2022-2023学年江苏省盐城中学高一上学期期中物理试题含解析
展开一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示,北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡、停止坡组成。运动员在完成一次跳台的过程中,下列说法正确的是( )
A. 助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心,增大重力
B. 起跳时跳台对运动员的支持力大小等于运动员对跳台的压力大小
C. 起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点
D. 停止蹬地运动员就会缓慢停下,在缓慢停下的过程中滑雪板与地面间摩擦力为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心,但重力不变,故A错误;
B.起跳时,跳台对运动员的支持力与运动员对跳台的压力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故B正确;
C.起跳后运动员在完成空中动作时,运动员的形状和体积不能忽略,不能看成质点,故C错误;
D.停止蹬地运动员就会缓慢停下,在缓慢停下的过程中滑雪板与地面间摩擦力为滑动摩擦力,不为零,故D错误。
故选B。
2. 图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图(b)是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(后的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A. 机器人在内的位移为0
B. 内,机器人做加速直线运动
C. 内,机器人的平均速度大小为
D. 机器人在末的速度与末的速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,机器人在0~30s内的位移大小为2m,选项A错误;
B.位移时间图线的斜率可反映速度,0~10s内,图线的斜率不变,机器人做匀速运动,选项B错误;
C.10~30s内,平均速度为
m/s=0.35m/s
选项C正确;
D.0~10s内图线的斜率与10s~20s内图线的斜率关系为
k1=-k2
所以机器人在5s末的速度与15s末的速度大小相同,但方向相反,选项D错误。
故选C
3. 如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端悬挂一物块,静止时弹簧长度为。在物块下方又悬挂了一个同样的物块,静止后弹簧的长度为x(弹簧未超过弹性限度),求弹簧的原长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物块的质量为m,弹簧原长为l,由胡可定律可得,弹簧弹力的大小为
解得
故选C。
4. 如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上,并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力,则( )
A. 的竖直分力大于的竖直分力B. 的竖直分力等于的竖直分力
C. 的水平分力大于的水平分力D. 的水平分力等于的水平分力
【答案】D
【解析】
【详解】CD.对结点O受力分析可得,水平方向
即F2的水平分力等于F2的水平分力,选项C错误,D正确;
AB.对结点O受力分析可得,竖直方向
解得
则F1的竖直分量
F2的竖直分量
因
可知
选项AB错误。
故选D。
5. 如图所示,质量为的木块放在质量为的三角形斜劈B上,现同时用大小为和、方向相反的水平力分别推木块和斜劈B,它们均静止不动,重力加速度为,则( )
A. 地面对B支持力的大小一定等于
B. 、一定等大反向
C. 与B之间一定存在摩擦力
D. B与地面之间一定存在摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.对、B整体受力分析,受到重力、支持力和已知的两个推力,地面对整体可能有静摩擦力,根据平衡条件有
A正确;
B.对整体,水平方向可能有摩擦力,故、不一定等大反向,B错误;
C.对木块受力分析,受重力、已知的推力、斜劈B对的支持力和摩擦力,当推力沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时,摩擦力为零,即、B间不一定有摩擦力,C错误;
D.对整体,当时,斜劈B不受地面的静摩擦力,D错误。
故选A。
6. 人一直将身体倚靠在光滑的竖直墙面上,双腿绷直向前探出。A处为脚踝,B处为胯部,均看作光滑的铰链,AB为双腿,看作轻杆,脚部(重力不计)与地面的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。随着脚慢慢向前探出,下列说法正确的是( )
A. 腿部承受的弹力越来越小
B. 后背受到墙面的支持力保持不变
C. 脚受到地面的支持力越来越小
D. 脚受到地面的摩擦力越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于A、B两处均看作光滑的铰链,所以腿部承受的弹力方向与AB共线,设B点上方人体的重力大小为G,对B点受力分析如图所示
根据平衡条件可知,腿对B点的作用力F1与墙壁对后背的支持力F2的合力大小始终等于G,根据平行四边形定则有
随着脚慢慢向前探出,θ逐渐减小,则F1和F2都逐渐增大,选项AB错误;
CD.对人整体受力分析,根据平衡条件可知脚受到地面的摩擦力与F2大小相等,脚受到地面的支持力与人的总重力大小相等,所以随着脚慢慢向前探出,脚受到地面的摩擦力越来越大,脚受到地面的支持力不变,选项C错误,D正确。
故选D。
