2023-2024学年NT20名校联合体高一（下）收心考试物理试卷-普通用卷

这是一份2023-2024学年NT20名校联合体高一（下）收心考试物理试卷-普通用卷，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.在物理学发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。下列说法不正确的是( )
A. 重心、合力概念的提出，体现了等效思想
B. 用质点代替有形状和大小的物体是应用了理想化模型法
C. 伽利略的斜面实验将实验和逻辑推理结合得出了自由落体运动是匀加速直线运动
D. 根据平均速度的定义式v=ΔxΔt=x2−x1t2−t1，当Δt→0时，ΔxΔt就可以表示物体在t1时刻的瞬时速度，该定义运用了微元思想
2.子弹垂直射入叠在一起的完全相同的木板，穿过第5块木板后速度恰好变为0。把子弹视为质点，如果子弹在木板中做匀变速直线运动的总时间是t，那么子弹穿过第5块木板所用的时间是( )
A. 5t10B. 5t5C. t20D. t10
3.2023年11月11日，中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子团体冠军，为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。不计空气阻力，则运动员从最低点运动到最高点过程中，下列说法正确的是( )
A. 运动员能腾空，是因为蹦床对她的弹力大于她对蹦床的压力
B. 蹦床对运动员有弹力，是因为她的脚底部发生了弹性形变
C. 运动员双脚离开蹦床后，在空中上升的过程中运动员处于完全失重状态
D. 在运动员向上运动的过程中，不可能出现超重现象
4.如图所示，轻弹簧A一端固定，另一端系一质量为m的小球，小球通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接轻弹簧B且处于平衡状态，已知定滑轮位于弹簧A固定点的正上方。现缓慢收绳，使滑轮右侧的绳长减小少许，小球仍处于平衡状态，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是( )
A. 小球的运动轨迹为一小段圆弧B. 弹簧B的长度变长
C. 弹簧A的长度变长D. 弹簧A的长度变短
5.如图所示，a、b两个小球均从一个倾角为45∘的斜面顶端以不同的初速度向右水平抛出，斜面与一个14圆弧对接，斜面高度与圆弧半径相等，斜面的底端在圆心O的正下方。则下列说法正确的是( )
A. a、b两个小球在空中运动时间一定不相同
B. a、b两个小球平抛运动末速度方向一定不相同
C. 若a、b两个小球分别落到斜面和圆弧面等高位置时，速度大小一定不相等
D. 若小球落到圆弧面上时，其速度方向可能与该处圆的切线垂直
6.如图甲所示，倾角为θ的白色传送带以恒定速率逆时针运行，现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点，煤块从A点运动到最下端B点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 传送带与水平面的夹角为30∘B. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 传送带上的划痕长度为6mD. 煤块到B点时的速度为12m/s
7.如图所示，在倾角为37∘的足够长光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变。若挡板A以2m/s2的加速度沿斜面向下做匀加速运动，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 小球向下运动0．2s时与挡板分离
B. 小球向下运动0．05m时速度最大
C. 小球与挡板分离时速度最大
D. 若挡板A的加速度a=5m/s2，则一开始小球就与挡板分离
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.小明将一个质量很大、体积很小的小球从空中静止释放，小球与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v−t图像如图所示，下列判断正确的是( )
A. 小球能弹起的最大高度为5m
B. 小球能弹起的最大高度为1．8m
C. 小球下落的最大速度为6m/s
D. 小球与地面碰撞过程中速度变化量−16m/s
9.图甲为游乐场中的“空中飞椅”项目，转动轴带动顶部圆盘转动，悬绳一端系在圆盘上，另一端系着椅子。若所有椅子质量相等，悬绳长短不一定相等，悬绳的悬挂点到转轴的距离也不一定相等。其可以简化为如图乙所示的模型，两个完全相同的可视为质点的小球a、b分别用悬线悬于水平杆A、B两端，OB=2OA，将装置绕竖直杆OC匀速旋转后，a、b在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬线与竖直方向的夹角分别为α、β，a、b的线速度大小分别为va、vb，加速度大小分别为aa、ab，忽略悬绳质量与空气阻力，则下列判断正确的是( )
A. va=12vb
B. aa= 2ab
C. tanβ=2tanα
D. 仅增加小球质量，其它条件不变，轻绳与竖直方向的夹角将变小
