广西桂林市第十八中学2021-2022学年高一下学期开学考试物理试卷(含答案)
展开一、单选题
1.以下对四个体育运动项目中涉及的物理知识描述正确的是( )
A.踢足球——踢出去的足球在草地上越滚越慢是因为足球不受力的作用
B.立定跳远——脚用力向后蹬地,是为了增大惯性
C.打排球——大力扣球,手对球的作用力大于球对手的作用力
D.引体向上——双手握住单杠静止时,人受到的重力与单杠对人的拉力是平衡力
2.冬奥会上,某自由滑冰运动员正在滑行,由A到C是其运动轨迹的一部分,如图所示,则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是( )
A.B.C.D.
3.如图,人站在台秤上,下蹲、起立也能观察到超重、失重现象。关于人的下蹲过程,下列说法正确的是( )
A.人在下蹲过程中一直向下做加速运动
B.人在下蹲过程中,因为速度方向一直向下,所以人一直处于失重状态
C.无论台秤示数如何变化,人对台秤的压力大小等于台秤对人的支持力大小
D.无论台秤示数如何变化,台秤对人的支持力大小等于人的重力大小
4.如图所示,绳子通过固定在天花板上的定滑轮,左端与套在固定竖直杆上的物体A连接,右端与放在水平面上的物体B相连,到达图中位置时,绳与水平面的夹角分别为53°、37°两物体的速率分别为,且此时,、。则的大小为( )
A.B.C.D.
5.有一条宽为50m的河,游泳爱好者小明想要游到对岸去,水流速度为2m/s,小明在静水中的速度为1m/s,以下结论正确的是( )
A.小明可能到达正对岸
B.小明的最短过河时间为50s
C.小明以最短路程过河所需时间为50s
D.小明要以最短路程过河,游姿方向需始终与对岸垂直
6.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间不相同
C.b的初速度比c的大D.a的初速度比b的小
7.某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B,炮弹轨迹如图所示,已知炮口高度相同,忽略空气阻力,则( )
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的短
C.B在最高点的速度比A在最高点的小
D.B打到目标时的速度比A打到目标时的大
8.如图所示,车沿水平地面做直线运动.一小球悬挂于车顶,悬线与竖直方向夹角为θ,放在车厢后壁上的物体A,质量为m,恰与车厢相对静止.已知物体A与车厢间动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则下列关系式正确的是( )
A.B.C.D.
二、多选题
9.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A.任何变速运动都是曲线运动
B.任何曲线运动都是变速运动
C.物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的
D.做曲线运动的物体速度有可能不变
10.弹簧测力计挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2kg的物体.当升降机在竖直方向运动时,弹簧测力计的示数始终是16N,如果从升降机的速度大小为3m/s时开始计时,则经过2 s,升降机的位移大小可能是(g取)( )
A.2 mB.4 mC.10 mD.12 m
11.如图所示,两小球a、b分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出,均落在斜面底端。不计空气阻力,关于两小球在平抛过程中的判断正确的是( )
A.小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同
B.小球a、b在空中飞行时间之比为2:1
C.小球a、b抛出时的初速度之比为1:1
D.小球a、b离斜面的最大距离之比为2:1
12.如图甲,一物块在时刻滑上一固定斜面,其运动的图象如图乙所示.若重力加速度,则( )
A.斜面的长度B.斜面的倾角
C.物块的质量D.物块与斜面间的动摩擦因数
三、实验题
13.小明利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系,滑块放在长木板上,长木板置于水平桌面上,砂桶通过滑轮与细线拉滑块,在细线上接有一个微型力传感器,通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F。保持滑块质量不变,在砂桶中添加少量细砂来改变力传感器的示数F,利用打点计时器打出的纸带求出对应拉力F时的加速度a,从而得到如图乙所示的图像.
(1)关于该实验,下列说法正确的是_______.
A.需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力
B.砂桶和砂的总质量应远小于滑块的质量
C.需要让细线与长木板保持平行
(2)实验中打出的一条纸带如图丙所示,打点计时器打点的周期,在纸带上依次标上1、2、3、4、5、6,7等计数点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来,测得、、、、、。利用以上数据可知,打该纸带时滑块的加速度大小______。(结果保留三位有效数字)
(3)图乙中直线的延长线没有经过原点的原因是______(任写一条即可),由图乙可知滑块的质量______(结果保留两位有效数字).
