内容正文:
勤建学校2023—2024学年第2学期第二次月考
高一物理试题(B卷)
一、单选题(每题4分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 用质点来代替物体的方法叫作理想模型法
B. 当时,平均速度可看成瞬时速度,运用了理想模型法
C. 加速度运用的是比值定义法
D. 卡文迪什测量引力常量的扭秤实验涉及的物理思想方法是猜想假设法
2. 如图,一小船以1.0m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.8m。当小球再次落入手中时,小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变,不计空气阻力,g取)( )
A. 0.3m B. 0.6m C. 0.8m D. 1.2m。
3. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),下列说法正确的是( )
A. 该质点的加速度大小为 B. 该质点在1s末的速度大小为6m/s
C. 前2s内的位移为8m D. 该质点第2s内的平均速度为8m/s
4. 如图所示,水平地面上放置一个质量为、倾角为的斜面体。一个质量为的箱子在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面体匀速上滑,斜面体保持静止。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 箱子对斜面体压力的大小为
B. 拉力F的大小为
C. 斜面体对地面压力的大小为
D. 地面给斜面体的摩擦力大小为
5. 下面列举了四个物理量的单位,其中属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 力(N) B. 时间(s) C. 功(J) D. 功率(W)
6. 如图所示一辆小货车停在斜坡上,下面说法正确的是( )
A. 斜坡对小货车的支持力是轮胎形变产生的
B. 小货车对斜坡摩擦力方向沿斜面向上
C. 小货车受支持力N与重力G是一对平衡力
D. 小货车对斜面的作用力的方向是竖直向下
7. 杂技表演水流星如图所示,一根绳系着盛水的杯子,随着演员的抡动,杯子就在竖直平面做圆周运动,已知轨迹半径为r=0.4m,水的质量200g,杯子的质量50g,绳子质量不计,重力加速度为g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 杯子运动到最高点时,水刚好不落下,则最高点速度为4m/s
B. 当杯子到最高点速度为6m/s时,则水对杯子的弹力大小为16N,方向竖直向下
C. 杯子在运动过程中做的是变速圆周运动,沿圆周下降过程速度增加是因为合力沿切线方向的分力与速度同向
D. 杯子在最低点时处于失重状态
二、多选题(每题6分)
8. 物体A是停在地球赤道上的物体,B是停在地球上北纬60°区域的物体,C为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星,D为地球同步卫星。已知地球半径为R,同步卫星的轨道半径为r,地球两极处重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. B与D的线速度比值为
B. A与D的合外力之比等于
C. 地球两极处重力加速度与近地卫星C的向心加速度的比值近似等于
D. C与D的角速度比值近似等于
9. 星链通过部署数千颗低轨道卫星(距离地球表面约550公里)组成一个覆盖全球的卫星网络,解决偏远地区互联网接入困难的问题。低轨道卫星的发射过程可简化为如图所示的情境,轨道Ⅰ和Ⅲ均是圆轨道,轨道Ⅱ是变轨的椭圆轨道。下列说法正确的是( )
A. 卫星在A点需要加速才能从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ
B. 卫星B点需要减速才能从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ
C. 卫星在轨道Ⅰ上运行动能比在轨道Ⅲ上的大
D. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大约为12h
10. 如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。在此过程中( )
A. 小球机械能不守恒
B. 重力对小球不做功
C. 轻绳的张力对小球不做功
D. 在任意一段时间内,摩擦力所做的负功数值总是等于小球动能的减少量
第II卷(非选择题)
三、实验题(16分)
11. 某校同学在实验室做“研究平抛物体的运动”的实验,实验装置如图甲所示。
(1)斜槽各处粗糙程度不一样,对本实验________(填写“有影响”或者“无影响”)。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的___________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为拋出点,则此小球作平抛运动的初速度为_________m/s。(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则小球到达B位置时速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字),此时刻位移与水平方向夹角的正切值为_________。(g取10m/s2)
12. 图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板和滑块间的动摩擦因数的关系,在其他条件不变的情况下,通过多次改变动摩擦因数的值,利用纸带测量结果计算对应的多个加速度的值,画出了图像,如图乙所示,取重力加速度大小。
