内容正文:
立格实验校高2024级高一上物理周考4(2024.10.31)
班级:___________ 姓名:___________
一、单选题
1.一辆长为的电动小车沿水平面向右做匀变速直线运动,如图是某监测系统每隔2s拍摄的一组照片,用刻度尺测量照片上的长度,测量结果如图所示。则小车的加速度为( )
A.0.2m/s2 B.0.5m/s2
C.1.0m/s2 D.5.0m/s2
2.A、B两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动,A车做刹车运动,它们速度的平方随位置x变化的图像如图所示,分别对应直线A和直线B,下列说法正确的是( )
A.汽车B的加速度大小为
B.汽车B先到达处
C.汽车A的初速度大小为8m/s
D.汽车A、B在处相遇
3.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长板上滑行,长木板与水平地面间动摩擦因数为,木块与板间动摩擦因数为,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为( )
A. B.
C. D.
4.小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的图像(如图)。已知机动车运动轨迹是直线,但是不知机动车是处于加速还是刹车状态,请你帮他判定以下合理的说法是( )
A.机动车处于匀加速状态
B.机动车的初速度为20m/s
C.机动车的加速度为大小为10
D.机动车在前3秒的位移是24m
5.如图所示,在粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接,木块与地面之间的动摩擦因数为μ。已知重力加速度为g,现用一水平力向右拉木块1,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离为( )
A.l B.l
C.l D.l
6.如图所示滑块A和B叠放在传送带上,B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动,滑块A和B都相对地面静止,则下列说法正确的是( )
A.A受到的静摩擦力水平向右
B.增大传送带的速度,绳拉力变大
C.受到的拉力和受到的摩擦力相同
D.增大A的质量,B受到的摩擦力增大
7.
如图所示,某同学要测量屋檐离地的高度,观测一个由屋檐边自由下落的雨滴,雨滴通过高为d的窗口所用时间为t,此后再经过落地,重力加速度为g,不计空气阻力,则屋檐离地高度为( )
A. B. C. D.
8.甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上,速度分别为10.0m/s和12.0m/s,相距11m时前面的甲车开始以2m/s2的加速度做匀减速运动,后面的乙车也立即减速,为避免发生撞车事故,则乙车刹车的加速度至少是( )
A.1.9 m/s2 B.2 m/s2 C.2.2 m/s2 D.2.3 m/s2
二、多选题
9.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某小组利用如图所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是( )
A.图中F是合力理论值,是合力实际值
B.两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C.实验时右图中AO和BO的夹角应尽可能小
D.实验中两细绳短一些可减小误差
10.长木板上表面的一端放有一个木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器,如图甲所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大),另一端不动,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.木块与木板间的动摩擦因数
B.木块与木板间的动摩擦因数
C.木板与地面的夹角为时,木块开始做自由落体运动
D.木板与地面的夹角为时,木块与木板间无弹力
11.如图所示,有一根均匀的非密绕轻弹簧和4个等质量的钩码,固定在弹簧底端的m2和固定在弹簧中部的m1各有2个钩码,整个装置保持静止时,m1之上的弹簧长度S1恰好等于m1之下的弹簧长度S2,则( )
A.S1部分的原长(无弹力时的长度)比S2部分的原长短
B.取m1处的一个钩码移到m2处,S1部分会缩短
C.取m2处的一个钩码移到m1处,弹簧总长不变
