内容正文:
马鞍山市第二中学2023级高一年级2月练习
物理试题
一、选择题:本题10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
1. 2022年6月,我国完全自主设计并建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”正式下水。“福建舰”下水之后,将在南海进行一系列航行和系泊试验。下列说法错误的是( )
A. “福建舰”受到的重力方向竖直向下
B. “福建舰”在码头补给充足后,它的惯性不变
C. “福建舰”大角度转弯时,速度一定在变化
D. 研究航母在大海上航行时,可以将“福建舰”看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.“福建舰”受到的重力方向竖直向下,故A正确;
B.“福建舰”在码头补给充足后,它的质量变大,惯性变大, 故B错误;
C.“福建舰”大角度转弯时,速度方向在变,速度一定在变化,故C正确;
D.研究航母在大海上航行时,可以将“福建舰”看成质点,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2. 如图为翻斗车模型,翻斗车车箱由斜面和撑杆组成,一般可用来调节角度。车箱调节角度过程中货物与斜面保持相对静止。货物由位置斜面1到位置2,斜面对货物的支持力和摩擦力大小变化情况是( )
A. 变小,变小 B. 变小,变大
C. 变大,变小 D. 变大,变大
【答案】B
【解析】
【详解】设斜面与水平面的夹角为,货物与斜面保持相对静止,对货物受力分析,如图所示
根据平衡条件可得
货物由位置斜面1到位置2,增大,斜面对货物支持力减小,摩擦力增大。
故选B。
3. 如图所示,在粗糙的水平地面上,物体P和Q之间用轻弹簧相连,在水平向右恒力F作用下,一起匀加速直线向右运动,两物块与地面间的动摩擦因数相同。设P和Q的质量关系为,空气阻力不计,则( )
A. 若仅减小水平地面的粗糙程度,弹簧的弹力变小
B. 若仅将P、Q的位置对调,弹簧的弹力变小
C. 若仅减小水平地面的粗糙程度,弹簧的弹力变大
D. 若仅将P、Q的位置对调,弹簧的弹力变大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.设弹簧弹力的大小为T,对于P、Q整体,由牛顿第二定律得
对Q受力分析有
联立解得
可知与无关,因此仅减小水平地面的粗糙程度,弹簧弹力不变,故AC错误;
BD.仅将P、Q的位置对调,同理可得弹簧的弹力
因
则
故B错误,D正确。
故选D。
4. 为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。让甲车以最大加速度加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度制动,直到停止;乙车以最大加速度加速到最大速度后立即以加速度制动,直到停止。实验测得甲、乙两车的运动时间相等,且两车运动的位移之比为.则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】做出甲乙的速度时间图像,如下图所示
设甲匀速运动的时间为,总时间为,因为两车总时间相等,位移之比为,则
解得
乙车以最大加速度加速到最大速度后立即以制动,直到停止,根据速度时间图像的斜率表示加速度,可知乙车在匀减速运动的时间是甲车匀减速运动时间的2倍,则甲车匀速运动的时间和匀减速运动的时间相等,大小之比为,可知匀加速运动的时间和匀减速运动的时间为,可知加速度
故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 如图所示,一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸,自A点出发沿直线抵达河对岸的B点,历时,且知与河岸的夹角,河水流速大小为,小船相对静水的速度不变。已知,下列判断中错误的是( )
A. 河流的宽度为
B. 小船相对静水速度的大小为
C. 只要调整小船的航向合适,小船可以沿直线抵达正对岸的C点
D. 无论怎样调整小船的航向,小船渡河的位移都不可能小于
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据位移关系有
A正确,不符合题意;
B.小船相对静水速度的大小为
B正确,不符合题意;
C.因为静水中的船速小于水速,所以小船无法沿直线到达正对岸。C错误,符合题意;
D.当小船的船头与下游河岸的夹角满足
小船过河的位移最小,最小为
D正确,不符合题意。
故选C。
6. 力和运动的关系中,下列说法正确的是( )
A. 物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化
B. 物体在恒力作用下,一定做匀变速直线运动
C. 一段时间内,做曲线运动的物体的位移可能为零
D. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动状态变化了,说明有加速度,即合外力不为零,物体的受力情况不一定变化,故A错误;
B.恒力作用与匀变速相对应,合外力方向与速度方向是否共线决定了物体做直线还是曲线运动,故B错误;
C.一段时间内,做曲线运动的物体如果回到原位置,则位移为零,故C正确;
D.加速度恒定的运动可能是曲线运动,如平抛运动,故D错误。
故选C。
7. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查,其传送装置可简化为如图乙所示的模型,水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带两端点A、B间的距离为2m,g取10m/s2。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,则下列说法正确的是( )
