江西省赣州市2023-2024学年高一下学期开学考物理试卷(Word版附解析)
展开1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答亲后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色。墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第二册、必修第二册第五章。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第17题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第题有多项符合题目要求,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. 下列有关亚运会比赛项目说法正确的是( )
A. 电子竞技项目某游戏一局的时间为15分钟,“分钟”是国际单位制的基本单位
B. 研究皮划艇比赛中皮划艇的船体姿态时,皮划艇不可看成一个质点
C. 两百米游泳比赛中运动员用时1分43秒,则平均速度大小约为2m/s
D. 羽毛球比赛中运动员跳起扣球时速度增大,运动员惯性增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.时间的国际单位制的基本单位是秒,故A错误;
B.研究皮划艇比赛中艇运动过程中的船体姿态时,皮划艇不可看成一个质点,故B正确;
C.两百米游泳比赛中运动员用时1分43秒,其位移不是200m,故C错误;
D.惯性只与质量有关,故D错误。
故选B。
2. 如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是( )
A. 足球在空中运动过程中,速度方向与加速度方向在同一条直线上
B. 足球在空中运动过程中,所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
C. 足球在空中运动过程中,可能处于平衡状态
D. 足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球被踢出去之后,受到重力和空气的作用力,其运动轨迹是一条曲线,其初速度与加速度方向不在同一条直线上,故A错误;
B.足球做曲线运动时,其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧,故B正确;
C.足球在空中运动过程中,所受合力不为零,不可能处于平衡状态,故C错误;
D.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的切线方向,故D错误。
故选B
3. 若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. t=2s时物体离出发点最远B. t=3s时物体的加速度为零
C. 0~1s内物体运动的加速度为30m/s2D. t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.t=3s时物体离出发点最远,故A错误;
B.t=3s时物体的速度为零,但加速度为-30m/s2,故B错误;
C.图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~1s内物体运动的加速度为
故C正确;
D.t=3s时物体运动的速度方向改变,但加速度不变,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,桌面上放置一张纸和一枚硬币,硬币静止在纸面上,现用手迅速拉动纸的一边,硬币相对纸滑动,则此过程中( )
A. 拉动速度越大,硬币受到摩擦力越小B. 拉动速度越小,硬币离开纸时的速度越小
C. 手用力越大,硬币受到摩擦力越大D. 手用力越小,硬币离开纸时的速度越大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.硬币在纸上滑动时受到滑动摩擦力,大小一定,与手拉纸作用力的大小及速度大小无关,故AC错误;
BD.根据牛顿运动学知识知,硬币在纸面上做匀加速直线运动,加速度恒定,分析题意知硬币离开纸时与纸之间的相对距离一定;手用力越小,纸获得的加速度越小,无论是纸运动的加速度小还是手拉动纸速度小,都会导致硬币在纸上滑动的时间增加,则硬币做匀加速直线运动的时间越长,离开纸时的速度就越大,故B错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,堤坝倾角为,一小朋友在安全地带边缘,以的水平速度扔出一个小石子,小石子恰好扔到水中。小石子离开手的位置距离地面。重力加速度取,,,则堤坝离水面高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小石子离开手后做平抛运动,根据平抛运动规律有
,
小石子恰好扔到水中,表明小石子落在斜坡与水面交界位置,根据几何关系有
解得
故选B。
6. 如图所示,当小车A向左运动时,B物体向上做匀速直线运动。图示时刻,小车A速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 图示时刻,B物体的速度为B. 小车A向左以速度做匀速直线运动
C. 绳子对A的拉力大小将变大D. 绳子对B的拉力大于B的重力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将小车的速度沿着绳和垂直于绳正交分解,根据几何关系可得B物体的速度为
可知小车向左运动时,减小,也将小,A不是做匀速运动,故A正确,B错误;
CD.根据题意B物体速度不变,绳子对A和B拉力均等于B的重力,故C、D错误。
故选A。
7. 如图所示为通过轻杆相连的两小球,用两根细线将其悬挂在水平天花板上的点。已知的质量分别为,轻杆长度为,细线长为。现对B施加一个水平外力使系统保持静止状态,A球在悬点正下方,细线与轻杆恰好垂直。现保持两小球位置不变,使缓慢从水平沿逆时针转过的过程中,下面说法正确的是(取重力加速度大小)( )
A. 细线的拉力一定大于B. 轻杆对的作用力一定大于
C. 细线的拉力不断减小D. 外力一定不小于且先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于系统处于静止状态,球在悬点正下方,故球只受重力和细绳拉力作用,且二力平衡,故细线的拉力不变,轻杆对均没有作用力,故AB错误;