10.2023年5月28日，中国商飞交付的全球首架C919，大型客机从上海到北京飞行成功。为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示，某次实验数据是这样的：在A点以水平速度v0=4.5m/s向左弹出一个质量为m=1.0kg的小球，小球弹出后始终受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方7.2m处，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 风力大小为7.5N
B. 从A到B的运动过程中经过0.2s小球速度有最小值
C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为3.6m/s
D. 小球水平方向的速度为零时，距A点的水平距离x=1.35m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)下列说法正确的是________；
A.实验所用斜槽轨道必须光滑
B.小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果
C.实验中小球须从同一位置静止释放
D.挡板高度必须等间距变化
E.将球的位置记录在白纸上后，取下白纸，用直尺将点连成折线
(2)实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，若以A为坐标原点建立直角坐标系，g取10m/s2，则小球平抛的初速度v0=_______m/s，经过B点时的速度vB=_______m/s。
12.小红和同学在实验室中进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。她们用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验中关于“补偿阻力”的正确操作是下图中的_________(选填“A”或“B”)；
A. B．
(2)补偿阻力后，在保证小车和小车中钩码总质量远大于砝码和砝码盘总质量的条件下，改变小车中钩码的质量，重复操作，得到多条纸带。记下小车中钩码的质量m，利用纸带测量计算小车的加速度大小为a，如图乙为其中的一条纸带，相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，小车的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)。
(3)小红在处理数据时，以m为纵坐标，以_______(选填a或1a)为横坐标，作出图线如图丙所示。小车受到的拉力大小为______，小车的质量为______(用图丙中已知字母表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.今年寒假，生活在河北的张老师带孩子去哈尔滨冰雪大世界游玩，在这里共享亲子时光。如图所示，小孩坐在雪橇上，小孩和雪橇总质量为30kg，大人用与水平方向成37∘斜向上大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动，g取10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8，求：
(1)雪橇与水平地面间的摩擦力大小；
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
14.如图所示，一滑环套在水平光滑杆上，杆上P点处固定一挡板(挡板厚度不计)。长度为l=1m的轻绳一端连接滑环，另一端悬挂质量为m=2kg的小球，小球和滑环可看作质点，水平面上有一倾角为30∘的固定斜面AB。P点与A点在同一竖直线上。初始时刻，轻绳保持竖直，滑环和小球一起水平向右以2m/s的速度做匀速直线运动，一段时间后滑环与挡板P碰撞，滑环即刻停止，轻绳恰好断裂，小球刚好能垂直打到斜面AB上，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)轻绳能承受的最大拉力FT；
(2)P点与A点之间的距离L。
15.寒假期间，高一(11)班的部分同学对老师上课演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图所示，长方形硬纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一小物体(可视为质点)置于距纸板左端d=0．5m处。用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出，如果拉力足够大，小物体几乎不动落在桌面上。若小物体的质量m1=0.4kg，纸板的质量m2=0.1kg，已知小物体与纸板之间以及纸板与桌面之间的动摩擦因数均为μ1=0.2，小物体与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2。
(1)当小物体相对纸板发生运动时，求小物体所受摩擦力的大小；
(2)要使小物体相对纸板发生运动，求纸板所受拉力F应满足的条件；