14.用如图所示装置研究平抛运动。钢球从斜槽上滚下,离开斜槽轨道后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上由静止滚下,在钢球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接钢球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下该位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)关于本实验下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道的末端应保持水平
B.每次释放钢球的初位置可以不同
C.钢球与斜槽间有摩擦会使实验的误差增大
(2)如图所示是实验中记录的一段轨迹,已知O点为钢球的抛出点,测得A点的坐标为(40cm,20cm),g取,则钢球从O点到达A点的时间______s,钢球平抛的初速度______m/s。
四、计算题
15.质量为的小物块静止于水平地面上的A点,用的水平拉力作用4s后撤去,物块继续滑动3s后停在B点。重力加速度g取,求:
(1)物块与地面间的动摩擦因数;
(2)A、B两点间距离。
16.如图所示,水平平台AO长,槽宽,槽高,现有一小球从平台上A点水平射出,已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍,空气阻力不计,.求:
(1)小球在平台上运动的加速度大小;
(2)为使小球能沿平台到达O点,求小球在A点的最小出射速度和此情景下小球在平台上的运动时间;
(3)若要保证小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P点,求小球离开O点时的速度大小.
17.如图排球场总长为18m,设网高度为2.25m,运动员站在离网3m线上正对网前跳起将球水平击出,()试求:
(1)设击球点的高度为2.5m,试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界;
(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界,试求出这个高度。
参考答案
1.答案:D
解析:A.踢出去的足球在草地上滚动时会慢慢停下来,是因为足球受到摩擦阻力的作用,故A错误;
B.立定跳远时,脚要用力向后蹬地,说明物体间力的作用是相互的,惯性的大小只与物体的质量有关,所以脚用力向后蹬地不能增大惯性,故B错误;
C.运动员在扣球时,手对排球的作用力与排球对手的作用力是一对相互作用力,二者大小相等,故C错误;
D.人双手握住单杠静止时,人受到的重力与单杠对人的拉力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
2.答案:B
解析:运动员由A运动到C做曲线运动,其速度方向沿轨迹切线方向,加速度方向(即合外力方向)指向轨迹的凹侧,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.答案:C
解析:AB.人在下蹲过程中先向下做加速运动、后做减速运动,加速度方向先向下、后向上,所以先处于失重状态、后处于超重状态,故AB错误;
C.无论台秤示数如何变化,人对台秤的压力与台秤对人的支持力是一对相互作用力,二者大小相等,故C正确;
D.当人处于超重状态时,台秤对人的支持力大于人的重力,当人处于失重状态时,台秤对人的支持力小于人的重力,故D错误。
故选:C。
4.答案:D
解析:设此时绳子的速率为v,将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解,如图所示
可得
结合
解得
故选D。
5.答案:B
解析:A.小明在静水中的速度小于水流速度,和的合速度方向不可能垂直于正对岸,所以小明不可能到达正对岸,故A错误;
B.当小明的游姿方向始终垂直于正对岸时过河时间最短,为
故B正确;
CD.如图所示,当小明的游姿方向与合速度方向垂直时,其过河路程最短,根据速度的合成与分解可以得小明的合速度大小为
并且
以最短路程过河所需的时间为
故CD错误。
故选B。
6.答案:C
解析:AB、根据得平抛运动的时间,由于的高度相同,大于a的高度,可知a的飞行时间小于的时间,的运动时间相同,故AB错误;C、的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,根据知,b的初速度大于c的初速度,故C正确;D、相比较,因为的飞行时间短,但是水平位移大,根据知,a的水平初速度大于b的水平初速度,故D错误;故选:C。
7.答案:C
解析:A、炮弹在空中忽略空气阻力,都只受重力作用,加速度为g,故A错误;
B、做斜抛运动的物体,飞行时间只与竖直方向上的运动高度有关,根据运动轨迹可知,B炮弹的飞行高度更高,则时间更长,故B错误;
C、根据B选项的分析可知,B炮弹的飞行时间更长,而水平的位移更小,因为水平方向上炮弹做匀速直线运动,则B在最高点的速度更小,故C正确;
D、因为B炮弹的水平速度更小,而因为高度更高,这竖直速度更大,因此无法比较两者的末速度大小,故D错误;
故选:C。
8.答案:A
