四川省泸县第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题(Word版附解析)
展开本试卷共4页,16小题,满分100分。考试用时75分钟。
第I卷 选择题(48分)
一、选择题:本题共11小题,1-7小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求,每题4分;第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于质点,下列说法中正确是( )
A. 质点就是物体中最重的点
B. 只有静止的物体才可以看成质点
C. 只有体积足够小的物体才能看成质点
D. 物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的
【答案】D
【解析】
【详解】物体是否能看成质点是由所要研究的问题决定的,当物体的形状大小在研究的问题中可以忽略不计时,物体可以看成质点。
故选D。
2. 下列关于加速度的说法正确的是( )
A. 物体速度变化越快,加速度越大B. 物体速度越大,加速度越大
C. 加速度方向一定与物体速度方向相同D. 加速度为正,物体一定做加速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体速度变化越快,加速度越大,故A正确;
B.加速度与速度没有直接关系,物体速度越大,加速度不一定越大,故B错误;
C.加速度方向与速度变化的方向相同,但与速度方向不一定相同,故C错误;
D.加速度为正,如果速度方向为负,物体做减速运动,故D错误。
故选A。
3. 物体仅在三个共点力作用下做匀速直线运动,这三个共点力的大小可能是( )
A. 3N、4N、8NB. 3N、5N、1NC. 3N、7N、5ND. 6N、9N、16N
【答案】C
【解析】
【详解】两个分力合力的范围为
A.3N、4N的合力范围为1N-7N,8N不在范围内,故A错误;
B.3N、5N的合力范围为2N-8N,1N不在范围内,故B错误;
C.3N、7N的合力范围为4N-10N,5N在该范围内,故C正确;
D.6N、9N的合力范围为3N-15N,16N不在范围内,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,质量为的小物块,在水平恒力的作用下紧贴在竖直墙壁上保持静止状态。自时刻起随时间均匀减小,直至时刻减为零,重力加速度为,关于小物块所受摩擦力大小随时间变化的图像,下列选项可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时小物块静止,摩擦力等于重力,随着恒力的逐渐减小,小物体的最大静摩擦也减小,当小于重力时突变为滑动摩擦,而且滑动摩擦小于最大静摩擦,根据
可知与恒力成正比逐渐减小到零。
故选B。
5. 古希腊学者亚里士多德关于落体运动的观点是“体积相等的两个物体,较重的下落得较快”,他甚至说,物体下落的快慢与它们的重力成正比。直到16世纪末,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾,并采用“冲淡”重力的方法研究了自由落体运动。图是他所做的铜球沿斜面运动实验的示意图。伽利略让铜球沿阻力很小的斜面从不同位置由静止滚下,他手稿中记录的一组实验数据如下表所示,伽利略对实验数据进行了分析得出了结论。伽利略得出的结论是( )
A. 斜面上物体运动的速度大小与时间成正比,即v=kt(k恒定)
B. 斜面上物体在相邻相等时间内运动的位移差恒定,即Δx=k(k恒定)
C. 斜面上物体运动的速度的平方与位移大小成正比,即v2=kx(k恒定)
D. 斜面上物体运动的位移大小与时间的平方成正比,即x=kt2(k恒定)
【答案】D
【解析】
【详解】伽利略最初猜想沿斜面向下运动的物体的运动的速度与时间成正比,即
v=k′t
由此伽利略推论位移的位移与时间的平方成正比,则
x=k•t2
即
结合以上的分析,则比较即可,分析实验的数据可知
….