C.小球受竖直向下的重力、沿悬线斜向上的拉力和的作用而处于静止状态,三力的合力为零,表示三力的线段构成封闭三角形如图所示,由于重力的大小及方向不变,悬线拉力的方向不变,缓慢从水平沿逆时针转过的过程中,细线的拉力不断减小,外力先减小后增大,故C正确;
D.细线与轻杆恰好垂直,由几何关系可知,当的方向与垂直时最小,由几何关系知此时
N
故D错误。
故选C。
8. 建筑工人常常徒手竖直向上抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住,在一次抛砖的过程中,砖块运动到达最高点,将砖块的运动看作匀变速直线运动,忽略空气阻力(取),则下列说法正确的是( )
A. 砖块被抛出的初速度大小为B. 砖块向上运动的时间是
C. 砖块在整个上升过程中的平均速度为D. 砖块在前内的位移为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由运动学公式
可得,砖块被抛出的初速度大小为
由公式
可得,砖块向上运动的时间为
A错误,B正确;
C.由平均速度公式可得,砖块在整个上升过程中的平均速度为
C错误;
D.砖块在前内的位移为
D正确。
故选BD
9. 如图所示,质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为的物体B用细线悬挂,A、B间相互接触但无压力,重力加速度g取。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A. 物体B的加速度大小为B. 物体A的加速度为零
C. 物体B对物体的压力大小为D. 弹簧弹力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.细线剪断瞬间,对AB组成的整体分析,根据牛顿第二定律得
A正确,B错误;
C.对B隔离分析,有
则有
由牛顿第三定律知,B对A的压力大小为,C正确;
D.由题意可知,原来弹簧的弹力大小等于A的重力,即
剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,两物块的质量分别为和,静止叠放在水平地面上,间的动摩擦因数,B与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。现对A施加一水平拉力,则下列说法正确的是( )
A. 当时,一定都相对地面静止
B. 当时,A的加速度大小为
C. 当时,的加速度大小均为
D. 无论多大,B的加速度大小都不会超过
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.A、B间的最大静摩擦力为
B与地面间的最大静摩擦力为
故当时,A、B一定都相对地面静止,故A正确;
B.若A、B保持相对静止,B的最大加速度根据
解得
对受力分析可得,A、B保持相对静止时有
解得A、B保持相对静止时水平拉力的最大值为
当时,A、B保持相对静止,对A、B分别受力分析有
解得
故B正确;
C.当时,A、B发生相对滑动,加速度不同,故C错误;
D.当两物体发生相对滑动时,B的加速度最大,根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选ABD。
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中,准备了以下实验器材:图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线。
(1)实验过程还需要下列器材中的______。(填正确答案标号)
A. 刻度尺B. 天平C. 白纸D. 秒表
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是______。(填正确答案标号)
A. 斜槽轨道末端可以不水平B. 斜槽轨道不必光滑
C. 本实验不需要平衡摩擦力D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是______。(填正确答案标号)
A. 匀速直线运动B. 匀变速直线运动
C. 变加速直线运动D. 曲线运动
(4)如图乙所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度。从图像上分析,记录间隔______:小球做平抛运动的水平初速度大小是______,小球从抛出运动到点时,已经在空中飞行了______s。(此问取)
【答案】(1)AC (2)BC
(3)A (4) ①. 0.04 ②. 0.6 ③. 0.08
【解析】
小问1详解】
除所给器材外,还需要白纸,并且需要刻度尺测量距离。由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间,所以不需要天平、秒表。
故选AC。
【小问2详解】
A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A错误;
BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,以保证每次克服阻力做功相同,斜槽不需要光滑,故B正确D错误;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C正确。
故选BC。
【小问3详解】
小球离开斜槽末端后,在水平方向上不受力的作用,做的是匀速直线运动。
故选A。
【小问4详解】
(4)[1][2][3]竖直方向上有
解得
小球做平抛运动的水平初速度大小是
小球到点时,竖直方向上的速度为
飞镖到点时,已经在空中飞行了的时间为
12. 小明在实验室探究物体加速度与所受合外力的关系,实验装置如图甲所示,主要实验步骤如下:
(1)调整长木板倾角进行阻力补偿,使小车恰好沿长木板向下做匀速运动。
(2)保持长木板的倾角不变,绳子下端只挂一个钩码,将小车移近打点计时器,接通电源然后释放小车,小车沿长木板向下做匀加速直线运动,得到一条纸带如图所示,为计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,打点计时器的频率为。利用刻度尺测量得到。通过纸带求得小车在点的速度大小为______;通过纸带求得小车加速度大小为______。(均保留2位有效数字)
(3)保持绳子下端悬挂的钩码不变,在小车上放置不同数量的相同钩码,小车上钩码的个数记为,重复实验操作(2),求出小车对应的加速度,得到加速度的倒数和钩码个数的图像如图所示,已知一个钩码的质量为,图像中直线斜率为,纵轴截距为,利用题中信息可得出重力加速度______,小车的质量______。(用表示)。
【答案】 ①. 0.31 ②. 0.60 ③. ④.