(1)为尽可能准确地完成实验,下列做法正确的是________。
A. 实验中不必保证桶和砂子的总质量远小于滑块的质量
B. 滑块的质量可以改变
C. 桶和砂子的总质量可以改变
D. 连接滑块细线与长木板可以不平行
(2)由图乙可知,若滑块的质量,则小桶和砂子的总质量________。
(3)在第(2)问条件下,理论上,图乙中________。(保留两位有效数字)
四、解答题(13题12分;14题12分;14题14分,共38分)
13. 开车玩手机导致追尾事故应负全责,一辆汽车从丽水开往杭州,在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开20m突然发现前方有异常情况,于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75,该驾驶员的反应时间(从发现异常情况到实施制动的时间)为0.5s,g取。
(1)求刹车时汽车的加速度大小;
(2)从低头开始到最后停止,求该车的位移大小。
14. 火星是距离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。假定未来某天人类登上火星,并在火星表面做了如下实验:在距离火星表面高h处(h远小于火星半径R)以初速度v0竖直上抛一个小球(不计阻力),测得小球落地时的速度为v,已知引力常量为G,火星半径为R,他出了下列两个问题,请你利用学过的知识解答:
(1)求火星表面的重力加速度g以及火星的质量M;
(2)假设火星可视为质量均匀分布的球体,求火星的密度。
15. 如图所示,把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来,若将电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向夹角,取,,且A、B两小球均可看成点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A球的质量。
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勤建学校2023—2024学年第2学期第二次月考
高一物理试题(B卷)
一、单选题(每题4分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 用质点来代替物体的方法叫作理想模型法
B. 当时,平均速度可看成瞬时速度,运用了理想模型法
C. 加速度运用的是比值定义法
D. 卡文迪什测量引力常量的扭秤实验涉及的物理思想方法是猜想假设法
【答案】A
【解析】
【详解】A.用质点来代替物体的方法叫作理想模型法,故A正确;
B.当时,平均速度可看成瞬时速度,运用了极限法,故B错误;
C.是加速度的决定式,加速度才是运用比值定义法,故C错误;
D.卡文迪什测量引力常量的扭秤实验涉及的物理思想方法是放大法,故D错误。
故选A。
2. 如图,一小船以1.0m/s的速度匀速前行,站在船上的人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.8m。当小球再次落入手中时,小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变,不计空气阻力,g取)( )
A. 0.3m B. 0.6m C. 0.8m D. 1.2m。
【答案】C
【解析】
【详解】人竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为0.8m,则小球在空中的总时间为
当小球再次落入手中时,小船前进的距离为
故选C。
3. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),下列说法正确的是( )
A. 该质点的加速度大小为 B. 该质点在1s末的速度大小为6m/s
C. 前2s内的位移为8m D. 该质点第2s内的平均速度为8m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为
结合匀变速直线运动位移与时间关系
可得质点的初速度和加速度分别为
,
故A错误;
B.该质点在末的速度大小为
故B错误;
CD.质点前内的位移为
质点前内的位移为
该质点第内的平均速度为
所以C错误,D 正确。
故选D。
4. 如图所示,水平地面上放置一个质量为、倾角为的斜面体。一个质量为的箱子在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面体匀速上滑,斜面体保持静止。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A. 箱子对斜面体压力的大小为
B. 拉力F的大小为
C. 斜面体对地面压力的大小为
D. 地面给斜面体的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对箱子进行受力分析,根据正交分解可知,斜面对体箱子的支持力为
根据牛顿第三定律可知
故A错误;
B.由于箱子处于匀速直线运动状态,即
故B错误;
C.对斜面体与箱子整体受力分析可知
由牛顿第三定律可得,斜面体对地面压力的大小为
故C错误;
D.对斜面体与箱子整体受力分析可知
故D正确;
故选D。
5. 下面列举了四个物理量的单位,其中属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 力(N) B. 时间(s) C. 功(J) D. 功率(W)
【答案】B
【解析】