以后各组数据比值分别为,,,,;由以上的数据比较可知,各组数据中都约等于32.5,考虑到测量的误差等原因,可以认为是一个常数,即位移的位移与时间的平方成正比。所以四个选项中,ABC错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,有40个质量相等的小球(可视为质点),将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将两端固定在天花板上,静止时,连接天花板的轻绳与水平方向夹角为,已知每颗小球的重力均为1N,则第15颗小球与第16颗小球之间轻绳的张力大小为( )
A. 14NB. 28NC. 35ND. 45N
【答案】C
【解析】
【详解】以左侧20个小球为整体,设每个小球的质量为m,受力分析如图所示
由共点力的平衡条件可知
解得
以16到20这五个球为整体,受力分析如图所示
根据共点力的平衡条件可得第15颗小球与第16颗小球之间轻绳的张力大小为
解得
故选C。
7. 如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端连着小球A,小球A的下面用另一根相同的轻弹簧连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,另一端固定在墙上,平衡时细绳水平,弹簧与竖直方向的夹角为,弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍,重力加速度大小为g。将细绳剪断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 小球A的加速度大小为B. 小球A的加速度大小为
C. 小球B的加速度大小为D. 小球B的加速度大小为g
【答案】B
【解析】
【详解】细绳剪断之前,对整体受力分析
满足
对B受力分析
满足
又因为两轻弹簧劲度系数相同,且弹簧的形变量为弹簧形变量的3倍,故有
联立解得
剪断细绳后瞬间,两轻弹簧上弹力保持不变,细绳上拉力变为0,此时小球A所受合外力大小与原绳上拉力相等,小球B所受合外力为零,由牛顿第二定律可知
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )
A. 做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B. 物体受恒力作用时也可能做曲线运动
C. 物体做曲线运动所受合外力一定不为0
D. 物体运动的速率增大,物体所受合力方向一定与运动方向相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,速度方向一定是变化的,其加速度方向不一定是变化的,如平抛运动,故A错误;
B.物体受恒力作用时,若恒力的方向和速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,故B正确;
C.物体做曲线运动时,速度方向不断变化,是变速运动,一定有加速度,因此所受合外力一定不是0,故C正确;
D.物体所受合力方向与运动方向的夹角为锐角时(合力方向与运动方向不相同),该力分解到沿运动方向和垂直运动方向,则有沿运动方向的分力,使物体做加速运动,物体运动的速率增大,故D错误。
故选BC。
9. 为了抗击病毒疫情,保障百姓的基本生活,许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法,某次配送快递无人机在飞行过程中,水平方向速度及竖直方向与飞行时间t的关系图象如图甲、乙所示。关于无人机的运动说法正确的是( )
A. t2时刻,无人机运动到最高点
B. 0~t1时间内,无人机做直线运动
C. t3时刻,无人机的速度大小为
D. t3~t4时间内,无人机做匀变速曲线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.时间内,无人机速度一直为正,即一直向上运动,则时刻,无人机还没有运动到最高点,故A错误;
B.0~t1时间内,无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动,在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动,则合运动为匀加速直线运动,故B正确;
C.t3时刻,无人机的水平速度为,竖直速度为,则合速度为,故C错误;
D.时间内,无人机水平方向做速度为的匀速运动,竖直方向做匀减速运动,则合运动为匀变速曲线运动,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,矩形盒内用两根不可伸长的轻线固定一个质量为的匀质小球,a线与水平方向成37°角,b线水平。两根轻线所能承受的最大拉力都是,已知,,取,则( )
A. 系统静止时,a线所受的拉力大小12Nb
B. 系统静止时,b线所受的拉力大小8N
C. 当系统沿竖直方向匀加速上升时,保证轻线不被拉断,加速度最大为5m/s2
D. 当系统沿水平方向向右匀加速时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为10m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球受力如图所示
系统静止时,竖直方向有
水平方向有
解得
故B正确,A错误;
C.系统竖直向上匀加速运动时,小球受力如图所示
当a线拉力为15N时,由牛顿第二定律得,竖直方向有
水平方向有
解得
此时加速度有最大值
故C正确;
D.系统水平向右匀加速运动时,由牛顿第二定律得,竖直方向有
水平方向有
解得
当时,加速度最大为
故D错误。
故选BC。
11. 如图所示,水平地面上固定有倾角为,高为h的斜面。О点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于О点,另一端与质量为m的小球相连。细绳能够承受的最大拉力为3mg(g为重力加速度)。小球在竖直平面内做圆周运动,到最低点时细绳恰好拉断,之后做平抛运动并垂直撞到斜面上,下列说法正确的是( )
A. 细绳的长度为
B. 小球做平抛运动的水平位移和竖直位移大小相等
C. 小球做平抛运动的时间为
D. 小球做平抛运动的落点为斜面的中点
【答案】CD
【解析】
【详解】小球做平抛运动并垂直撞到斜面上轨迹如图所示。
设小球做平抛运动的水平位移为x,竖直位移为y,绳长为L,根据圆周运动的知识有
小球做平抛运动
,
根据平抛运动的推论,将速度方向反向延长经过水平位移中点,有
且
解得
,,,
故选CD。
第II卷 非选择题(52分)
二、实验题(14分)
12. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中
①需要增减所挂重物进行多次实验,则图1虚线框中悬挂的重物可选择图2中的___________
②实验后得到的纸带如图3所示,计数点间均有4个计时点,则点的读数为___________,计算可得点的瞬时速度大小为___________,纸带的加速度大小为___________.(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. BD##DB ②. 3.98##3.99##4.00##4.01##4.02##4.03 ③. 0.44##0.45##0.46##0.47##0.48 ④. 1.3##1.4
