绳,细绳另一端连接一个小球。实验操作如下
利用天平测量小球的质量;
闭合电源开关,让小球做如图所示的匀速圆周运动,调节激光笔的高度和激光笔的位置,让激光恰好照射到小球的中心,用刻度尺测量小球做圆周运动的半径和球心到塑料圆盘的高度;
当小球第一次到达点时开始计时,并记录为次,记录小球次到达点的时间;
切断电源,整理器材。
请回答下列问题
下列说法正确的是___。
A.小球运动的周期为
B.小球运动的角速度大小为
C.小球运动的向心力大小为为当地重力加速度
D.若电动机的转速不变,换相同半径、质量更大的小球重新实验,激光笔、应分别右移、下降
当地重力加速度大小应为__。用、、、、表示
12.李华利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”,实验装置如图所示。将气垫导轨水平放置,滑块放在最右侧,并通过轻绳连接托盘和砝码。测得挡光条的宽度为,托盘和砝码总质量为,滑块与挡光条的总质量为。实验开始时,将滑块移至图示位置,测得挡光条到光电门距离为,由静止释放滑块,读出挡光条通过光电门的挡光时间为。已知当地重力加速度为,不计一切摩擦和空气阻力。
请选择合适的研究对象,写出验证机械能守恒定律所需要满足的表达式__。
某次实验中李华测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量、遮光条宽度,滑块静止释放时遮光条中点与光电门光源之间,遮光条遮光时间,当地重力加速度。则遮光条通过光电门时__,测量过程中系统重力势能的减少量__,滑块和钩码增加的动能总和为__。结果均保留位有效数字
若测量相对误差可判定验证成功,则李华同学的实验是否成功?若成功请回答“成功”,若不成功,请写出一条实验失败可能的原因:__。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.飞行器无动力地竖直向上运动,某时刻的速度为,此时飞行器分离成上下两部分和,分离过程所用时间为,分离后的速度为,且与同向,的质量均为,该处的重力加速度为,求
分离时对的推力大小;
分离后的速度大小。
14.如图所示,与水平面夹角的传送带正以的速度顺时针匀速运行,两端相距。把质量的工件视为质点轻放在传送带端,在传送带的带动下,工件向上运动,工件与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度。求
工件经过多长时间后与传送带共速;
传送带把工件从运到多消耗的电能;
时,把第个工件放上传送带,之后每隔在端放上一个相同的工件,求时,第个工件和第个工件的距离。
15.为一倾斜角为的粗糙斜面,动摩擦因数为。将质量为的小球从离斜面底端处静止释放,重力加速度为,已知。
如图甲所示,若斜面底端有一与斜面垂直的挡板,小球会与其发生弹性碰撞,求第一次碰撞后小球上升的最大距离;
如图乙所示,斜面底端有一个侧面为四分之一圆弧形状的滑块,质量为,圆弧半径为,滑块与地面和小球之间都无摩擦,小球从斜面滑下后将冲上滑块速度大小不变,判断小球从滑块的哪一端离开,并求离开滑块时小球的速度大小;
如图丙所示,斜面底端与光滑水平轨道相连,为一竖直面内的光滑圆轨道,半径为。与略微错开,小球经过圆弧轨道后可到达右侧区域,右侧有一倾角同为的粗糙斜面,动摩擦因数为,在处轨道平滑连接。两斜面均足够长,将小球从上不同位置处静止释放,求从哪些位置释放的小球在整个运动过程中都不脱离轨道?
参考答案
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12.
不成功,气垫导轨未调水平,滑轮有摩擦或者托盘受到空气阻力不可忽略等

13.规定竖直向上为正方向,对用动量定理
解得
对、系统用动量定理
解得

14.加速阶段
解得
与传送带共速的时间为
加速阶段工件和传送带的相对位移
摩擦生热为
因此多消耗的电能为
时,第一个工件已经匀速,位移为
第个工件运动了 ,还未匀速,则
两者间距

15.小球下滑阶段加速度
上升阶段的加速度

碰撞前瞬间的速度

因此反弹后的最大距离

设小球刚到达斜面底端时速度为 ,设小球能在滑块上运动到的最大高度为 ,则在到达最高点的过程中,小球和滑块系统水平方向动量守恒
系统机械能守恒
解得
所以小球从滑块下端离开,则离开时有
解得
设小球在圆轨道最低点的速度为 ,则不脱离轨道要求小球可以过最高点或者小球到不了圆心等高处

或者


小球每次从左斜面底端冲上斜面再回到底端的过程

同理每次从右斜面运动一个来回
到达斜面底端时速度为 , 显然符合;
情况一



解得
情况二




综上,满足要求的释放位置为


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