2024-2025学年广东省广州市荔湾区高三(上)月考物理试卷(10月份)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.在巴黎奥运会攀岩速度赛中,我国运动员以夺得银牌。如甲图中脚离开传感器置开始计时,如乙图中手触碰到传感器装置计时结束,下列说法正确的是( )
A. 表示时刻 B. 运动员手的位移是
C. 计时装置可能使用了压力传感器 D. 可以求出运动员在此过程的平均速度
2.如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景,下列说法正确的是( )
A. 飞行的蝴蝶只受重力的作用
B. 蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向
C. 小猫在空中时处于失重状态
D. 小猫蹬地时对地面的压力小于地面对小猫的支持力
3.在巴黎奥运会上,中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示,在某次跳水比赛中,假设运动员起跳后到入水前做竖直上抛运动,从离开跳板瞬间开始计时,取竖直向下为正方向,该运动员重心的竖直速度图像如图乙所示,其中部分为直线。则( )
A. 时刻运动员入水
B. 时刻运动员离水面最高
C. 时间内运动员所受重力的瞬时功率一直增大
D. 时间内运动员所受重力冲量为零
4. 年月日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射,升空后顺利进入捕获轨道运行,如图所示,捕获轨道的半长轴约为,周期约为。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,冻结轨道的半长轴约为。则鹊桥二号在冻结轨道运行时( )
A. 周期约为
B. 近月点的速度等于远月点的速度
C. 近月点的速度大于在捕获轨道运行时近月点的速度
D. 近月点的加速度等于在捕获轨道运行时近月点的加速度
5.汽车的自动泊车系统持续发展。如图所示为某次电动汽车自动泊车全景示意图。汽车按图示路线半径为的圆弧与长为的直线构成顺利停车。汽车与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,汽车可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 汽车在转弯过程中受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 汽车在转弯过程中做匀变速曲线运动
C. 汽车在转弯过程中的最大允许速度为
D. 汽车在泊车过程中受到的摩擦力总是与运动方向相反
6.年月日,世界最大跨度拱桥深中通道正式建成通车。深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图,根起吊绳绳的质量忽略不计通过液压机械抓手把质量为的巨型钢圆筒静止吊在空中,每根绳与竖直方向的夹角为如图其他根绳没有画出,,,则下列说法正确的是( )
A. 每根绳的拉力为
B. 钢圆筒所受的合力为
C. 若增加起吊绳的长度,则每根绳的拉力变大
D. 若每根绳承受的最大拉力为,则起吊过程的最大加速度为
7.活检针可用于活体组织取样,如图所示,取样时,活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后向左运动。质量为的针鞘在软组织中运动距离后进入目标组织,继续运动后停下来。若两段运动中针鞘仅受阻力,且均可视为恒力,大小分别为、则针鞘( )
A. 被弹出时动能大小为
B. 到达标组织表面时的速度大小为
C. 运动过程中,阻力做功为
D. 运动的过程中阻力的冲量大小为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,轴沿水平方向,轴竖直向上,建立坐标系,小鱼的初速度为末速度沿轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置、竖直位置、动能和重力势能选取原点所在高度为零势能点与时间或竖直位置的关系,下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度随时间变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,手机的运动方向向下
B. 时,手机位于平衡位置上方
C. 从至,手机的动能增大
D. 从至,手机的动能和重力势能之和减小
10.冰壶运动是冬季的热门项目。如图所示,在某次推击冰壶过程中,质量为的白壶以速度与静止的黑壶进行碰撞,、为碰撞前同一时刻两壶位置,、为两壶静止后所处的位置。两壶除了颜色外,质量、大小、形状等其余属性均相同。下列说法正确的是( )
A. 两壶碰撞过程系统近似动量守恒
B. 碰后两壶的速度大小之比为:
C. 两壶因碰撞而损失的机械能约为
D. 碰撞过程中,白壶对黑壶的冲量与黑壶对白壶的冲量相同
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图甲所示,在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时,将两个质量______选填“相同”、“不同”的小球,分别放在挡板______选填“和”、“和”、“和”位置。
某同学用如图乙所示的实验装置探究加速度与力的关系,其中气垫导轨已调至水平。请回答:
如图丙,实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为 ______。
下列实验要求中必要的是______。
A.应使细线与气垫导轨平行
B.应垫高气垫导轨右端以平衡摩擦力
C.应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些
D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
12.某同学通过实验来“验证机械能守恒定律”。如图甲所示,将拉力传感器固定在天花板上,长度为的细绳不可伸长一端连在拉力传感器上的点,另一端系住可视为质点的钢球。
开始时,钢球静止于最低位置,此时拉力传感器示数为,重力加速度为,则球质量为______,将钢球拉至细绳与竖直方向成角静止释放,记下拉力传感器最大示数,则钢球从高处摆到最低点的过程重力势能的减少量为______,钢球动能的增加量为______。用题中字母表示
改变角,将钢球静止释放,记下拉力传感器最大示数,并作出图像如图乙,如果钢球的机械能守恒,如图图像合理的是______。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13.地铁的出现不仅极大的缓解了城市的交通压力。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动走了达到最高速度,再匀速运动,接着关闭发动机匀减速运动到达乙站停住,已知匀速阶段牵引力的功率为,列车整个过程中所受阻力不变。则:
甲站到乙站的距离;
列车所受阻力大小和列车牵引力做的功。
14.如图所示,水平放置的圆盘半径为,在其边缘点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径的正上方放置一条水平滑道,滑道与平行。滑道右端与圆盘圆心在同一竖直线上,其高度差为。在滑道左端静止放置质量为的物块可视为质点,物块与滑道间的动摩擦因数为。当用一大小为的水平拉力向右拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度绕穿过圆心的竖直轴匀速转动,拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,过点水平抛出恰好落入小桶内,重力加速度取。求:
物块到达点时的速度大小;
水平滑道的最小长度。
15.一仓库货物运送装置如图所示,是半径为的四分之一光滑圆弧轨道,点与圆心等高,点为圆弧最低点;水平轨道与圆弧轨道相切,为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为;一高度可以调节的货架,底部固定在地面上,货架表面水平,、为货架表面左右两个端点,通过调节可使距地面的最大高度为;轨道与在同一竖直平面内。货物甲以速度从点沿切线进入圆弧轨道,滑到点后与静止在点的货物乙发生弹性正碰,碰后甲、乙立即从右侧飞出,下落后均不反弹。已知甲的质量为,长度为,上涂有智能涂层材料,使甲受到的阻力大小与运动距离之间关系如图所示;点到点的水平距离始终为,长度为;忽略空气阻力,甲、乙均可视为质点,重力加速度为。求:
甲刚到点时所受的支持力大小;
甲与乙碰前瞬间速度的大小;
为确保甲、乙均落在货架上,货架的最低高度及乙的质量的范围。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.相同 和
12.
13.解:设匀加速的最大速度为
地铁列车在匀加速阶段位移,解得:
匀速运动阶段位移
匀减速阶段位移
故甲站到乙站的距离
地铁列车匀速行驶时有
代入数据解得:
列车从甲站到乙站的过程,根据动能定理得:
解得:
答:甲站到乙站的距离为;
列车牵引力做的功为。
14.解:物块从点飞出后做平抛运动,则有
联立可得
设拉动物体时的加速度大小为,撤去拉力后的加速度大小为,由牛顿第二定律
拉力作用时
可得
撤去拉力后
可得
物体在滑道上先加速后减速,则
圆盘转过一周落下,拉力作用时间最短,物体在滑道上运动的位移也最短。
圆盘转动一圈的时间
物块滑行时间、平抛时间与圆盘周期的关系为
可得,
则撤去拉力时物块的速度
则水平滑道的最小长度
答:物块到达点时的速度大小为;
水平滑道的最小长度为。
15.解:货物甲由点运动到点过程,机根据械能守恒有:,
货物甲在点时,受力分析由牛顿第二定律可得:,
联立解得:;
由图根据题意可知,甲在中点处的阻力大小为:,
根据牛顿第二定律可得:,
代入解得:,
货物甲从点运动至与货物乙碰撞前过程,由动能定理可得:,
图像中图线与坐标轴所围面积表示阻力做功大小,所以阻力所做功:,
联立解得:;
设乙的质量为,碰后甲的速度为,乙的速度为,以向右为正,
由动量守恒定律有:,
由机械能守恒定律有:,
碰后甲、乙均做平抛运动,平抛运动最长时间为,根据平抛规律有:,
货架的最低高度为:,
联立解得:,
当乙的质量最大,乙的速度最小,货架高度最低,水平位移有:,
联立解得:,
当乙的质量最小,乙的速度最大,货架高度最高,设乙做平抛运动时间为,水平位移有:,
水平位移有:,
联立解得:,
所以乙的质量范围为:;
答:甲刚到点时所受的支持力大小为;
甲与乙碰前瞬间速度的大小为;
为确保甲、乙均落在货架上,货架的最低高度为,乙的质量范围为:。
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