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
【答案】BD
【解析】
【详解】B.开始时,根据牛顿第二定律
可得
代入数据可得行李的加速度大小
故B正确;
A.从开始到速度与传送带速度相等时间内的时间
从开始到速度与传送带速度相等时间内的位移
代入数据可得
可知行李从A到B的过程中先做匀加速运动,后做匀速运动,故A错误;
C.设传送带长度为,行李做匀速运动的时间
代入数据可得
行李从A到B的过程的时间
故C错误;
D.根据以上分析可得行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度
代入数据可得
故D正确。
故选BD
8. 如图所示,从半径R=1 m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4 s小球落到半圆上。已知当地的重力加速度g=10 m/s2,据此判断小球的初速度可能为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】由
可得
如图所示
小球落点有两种可能,若小球落在左侧,根据几何关系得平抛运动的水平位移为0.4 m,初速度为1 m/s;若小球落在右侧,平抛运动的水平位移为1.6 m,初速度为4 m/s。故AD正确,BC错误。
故选AD。
9. 在足够长的平直公路上,一辆自行车甲匀速运动经过路边的一辆轿车乙,3s后轿车乙启动,两者运动的图像如图所示,则( )
A. 乙启动时的加速度大小为4 B. 0~7s内甲、乙间的最大距离为16m
C. 时乙追上甲 D. 乙追上甲时的加速距离为36m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两者运动的图像的斜率表示加速度,轿车乙启动时的加速度大小为
选项A错误;
B.由图可知0~7s内,时刻甲、乙速度相同,此时甲、乙间的距离最大,又因为图像与坐标轴所围的面积表示位移,所以最大距离为
选项B正确;
C.设t时刻乙追上甲,根据位移关系有
解得
(另一解不合实际,舍去)
选项C错误;
D.乙追上甲时的加速距离为
选项D正确。
故选BD。
10. 将一个物体在 t=0 时刻以一定的初速度竖直向上抛出, t=0.8s 时物体的速度大小变为8m/s(g 取 10m/s2),则下列说法正确的是( )
A. 物体一定是在 t=3.2s 时回到抛出点
B. t=0.8s 时刻物体运动方向一定向上
C. 物体的初速度可能是 20m/s
D. t=0.8s 时刻物体一定在初始位置的下方
【答案】AB
【解析】
【详解】BC.若 t=0.8s 时物体的速度为-8m/s,根据得, ,不合题意,舍去;若 t=0.8s 时物体的速度为+8m/s,根据得, ,B正确,C错误;
A.根据 得, ,得 ,A正确;
D.t=0.8s 时刻物体的速度是+8m/s,一定向上运动,一定在初始位置的上方,D错误。
故选AB。
二、实验题:共2小题,每空2分,共14分
11. 橡皮绳也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是________(填选项序号)。
A.Pa B.N·m C.N/m D.N
(2)有一段横截面为圆形的橡皮绳,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。
①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度,利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。
②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验,当悬挂钩码的质量为m时,测得橡皮绳长度为,已知当地重力加速度为g,则此橡皮绳Y值的表达式为Y=________(用D、、、m、g表示)。
【答案】 ①. A ②.
【解析】
详解】(1)[1] 由
F=kx
可得
Y的单位为
故选A。
(2)[2]根据上面推导,得
其中
代入可得
12. 某物理学习兴趣小组用图1所示的装置研究加速度与力的关系,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,纸带每打5个点选一个计数点,1、2、3……为选取的连续5个计数点。重物质量为m,重力加速度为g,滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦不计。
(1)本实验中,小车的质量________(填“需要”或“不需要”)远大于重物的质量。
(2)依据图2纸带计算,打计数点3时小车的瞬时速度v=________m/s,小车运动的加速度a=________(结果均保留3位有效数字)。
(3)由牛顿第二定律可得,实验中弹簧秤读数应为F=________(用m、g、a表示)。
(4)由于存在空气阻力,实验中发现F的计算值总是略________(填“大于”或“小于”)弹簧秤的读数。
【答案】 ①. 不需要 ②. 0.325 ③. 1.21 ④. ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]绳子中的拉力大小可由弹簧秤的示数直接读出,不需要使小车的质量远大于重物的质量;
(2)[2]打计数点3时小车的瞬时速度
[3]小车运动的加速度
(3)[4]由图可知,弹簧秤的示数等于绳子的拉力,且小车加速度为重物的两倍,则有
解得
(4)[5]绳与滑轮间存在空气阻力,
F的计算值总是大于弹簧秤的读数。
三、计算题:本题共3小题,共36分,其中第13题10分,14题12分,15题14分