【解析】
【详解】(2)[1]相邻计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则小车在点的速度大小为
[2]根据逐差法可得,小车加速度大小为
(3)[3][4]由牛顿第二定律可知
可得
由图可知
解得
三、计算题(本题共3小题,共计38分。解答时应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)
13. 人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。如图,甲两个手指捏住木尺一端,乙在木尺另一端零刻度处做握尺准备,且手的任何部位都与尺不接触。当乙看到甲放手时,尺子自由下落,他立即去握木尺,发现所握处刻度值为,尺子下落的时间就是乙的反应时间。
(1)求乙的反应时间。
(2)在高速公路开车,超速是魔鬼,所以要保持足够的安全距离。若乙驾车在平直公路上以的速度匀速行驶,发现前方有危险,乙决定刹车,刹车过程的加速度大小为,求从发现危险到停下乙向前行驶的距离(安全距离)。(设乙的反应时间保持一定)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)在反应时间内,木尺下落的高度为
根据
解得
(2)乙在反应时间内的位移为
代入数据可知
从开始刹车到停止的位移为
代入数据可知
从发现危险到停下乙向前行驶的距离
代入解得
14. 如图所示,两柱体的截面分别为半径均为的圆甲和半圆乙,甲、乙的质量相等,两柱体的曲面光滑,半圆柱乙与水平面之间的摩擦不能忽略,圆柱体甲的右侧用一光滑挡板挡住,开始两球心连线沿竖直方向,现将挡板缓慢地向右移动,直到圆柱体甲刚要落至地面为止,整个过程半圆柱乙始终保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)两球心的连线与水平方向分别为和时,挡板所受压力之比;
(2)为了保证半圆柱乙始终静止,求半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设两圆心连线与水平方向的夹角为,对圆柱体甲进行受力分析,如图所示
根据平衡条件有
,
可知,当时,挡板对圆柱体甲的支持力为
当时,挡板对圆柱体甲的支持力为
由牛顿第三定律可知分别为和时,圆柱体甲对挡板的压力分别为
,
则两球心的连线与水平方向分别为和时,挡板所受压力之比
(2)当圆柱体甲恰好降到地面时(甲对地面无压力),乙受甲的压力在水平方向的分力最大,根据几何关系,结合上述,对甲进行受力分析可知
对乙有
解得
此时乙受地面的摩擦力
对甲、乙整体受力分析可知,地面对乙的支持力
根据题意,乙保持静止,则有
解得
故乙与地面间动摩擦因数的最小值为。
15. 图甲为机场地勤工作人员利用传送带从飞机上装卸货物,简化示意图如图乙所示。已知此传送带与水平面的夹角,传送带两端距离,传送带的传送速度,现要装卸一件小包裹(视为质点),该包裹与传送带间的动摩擦因数,放上传送带时初速度忽略不计,重力加速度取。
(1)若要将包裹从飞机上卸下,该传送带的传动速度方向应设置为顺时针还是逆时针?并求包裹轻放上点瞬间的加速度大小;
(2)若要将包裹运上飞机,传送带顺时针转动,求包裹从轻放上A点至传到点的总时间;
(3)若将包裹轻放上A点后,传送带顺时针转动了时由于故障突然停止转动,求包裹从A点滑上传送带到最终静止的整个过程中相对传送带发生的位移大小。(结果保留一位小数)
【答案】(1),方向沿斜面向下;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)要将包裹卸下,传送带速度应沿斜面向下,所以设置为逆时针,根据受力分析可得
解得
方向沿斜面向下
(2)共速前根据受力分析可知
又
在加速阶段
又因为
可知当包裹与传送带共速后,将一起做匀速直线运动,匀速运动的时间
总时间
解得
(3)传送带停止前,包裹发生的位移大小
此时包裹的速度大小
传送带停止后,包裹发生的位移大小为
则包裹相对传送带发生的位移大小
解得
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