7. 钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴,当水滴落下,留下了很薄的一点方解石圈,接下来的水滴继续留下新的方解石圈,最终这些方解石圈形成非常细(0.5毫米)的中空的管子,俗称“苏打管”。如图所示为一水滴自由下落时的部分频闪照片示意图,A、B之间的实际距离为36cm,B、C之间的实际距离为46cm,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 频闪仪每隔1s闪光一次
B. 拍摄A时水滴的速度大小为3.1m/s
C. 拍摄B时水滴的速度大小为0.41m/s
D. 水滴做自由落体运动的起点在A点正上方26cm处
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可得频闪仪的闪光周期
即频闪仪每隔0.1s闪光一次。故A错误;
BC.拍摄B时水滴速度
拍摄A时水滴的速度大小为
vA=vB-gT=3.1m/s
故B正确;C错误;
D.因为
所以水滴做自由落体运动起点在A点正上方48.05cm处。故D错误。
故选B。
8. 在药物使用时应用到很多物理知识。下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力,现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则( )
A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的
B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小
C. 若F一定,增大,直侧面推力减小
D. 若一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将力分解在垂直于两个侧面的方向上,如图所示
针尖在倾斜侧面上对瓶塞倾斜推力为,对直侧面的推力为,则
解得
则针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力不相等,故AB错误;
C.分析可知
解得
若F一定,增大,减小,故C正确;
D.分析可知
若一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比都不变,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D. 若猫增大拉力,鱼缸有可能滑出桌面
【答案】B
【解析】
【详解】A.桌布与鱼缸都向右运动,但桌布的速度大于鱼缸的速度,则鱼缸相对于桌布向左运动,则桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,A错误;
B.根据牛顿第二定律可知鱼缸在桌布上匀加速滑动时的加速度大小与在桌面上匀减速滑动时的加速度大小相等,根据对称性可知鱼缸在桌布上的滑动时间等于在桌面上的滑动时间,B正确;
C.鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,C错误;
D.对桌布受力分析,如下图所示
猫减小拉力时,桌布在桌面上运动的加速度减小,则运动时间变长,因此鱼缸加速时间变长,桌布抽出时的位移以及速度均变大,则有可能滑出桌面。若猫增大拉力,鱼缸在桌布上的加速度大小和桌面上的加速度大小都不变,鱼缸不可能滑出桌面。D错误。
故选B。
10. 如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后,形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为r,麦粒之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当麦堆达到最大高度h后,堆面的倾角α达到最大值,此时位于堆面上的麦粒恰好不会滚下,则
根据几何关系有
联立以上两式可得
故选B。
二、非选择题:共6题,共60分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. (1)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为_________cm(保留两位小数)。由图3中小车运动的数据点,请在图中根据描出的点作出图像________,并求得加速度为_________(保留一位小数)。
(2)利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,下列调整正确的是______。
A.换成质量更小的小车 B.适当调整长木板的倾斜程度
C.先释放小车后接通电源 D.将小车的细绳调整到与长木板不平行
【答案】 ①. 6.20(6.15~6.25均可) ②. ③. 1.8(1.7~2.0均可)
④. B
【解析】
【详解】(1)[1]依题意,打计数点B时小车位移大小6.20cm(6.15cm~6.25cm均可)。
(1)[2][3]图像如下所示
根据图像,求得小车的加速度大小为
所以小车的加速度为1.8m/s2(1.7m/s2~2.0m/s2均可)。
(2)[4]A.利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,需要满足小车质量远远大于钩码质量,所以不需要换质量更小的车,故A错误;
B.利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,需要利用小车重力沿木板向下的分力以平衡其摩擦阻力,所以需要将长木板安打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些,故B正确;
C.应先接通电源,后释放小车,提高纸带的利用率,故C错误;
D.实验过程中,需将连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行,与之前的相同,故D错误。
故选B。
12. “探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中