解析:小球所受的合力应水平向右,则加速度;A与小球具有相同的加速度,则A所受的压力,方向向右。由滑动摩擦力公式可知,;联立解得:;故选A。
9.答案:BC
解析:A.变速运动可能是直线运动,如匀变速直线运动,故A错误;
BD.曲线运动速度的方向沿轨迹的切线运动,则曲线运动速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故B正确D错误;
C.物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的,故C正确;
故选BC。
10.答案:AC
解析:由题可知,弹簧秤的示数小于物体的重力,物体处于失重状态,设加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:,解得:,物体可能向上做匀减速运动,也可能向下做匀加速运动,当物体向上做匀减速运动时,经过2s后的速度为:,位移为:,当物体向下做匀加速运动时,位移为:,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
11.答案:AD
解析:设斜面倾角为,设末速度方向与水平方向的夹角为α,则,故,故A项正确;小球在空中飞行的时间取决于竖直方向的自由落体运动,由几何关系知小球a、b的竖直位移之比是2:1,由可得飞行时间之比是,B项错误;由几何关系知两小球的水平位移之比是2:1,由解得抛出时a、b两小球的初速度之比为,C项错误;类比斜上抛运动可知,小球离开斜面的最大距离H取决于初速度垂直斜面的分速度,当垂直斜面方向的分速度减为零时,小球离斜面最远,则有,即,故D项正确。
12.答案:BD
解析:A.由图乙所示图象可知,物体先向上减速到达最高时再向下加速度;图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移,故可出物体在斜面上的位移,但是不能求出斜面的长度,故A错误;
BD、由图乙所示图象可知,加速度大小:,,由牛顿第二定律得,上升过程:,下降过程:,解得:,故BD正确。
C.根据图示图象可以求出加速度,由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数与斜面倾角,但是无法求出物块的质量,故C错误。
故选:BD。
13.答案:(1)AC(2)2.13(3)未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力;1.0
解析:(1)该实验中需要略微垫起长木板左端来平衡摩擦力,需要让细线与长木板保持平行,以保证细线上的拉力就是滑块所受合力,因为通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F,所以不再需要砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量,故AC正确,B错误。
故选AC。
(2)由题意知相邻两计数点间的时间,打该纸带时滑块的加速度大小。
(3)图乙中直线的延长线没有经过原点,由图可知当时,,说明未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力。设未完全平衡摩擦力为,,,斜率表示滑块的质量,可得滑块的质量。
14.答案:(1)A(2)0.2;2
解析:(1)A.只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动,故A正确;
B.每次释放小球的位置必须相同,以保证小球有相同的水平初速度,故B错误;
C钢球与斜槽间是否有摩擦,对实验没有影响,故C错误;
故选A;
(2)已知O点为钢球的抛出点,由于竖直方向自由落体运动,小球平抛运动的时间为:,根据水平方向匀速运动,则小球平抛运动的初速度为:,可得钢球平抛的初速度。
15.答案:(1)(2)
解析:(1)有拉力作用过程,由牛顿第二定律可得
撤去拉力后由牛顿第二定律可得
可把减速过程看成初速度为零的匀加速运动,则两个阶段末速度相等,可得
解得
(2)由(1)的分析可得
,
有拉力作用过程的位移为
撤去拉力后的位移为
A、B两点间距离为
联立解得
16.答案:(1)(2)2s(3)0.2m/s
解析:(1)小球在平台上沿水平方向只受到摩擦力的作用,所以,
所以;
(2)为使小球能射入槽中,小球的最小出射速度满足到达O点速度为零,
根据动能定理知:,
代入数据解得:;
由匀变速直线运动规律知:,联立以上式子得;
(3)小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P点,水平方向:
竖直方向,得,联立得:
17.答案:(1)(2)见解析
解析:(1)排球被水平击出后,做平抛运动,若正好压在底线上,则球在空中飞行的时间为
由此得排球越界的临界击球速度值为
若球恰好触网,则球在球网上方运动的时间为
由此求得排球触网的临界击球速度
要使排球既不触网又不越界,水平击球速度v的取值范围为
(2)设击球点的高度为h,当h较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,情况是球刚好擦网而过,落地时又恰压底线上,
则有
得
即击球高度不超过此值时,球不是出界就是触网。
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