【详解】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量,他们在国际单位制中的基本单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
故选B
6. 如图所示一辆小货车停在斜坡上,下面说法正确的是( )
A. 斜坡对小货车的支持力是轮胎形变产生的
B. 小货车对斜坡的摩擦力方向沿斜面向上
C. 小货车受支持力N与重力G是一对平衡力
D. 小货车对斜面的作用力的方向是竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.斜坡对小货车的支持力是斜坡形变产生的,A错误;
B.小货车相对斜坡有沿斜面向下的运动趋势,小货车受到的摩擦力方向沿斜面向上,小货车对斜坡的摩擦力方向沿斜面向下,B错误;
C.平衡力要作用在一个物体上且等大反向共线,所以小货车受支持力N与重力G不是一对平衡力,C错误;
D.斜面对小货车的作用力是支持力与摩擦力的合力,竖直向上,根据作用力与反作用力可知,小货车对斜面的作用力的方向是竖直向下的,D正确。
故选D。
7. 杂技表演水流星如图所示,一根绳系着盛水的杯子,随着演员的抡动,杯子就在竖直平面做圆周运动,已知轨迹半径为r=0.4m,水的质量200g,杯子的质量50g,绳子质量不计,重力加速度为g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 杯子运动到最高点时,水刚好不落下,则最高点速度为4m/s
B. 当杯子到最高点速度为6m/s时,则水对杯子的弹力大小为16N,方向竖直向下
C. 杯子在运动过程中做的是变速圆周运动,沿圆周下降过程速度增加是因为合力沿切线方向的分力与速度同向
D. 杯子在最低点时处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.杯子运动到最高点时,水刚好不落下,则
所以最高点速度为
故A错误;
B.当杯子到最高点速度为6m/s时,则
解得
即杯子对水的弹力为16N,方向竖直向下,根据牛顿第三定律可得水对杯子的弹力大小为16N,方向竖直向上,故B错误;
C.杯子在运动过程中做的是变速圆周运动,沿圆周下降过程速度增加是因为合力沿切线方向的分力与速度同向,故C正确;
D.杯子在最低点时加速度向上,杯子处于超重状态,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题6分)
8. 物体A是停在地球赤道上的物体,B是停在地球上北纬60°区域的物体,C为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星,D为地球同步卫星。已知地球半径为R,同步卫星的轨道半径为r,地球两极处重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. B与D的线速度比值为
B. A与D的合外力之比等于
C. 地球两极处重力加速度与近地卫星C的向心加速度的比值近似等于
D. C与D的角速度比值近似等于
【答案】AC
【解析】
【详解】A.B和D两者的周期相同,B物体做圆周运动的半径为
由于两者周期相同,所以两者的角速度也相同,由线速度与角速度的关系有
所以有
故A项正确;
B.对A物体来说,其合外力提供绕地球做圆周运动的向心力,有
对D来说,其合外力提供绕地球做圆周运动的向心力有
所以有
故B项错误;
C.在地球的两极,有
由于卫星C是近地卫星,所以其轨道半径与地球半径近似相等,所以对近地卫星有
所以有
故C项正确;
D.对卫星C有
对卫星D有
由之前的分析可知
所以有
故D项错误。
故选AC
9. 星链通过部署数千颗低轨道卫星(距离地球表面约550公里)组成一个覆盖全球的卫星网络,解决偏远地区互联网接入困难的问题。低轨道卫星的发射过程可简化为如图所示的情境,轨道Ⅰ和Ⅲ均是圆轨道,轨道Ⅱ是变轨的椭圆轨道。下列说法正确的是( )
A. 卫星在A点需要加速才能从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ
B. 卫星在B点需要减速才能从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ
C. 卫星在轨道Ⅰ上运行的动能比在轨道Ⅲ上的大
D. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大约为12h
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题设条件知,卫星在向高轨道变轨,故需要增大速度,使卫星做离心运动,故A正确,B错误;
C.卫星在做匀速圆周运动时,高轨低速,则在轨道Ⅰ上运行的动能比在轨道Ⅲ上的大,故正确;
D.根据
解得
地球自转周期为
地球的赤道半径约为6400km,故距离地球表面约550公里的卫星周期约为90分钟,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。在此过程中( )
A. 小球的机械能不守恒
B. 重力对小球不做功
C. 轻绳的张力对小球不做功
D. 在任意一段时间内,摩擦力所做的负功数值总是等于小球动能的减少量
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球在斜面上做圆周运动,在此过程中小球除了重力之外还有摩擦力做负功,所以小球的机械能减小,故A正确;
B.小球在斜面上做圆周运动,在此过程中小球在竖直方向上有位移产生,而重力的方向是竖直向下的,所以重力做功,故B错误;
C.绳的张力始终与小球的速度方向垂直,所以绳的张力对小球不做功,故C正确;
D.小球动能的变化量等于合外力做的功,即重力和摩擦力做功之和,故D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题(16分)