①下列说法正确的是___________;
A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要___________(选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O。
【答案】 ①. D ②. 3
【解析】
【详解】①[1]A.在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下,使拉力适当大些,不必使两只测力计的示数相同,故A错误;
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了,故B错误;
C.实验中拉弹簧秤时,只需让弹簧与外壳间没有摩擦,此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力相等,与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关,故C错误;
D.为了减小实验中摩擦对测量结果的影响,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板,故D正确。
故选D。
②[2] 若只有一只弹簧秤,为了完成该实验,用手拉住一条细绳,用弹簧称拉住另一条细绳,互成角度的拉橡皮条,使其结点达到某一点O,记下位置O和弹簧称示数F1和两个拉力的方向;交换弹簧称和手所拉细绳的位置,再次将结点拉至O点,使两力的方向与原来两力方向相同,并记下此时弹簧称的示数F2;只有一个弹簧称将结点拉至O点,并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向;所以若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。
13. 我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆质量m=2000kg的汽车,以v1=20m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经t=4s的时间速度减为v2=5m/s时通过收费装置,收费完成后,司机立即加速,产生的加速度大小为a=2.5m/s2,求:
(1)汽车开始减速时距自动收费装置距离x;
(2)汽车加速时所受合力F的大小。
【答案】(1)50m;(2)5000N
【解析】
【详解】(1)由匀变速直线运动平均速度与位移关系公式得
代入数据解得
(2)根据牛顿第二定律得
5000N
14. 如图甲为某种家用双层晾衣篮,可用于晾晒袜子、手套、小玩具等轻小物品或羊毛衫等容易变形的衣物。图中上、下篮子由两个完全相同、质地均匀的圆形钢圈穿进相同的网布构成,钢圈直径均为;两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根长度均为的轻绳系在挂钩上,如图乙所示,(晾衣篮的其他尺寸均在图中标出)。若两篮的质量均为,当双层晾衣篮竖直悬挂,两篮均保持水平且静止时。重力加速度,求:
(1)上篮中每根绳的张力;
(2)下篮中每根绳的张力。
【答案】(1)1.25N;(2)0.5N
【解析】
【详解】(1)设连接上篮的绳子的拉力为,绳子与竖直方向夹角为θ,对篮整体,由平衡条件可得
根据几何关系得
所以
代入解得
(2)设连接下篮的绳子的拉力为,对下篮,根据平衡条件得
解得
15. 如图所示,质量为的物体放在倾角为的斜面上,与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接,吊盘架足够高,两个劲度系数均为的轻弹簧和两个质量都是m的物体栓接,此时M刚好不上滑,取。问:
(1)m的质量是多大;
(2)现将上面的m物体缓慢向上提,当M刚要开始下滑时,绳子拉力为多少;
(3)此时上面的m物体缓慢向上提起的高度是多少。
【答案】(1)2kg;(2)10N;(3)
【解析】
【详解】(1)对M和m的系统,由平衡知识可知
解得
m=2kg
(2)使M刚要开始下滑时,则绳的拉力为T
解得
T=10N
(3)此时吊盘中下面弹簧的弹力应为10N,因开始时下面弹簧的弹力为
2mg=40N
可知下面弹簧伸长了
对中间的物体m受力分析可知,上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力,大小为F=10N,即上面的弹簧应该处于拉长状态,则上面弹簧的伸长量应该是
可知上面的m物体向上提起的高度是
16. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量,动力系统提供的恒定升力。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,取。
(1)第一次试飞,飞行器飞行时到达高度。求飞行器所阻力的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)第一次飞行中,设加速度为,做匀加速运动,所以
解得;由牛顿第二定律有
解得;
(2)第二次试飞,飞行器飞行的位移为
设失去升力后加速度为,上升的高度为,由牛顿第二定律有
解得;又因为
则失去升力后上升的高度
所以飞行器能达到的最大高度
(3)设失去升力下降阶段加速度为,恢复升力后加速度为,恢复升力时速度为,由牛顿第二定律有
且有
联立各式解得
【点睛】本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析,结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解,本题难度适中。
江苏省盐城中学2022-2023学年高一上学期期中物理试卷(含答案): 这是一份江苏省盐城中学2022-2023学年高一上学期期中物理试卷(含答案),共16页。试卷主要包含了单选题,计算题,实验题等内容,欢迎下载使用。
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