(3)若人肉眼感知物体“不动”的最大距离l=0.075m，要将纸板抽出且使物块“不动”需要提供的最小拉力F是多少。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】1.D
【详解】A.一个物体各部分均受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心；几个力的作用效果与一个力的作用效果相同，这一个力叫做那几个力的合力，因此重心与合力概念用的是等效思想，A正确；
B.在所研究的问题中，物体的形状、大小可以忽略时可将物体看成质点，便于对主要问题的研究，因此用质点代替有形状和大小的物体是理想化模型法，B正确；
C.伽利略的斜面实验将实验和逻辑推理结合得出了自由落体运动是匀加速直线运动，C正确；
D.根据平均速度的定义式
v=ΔxΔt=x2−x1t2−t1
当 Δt→0 时， ΔxΔt 就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，D错误。
选择不正确的，故选D。
2.【答案】B
【解析】B
【详解】逆向思维，认为子弹做初速度为零的匀加速直线运动，根据
5x=12at2
x=12at′2
解得
3.【答案】C
【解析】.C
【详解】A.蹦床对人的弹力与人对蹦床的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，A错误；
B.蹦床对人有弹力，是因为蹦床发生了弹性形变，B错误；
C.双脚离开蹦床后，在空中上升的过程中，加速度为重力加速度，方向竖直向下，即双脚离开蹦床后，在空中上升的过程处于完全失重状态，C正确；
D.向上运动过程中，当人从最低点到弹力与重力平衡的位置是向上加速的过程，加速度方向向上，此时人处于超重状态，D错误。
故选C。
4.A
4.【答案】A
【解析】A
【详解】小球受力如图所示
设弹簧原长为 x0 ，实际长度x，滑轮右侧绳长为l，则根据相似三角形可知
GL=F2l=F1x
根据胡克定律，有
F1=kx0−x
解得
x=x0kLkL+G
所以
F1=kx0−x=kx0GkL+G
A.由于收绳后弹簧的实际长度x不发生变化，轨迹为圆弧，A正确；
B. l 减小，则轻绳拉力 F2 减小，所以弹簧B长度减小，B错误；
CD. F1 的大小不变，即弹簧A的弹力大小不发生变化，长度不变，CD均错误。
故选A。
5.C
5.【答案】C
【解析】C
【详解】A.平抛运动的时间由下落的高度决定，若小球落到斜面与圆弧面上的下落高度相同，则小球平抛运动的时间相同，A错误：
B.设斜面倾角为 θ ，小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为 α ，则有
tanθ=yx=12gt2v0t=gt2v0
tanα=vyv0=gtv0
所以
tanα=2tanθ
由于斜面倾角为 θ 一定，则两小球都落到斜面上时，其速度方向相同，B错误；
C.小球落到斜面和圆弧等高位置时，运动时间相等，竖直速度相等，但落到斜面上的水平位移小，所以小球落到斜面的水平速度小于落到圆弧面的水平速度，所以小球落到斜面和圆弧等高位置时，速度大小一定不相等，C正确；
D.小球落到圆弧面上时，若落点速度方向与该处圆的切线垂直，则速度的反向延长线通过圆心，但由平抛运动规律知，速度的反向延长线应通过水平位移的中点，而圆心不可能是水平位移的中点，D错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】D
【详解】AB.煤块放上传送带后瞬间，煤块相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得
μmgcsθ+mgsinθ=ma1
运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律得
mgsinθ−μmgcsθ=ma2
其中
a1=10m/s2 ， a2=2m/s2
联立解得
μ=0.5 ， θ=37∘
故AB错误；
D.由 v12=2a1x1
可得
v1= 2a1x1= 2×10×5m/s=10m/s
第二段匀加速过程有
v22−v12=2a2x2−x1
解得
v2=12m/s
可知煤块到B点时的速度为 12m/s ，故D正确；
C.由题意可知，传送带的速度为
v=v1=10m/s
第一阶段时间由 x1=12a1t 12 可知加速时间为
t1=1s
在 t1=1s 内传送带位移为
x传1=vt1=10m
煤块位移为
x1=12a1t12=5m
煤块相对于传送带向上的位移为
Δx1=x传1−x1=10m−5m=5m
第二阶段，根据
v2=v1+a2t2
得第二段过程时间为
t2=1s
在 t2=1s 内传送带位移为
x传2=vt2=10m
煤块位移为
x2=v22−v122a2=11m
煤块相对于传送带向下的位移为
Δx2=x2−x传2=1m
因为
Δx1>Δx2
所以划痕长度为 5m ，C错误。
故选D。
7.【答案】A
【解析】A
【详解】A.当小球与挡板分离时满足
mgsin37∘−kx=ma
解得
x=0.04m
即小球向下运动 0.04m 时与挡板分离，根据
x=12at2
求得
t=0.2s
A正确；
BC.当弹簧弹力与重力沿斜面的分力平衡时即
mgsin37∘=kx
此时小球速度最大，解得
x=0.06m
BC错误；
D.若一开始小球就与挡板分离，则小球的加速度
a′=gsin37∘=6m/s2
则当挡板的加速度为
a=5m/s2