11. 某校同学在实验室做“研究平抛物体的运动”的实验,实验装置如图甲所示。
(1)斜槽各处粗糙程度不一样,对本实验________(填写“有影响”或者“无影响”)。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的___________。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为拋出点,则此小球作平抛运动的初速度为_________m/s。(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则小球到达B位置时速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字),此时刻位移与水平方向夹角的正切值为_________。(g取10m/s2)
【答案】(1) ①. 无影响 ②. 初速度相同
(2)2.0 (3) ①. 2.5 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中只需保证小球每次平抛的初速度相同即可,斜槽各处粗糙程度不一样,对本实验无影响。
[2]每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛的水平初速度相同。
【小问2详解】
根据
解得
则此小球作平抛运动的初速度为
【小问3详解】
[1]由图丙可知,小球从A到B的时间与从B到C的时间相等,设为T,竖直方向有
解得
水平方向有
x=v0T
小球做平抛运动初速度为
v0=1.5m/s
B点的竖直分速度为
则B点的速度为
[2]此时刻位移与水平方向夹角的正切值为
12. 图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板和滑块间的动摩擦因数的关系,在其他条件不变的情况下,通过多次改变动摩擦因数的值,利用纸带测量结果计算对应的多个加速度的值,画出了图像,如图乙所示,取重力加速度大小。
(1)为尽可能准确地完成实验,下列做法正确的是________。
A. 实验中不必保证桶和砂子总质量远小于滑块的质量
B. 滑块的质量可以改变
C. 桶和砂子的总质量可以改变
D. 连接滑块的细线与长木板可以不平行
(2)由图乙可知,若滑块的质量,则小桶和砂子的总质量________。
(3)在第(2)问条件下,理论上,图乙中________。(保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)1
(3)3.3
【解析】
【小问1详解】
A.实验中保证桶和砂子的总质量远小于滑块的质量,会出现很小时,滑块也不会运动的情况,则不需要保证桶和砂子的总质量远小于滑块的质量,故A正确;
BC.实验中多次改变的值,需要其他条件不变,则要保证滑块的质量不变,保证桶和砂子的总质量不变,故BC错误;
D.连接滑块的细线要与长木板平行,避免拉力产生垂直于木板方向的分力,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
由题图乙可知,当时,加速度为零,由平衡条件有
解得小桶和砂子的总质量为
【小问3详解】
以滑块为对象,由牛顿第二定律有
以小桶和砂子为对象,由牛顿第二定律有
联立可得
整理得
可知图像的纵轴截距为,结合图乙可得
四、解答题(13题12分;14题12分;14题14分,共38分)
13. 开车玩手机导致追尾事故应负全责,一辆汽车从丽水开往杭州,在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开20m突然发现前方有异常情况,于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75,该驾驶员的反应时间(从发现异常情况到实施制动的时间)为0.5s,g取。
(1)求刹车时汽车的加速度大小;
(2)从低头开始到最后停止,求该车的位移大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)刹车时,根据牛顿第二定律,有
解得加速度大小为
(2)汽车行驶速度为
反应时间的位移为
刹车阶段的位移为
所以有
14. 火星是距离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。假定未来某天人类登上火星,并在火星表面做了如下实验:在距离火星表面高h处(h远小于火星半径R)以初速度v0竖直上抛一个小球(不计阻力),测得小球落地时的速度为v,已知引力常量为G,火星半径为R,他出了下列两个问题,请你利用学过的知识解答:
(1)求火星表面的重力加速度g以及火星的质量M;
(2)假设火星可视为质量均匀分布的球体,求火星的密度。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)由运动学公式有
解得
火星表明,万有引力近似等于重力,则有
解得
(2)火星体积
火星密度
结合上述解得
15. 如图所示,把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来,若将电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向夹角,取,,且A、B两小球均可看成点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A球的质量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据库仑定律可得
(2)对A受力分析,根据平衡条件可得
解得
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