【解析】
【详解】①[1]需要增减所挂重物进行多次实验,则图1虚线框中悬挂的重物可选择图2中的钩码,即选BD;
②[2]纸带a点的读数为4.00cm;
[3]计算可得b点的瞬时速度大小为
[4]纸带的加速度大小为
13. 探究小组的同学在某星球模拟实验舱内,利用如图甲所示的装置对平抛运动进行探究。在悬点O正下方P点处设有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能被瞬间熔断,由于惯性,小球将做平抛运动。利用频闪数码照相机对小球的运动连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球做平抛运动过程的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。已知a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,照相机连续拍照时间间隔是0.10s,坐标纸方格实际尺寸如图乙中的坐标所示,则:
(1)小球运动到图乙中位置b时,其速度的水平分量大小为__________m/s,竖直分量大小为__________m/s;
(2)该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为__________m/s2(结果保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 0.4 ②. 0.6 ③. 4.0
【解析】
【详解】(1)[1]小球水平方向做匀速直线运动,小球运动到图乙中位置b时,其速度的水平分量大小为
[2]小球竖直方向做自由落体运动,根据时间中点的速度等于这段时间的平均速度,可得小球运动到图乙中位置b时,竖直分量大小为
(2)[3]根据,可得该星球模拟实验舱内重力加速度大小为
三、解答题(本大题共3个小题,14题8分,15题12分,16题18分,共38分)
14. 近年来由于司机驾驶时低头看手机导致的交通事故频繁发生,各地出台相关的法规严格惩罚这种违法行为来减少事故的发生。假如某人驾驶一辆汽车正在平直的公路上以的速度匀速行驶,突然发现前方处有障碍物便立即刹车,刹车后汽车做匀减速直线运动。己知刹车后第1个内的位移大小是(汽车仍在行驶),
(1)求汽车刹车后内的位移大小;
(2)若该司机由于低头看手机导致后才刹车,其他条件不变,试通过计算分析汽车是否会撞到障碍物。
【答案】(1)50m;(2)汽车会撞到障碍物
【解析】
【详解】(1)刹车后第1个内的位移大小是,由于汽车仍在行驶,则有
解得
利用逆向思维,汽车停止运动的时间
则汽车刹车后内的位移大小与停止运动总位移大小相等,则有
解得
(2)该司机由于低头看手机导致后才刹车,该过程,汽车做匀速直线运动,则有
由于
可知,汽车会撞到障碍物。
15. 如图所示,为一半径的竖直半圆形槽,为直径,O点为半圆的圆心,位于O点正下方。在距上方为h处有一以的速度顺时针方向转动们传送带,B端恰好在C的正上方,传送带滑轮的半径很小(大小可忽略),两端点A、B间的距离,现将与传送带间摩擦因数的小物块轻放在A端,最终垂直撞在圆槽的P点,连线与的夹角为60°。取,(结果用根式表示)求
(1)小物块运动到B端时速度的大小;
(2)高度h的大小。
(3)若传送带速度大小可以调节,其他条件不变,要使小物块最终能正好落在圆槽点(点与P点关于对称)则传送带的速度多大。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物块在传送带上加速,由牛顿第二定律可得
解得加速度为
当物块加速到时,由位移速度公式得
解得
故物块在传送带上加速不到,则运动到B点时有
解得
(2)物块从B到P做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
,
又因为垂直打到P点,有
联立解得
(3)物块从B到做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
联立解得
故小物块在传送带上先加速后匀速运动,传送带的速度为时,小物块最终落在点。
16. 如图所示,倾角为、质量的斜面体C置于粗糙水平地面上,质量的小物块B置于粗糙斜面上,通过不可伸长的细绳跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块A相连接。开始A静止在滑轮的正下方,连接B的一段细绳与斜面平行,B、C始终保持静止状态,细绳的质量不计。现对A施加一个拉力F使A缓慢移动,移动过程中F与连接A的轻绳的夹角始终保持,直至轻绳水平,此过程中B始终静止。g取,求:
(1)A静止时,B受到的摩擦力的大小和方向;
(2)轻绳水平时,绳子的拉力和地面对C支持力的大小;
(3)A缓慢移动过程中,绳子拉力的最大值。
【答案】(1),方向沿斜面向上;(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)A静止时,由于B处于静止状态,则根据平衡关系可得
解得
方向沿斜面向上;
(2)轻绳水平时,物块A的受力示意图如图
根据平衡条件可得
解得
以BC作为整体,其受力示意图如图,
地面对C的支持力为,摩擦力
解得
(3)物块A在重力、拉力F和细绳张力作用下始终处于平衡状态,所以三个力的合力等于零,根据三角形法则,这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形,如图中,其中MN对应重力,NP对应拉力F,PM对应细绳张力。
拉力F与细绳张力之间的夹角保持不变,即保持不变,满足此关系的几何图形是的外接圆,P为动点,从N点沿圆周逆时针移至R点,在移动过程中当PM处于直径位置时最长,最大,如图中位置。
解得时间t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
距离s/mm
32
130
298
526
824
1192
1600
2104
四川省泸县第四中学2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题(Word版附解析): 这是一份四川省泸县第四中学2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题(Word版附解析),共13页。试卷主要包含了 在期末体育测试中,王明以11,5 m/sB,2×100N=20N等内容,欢迎下载使用。
四川省泸州市泸县第一中学2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题(Word版附解析): 这是一份四川省泸州市泸县第一中学2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题(Word版附解析),共15页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
四川省泸县第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(Word版附解析): 这是一份四川省泸县第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(Word版附解析),共16页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。