13. 如图,三根轻绳系于点,其中绳另一端固定于A点,绳的另一端与放在固定粗糙斜面上的物体乙相连,绳的另一端悬挂着质量为的物体甲。系统平衡时绳与竖直方向的夹角为绳水平。已知斜面的倾角为,物体乙与斜面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取,。求:
(1)系统平衡时绳、绳的拉力大小;
(2)若保持乙物体恰好不沿斜面下滑,求物体乙的质量。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)系统平衡时,对结点受力分析可得
故绳、绳的拉力大小为
(2)若保持乙物体恰好不沿斜面下滑,则
且
解得物体乙的质量为
14. 如图所示,汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌以提醒后面的司机。在夜间,有一汽车因故障停驶,后面有一小轿车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方的物体,并且他从看到警示牌到采取刹车动作的反应时间为,制动过程中的加速度大小为。求:
(1)从驾驶员看到三角警示牌开始到小轿车停止所用的时间;
(2)三角警示牌至少要放在汽车后多远处,才能有效避免两车相撞。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小轿车从开始制动到停下所用时间为
则有
(2)小轿车在反应时间内行驶的距离为
小轿车的制动距离为
则小轿车从发现警示牌到完全停下的过程中行驶的距离为
为了有效避免两车相撞,三角警示牌放在故障车后的最小距离为
15. 如图所示,在粗糙的水平地面上有一长为L=12 m、质量为M=2 kg的长木板B,在长木板的中点P放有一质量为m=1kg可视为质点的小物块A,开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力F拉长木板B,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)当小物块A刚好相对长木板B滑动时,小物块A的加速度a0大小;
(2)若水平拉力F1=10.5N,小物块A所受到的摩擦力f大小;
(3)若水平拉力F2=24N,要使小物块刚好不滑离长木板,F2作用多长时间;当A、B都停止运动时,小物块A到木板中点P的距离d。
【答案】(1)1m/s2;(2)0.5N;(3)4.5m
【解析】
【详解】(1)当A与B刚要相对滑动时,对A有
则
(2)当时,因
故A、B一起做匀加速运动,对A、B整体
解得
对A有
(3)因水平拉力
故A、B相对滑动,对A有
解得
对B有
解得
设拉力作用时最终小物块刚好没有滑离长木板,则时小物块速度和位移为
,
则时木板的速度和位移为
,
则此过程中A相对B向左滑动距离
水平拉力撤去后,设再经时间,A、B刚好共速。因A的受力不变,故A继续加速,加速度
B做匀减速运动,有
解得
则
此过程中A相对B向左滑动
因A、B间动摩擦因数小,故共速后A相对B向右滑动,此时A刚好滑到B最左端,则
联立解得
,,
A、B共速后,A做匀减速运动的加速度
B继续做匀减速运动,有
解得
A、B停止时,A相对B向右滑动的距离为
此时A到P点的距离为
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物理试题
一、选择题:本题10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
1. 2022年6月,我国完全自主设计并建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”正式下水。“福建舰”下水之后,将在南海进行一系列航行和系泊试验。下列说法错误的是( )
A. “福建舰”受到的重力方向竖直向下
B. “福建舰”在码头补给充足后,它的惯性不变
C. “福建舰”大角度转弯时,速度一定在变化
D. 研究航母在大海上航行时,可以将“福建舰”看成质点
2. 如图为翻斗车模型,翻斗车车箱由斜面和撑杆组成,一般可用来调节角度。车箱调节角度过程中货物与斜面保持相对静止。货物由位置斜面1到位置2,斜面对货物的支持力和摩擦力大小变化情况是( )
A. 变小,变小 B. 变小,变大
C 变大,变小 D. 变大,变大
3. 如图所示,在粗糙的水平地面上,物体P和Q之间用轻弹簧相连,在水平向右恒力F作用下,一起匀加速直线向右运动,两物块与地面间的动摩擦因数相同。设P和Q的质量关系为,空气阻力不计,则( )
A. 若仅减小水平地面的粗糙程度,弹簧的弹力变小
B. 若仅将P、Q的位置对调,弹簧的弹力变小
C. 若仅减小水平地面粗糙程度,弹簧的弹力变大
D. 若仅将P、Q的位置对调,弹簧的弹力变大
4. 为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。让甲车以最大加速度加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度制动,直到停止;乙车以最大加速度加速到最大速度后立即以加速度制动,直到停止。实验测得甲、乙两车的运动时间相等,且两车运动的位移之比为.则的值为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸,自A点出发沿直线抵达河对岸的B点,历时,且知与河岸的夹角,河水流速大小为,小船相对静水的速度不变。已知,下列判断中错误的是( )
A. 河流的宽度为
B. 小船相对静水速度的大小为
C. 只要调整小船的航向合适,小船可以沿直线抵达正对岸的C点
D. 无论怎样调整小船的航向,小船渡河的位移都不可能小于
6. 力和运动的关系中,下列说法正确的是( )
A. 物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化
B. 物体恒力作用下,一定做匀变速直线运动
C. 一段时间内,做曲线运动物体的位移可能为零
D. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动
7. 如图甲为机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查,其传送装置可简化为如图乙所示的模型,水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带两端点A、B间的距离为2m,g取10m/s2。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,则下列说法正确的是( )
A. 行李从A到B的过程中一直加速
B. 开始时行李的加速度大小为1m/s2
C. 行李经过5.1s到达B处
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
8. 如图所示,从半径R=1 m的半圆PQ上的P点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4 s小球落到半圆上。已知当地的重力加速度g=10 m/s2,据此判断小球的初速度可能为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
9. 在足够长的平直公路上,一辆自行车甲匀速运动经过路边的一辆轿车乙,3s后轿车乙启动,两者运动的图像如图所示,则( )
A. 乙启动时的加速度大小为4 B. 0~7s内甲、乙间的最大距离为16m
C. 时乙追上甲 D. 乙追上甲时的加速距离为36m
10. 将一个物体在 t=0 时刻以一定的初速度竖直向上抛出, t=0.8s 时物体的速度大小变为8m/s(g 取 10m/s2),则下列说法正确的是( )
A. 物体一定是在 t=3.2s 时回到抛出点
B. t=0.8s 时刻物体的运动方向一定向上
C. 物体的初速度可能是 20m/s
D. t=0.8s 时刻物体一定在初始位置的下方
二、实验题:共2小题,每空2分,共14分
11. 橡皮绳也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮绳未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量。
(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是________(填选项序号)。
APa B.N·m C.N/m D.N
(2)有一段横截面为圆形的橡皮绳,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。
①首先利用刻度尺测得橡皮绳的自然长度,利用测量工具测得橡皮绳未受到拉力时的直径为D。
②接着他在橡皮绳下端悬挂钩码继续实验,当悬挂钩码的质量为m时,测得橡皮绳长度为,已知当地重力加速度为g,则此橡皮绳Y值的表达式为Y=________(用D、、、m、g表示)。
12. 某物理学习兴趣小组用图1所示的装置研究加速度与力的关系,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,纸带每打5个点选一个计数点,1、2、3……为选取的连续5个计数点。重物质量为m,重力加速度为g,滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦不计。
(1)本实验中,小车的质量________(填“需要”或“不需要”)远大于重物的质量。
(2)依据图2纸带计算,打计数点3时小车的瞬时速度v=________m/s,小车运动的加速度a=________(结果均保留3位有效数字)。
(3)由牛顿第二定律可得,实验中弹簧秤读数应为F=________(用m、g、a表示)。
(4)由于存在空气阻力,实验中发现F的计算值总是略________(填“大于”或“小于”)弹簧秤的读数。
三、计算题:本题共3小题,共36分,其中第13题10分,14题12分,15题14分
13. 如图,三根轻绳系于点,其中绳的另一端固定于A点,绳的另一端与放在固定粗糙斜面上的物体乙相连,绳的另一端悬挂着质量为的物体甲。系统平衡时绳与竖直方向的夹角为绳水平。已知斜面的倾角为,物体乙与斜面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小取,。求:
(1)系统平衡时绳、绳的拉力大小;
(2)若保持乙物体恰好不沿斜面下滑,求物体乙的质量。
14. 如图所示,汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌以提醒后面的司机。在夜间,有一汽车因故障停驶,后面有一小轿车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方的物体,并且他从看到警示牌到采取刹车动作的反应时间为,制动过程中的加速度大小为。求:
(1)从驾驶员看到三角警示牌开始到小轿车停止所用的时间;
(2)三角警示牌至少要放在汽车后多远处,才能有效避免两车相撞。
15. 如图所示,在粗糙的水平地面上有一长为L=12 m、质量为M=2 kg的长木板B,在长木板的中点P放有一质量为m=1kg可视为质点的小物块A,开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力F拉长木板B,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)当小物块A刚好相对长木板B滑动时,小物块A的加速度a0大小;
(2)若水平拉力F1=10.5N,小物块A所受到的摩擦力f大小;
(3)若水平拉力F2=24N,要使小物块刚好不滑离长木板,F2作用多长时间;当A、B都停止运动时,小物块A到木板中点P的距离d。
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