D.将m1处的两个钩码全部移到m2处,S1与S2直接相连,此时弹簧总长会变长
12.如图所示,一个小球以初速度10m/s从斜面底端O冲上一固定斜面,A、B、C依次是斜面上的三个点,AC间距为8m,B为AC中点。小球从O点出发经过2s,小球第一次通过A点,过A点后又经4s第二次通过C点,不计一切摩擦(已知上滑和下滑的加速度相同),则下列说法正确的是( )
A.质点的加速度大小为2m/s2
B.OA间距为16m
C.第一次通过B点的速度大小一定为m/s
D.第3s末经过B点
三、实验题
13.某同学用如图1所示的装置做探究弹簧弹力与形变量的关系实验。
(1)实验时将弹簧悬挂在铁架台上,先测出不挂钩码时弹簧的长度,通过改变弹簧下端悬挂的钩码的个数来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中做法规范的是 ;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)实验过程中,记下每次所挂钩码的重力,即弹簧弹力F的大小,在坐标纸上描出多次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点,作出的图像如图2所示,由此得到:弹簧的劲度系数为 N/m;
(3)该同学第二次实验时将该弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂完成实验。得到的F-x图线用虚线表示(实线为第一次实验所得),得到的图线应该是图3 中的虚线(填“甲”“乙”、“丙”或“丁”),第二次测得的弹簧的劲度系数与第一次相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”);
(4)图4是该同学描绘的弹簧的伸长量x与弹力F的关系图线,图线的末段明显偏离直线,造成这种现象的主要原因是 。
班级:
姓名:
分数:
四、解答题
14.如图所示,一根直棒长度为,用手提着其上端,在其下端的正下方处有一长度为、内径比直棒大得多的空心竖直管,放开后让直棒做自由落体运动(重力加速度取)。求:
(1)直棒通过该空心管所用的时间(结果保留两位小数);
(2)直棒离开空心管时的速度大小。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
A
A
B
C
D
B
B
AB
题号
10
11
12
答案
BD
AD
ABC
1.B
【详解】小车在照片上前2s运动的长度为3cm,后2s在照片上运动的长度为7cm,根据小车在照片上的长度为1.2cm可得前后2s实际运动的距离为
根据匀变速直线运动推论有
故选B。
2.A
【详解】A.根据v2=2ax可知v2-x图像的斜率
即汽车B的加速度大小为
选项A正确;
BC.汽车B到达处的时间
汽车A的初速度为v0=6m/s,加速度大小为
汽车A到达处的时间
汽车A先到达处,选项BC错误;
D.由以上分析可知,当汽车A到达9m处停止时,汽车B还没有到达9m的位置,可知汽车A、B相遇时在处相遇,选项D错误。
故选A。
3.A
【详解】长木板与木块之间发生了相对滑动,产生了滑动摩擦力,设其为,则
对长木板受力分析,可知在水平方向长木板受到木块对其向右的滑动摩擦力,还受到地面对其向左的静摩擦力,由共点力平衡条件知
故选A。
4.B
【详解】ABC.根据匀变速直线运动的位移—时间公式
变形可得:
可知的图像斜率
k=v0=m/s=20m/s
纵轴截距为
b=-4m/s2=
可得
a=-8m/s2
所以机动车处于匀减速状态,加速度大小为8m/s2,初速度为20m/s,故AC错误,B正确;
D.根据速度—时间公式,可得机动车匀减速运动的总时间为
s
则机动车在前3秒的位移等于机动车在前2.5秒的位移,可得机动车在前3秒的位移为
m
故D错误。
故选B。
5.C
【详解】对木块2研究,根据平衡条件弹簧的弹力
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度
所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是
故选C。
6.D
【详解】A.若A受摩擦力则不能平衡,故A都不受摩擦力,A错误;
B.AB始终处于平衡状态,B受到的拉力和受到的摩擦力合力为0,摩擦力只与动摩擦因数和正压力有关,故无论传送带的速度是多少,绳拉力都不变,B错误;
C.B受到的拉力和受到的摩擦力大小相等方向相反,C错误;
D.滑动摩擦力与相对速度无关,只与动摩擦因数(粗糙程度)和正压力有关,增大A的质量,压力增大,B受到的摩擦力增大,D正确;
故选D。
7.B
【详解】设从屋檐到窗口所用时间为t1,高度为h1,则有
可得
则屋檐离地高度为
故选B。
8.B
【详解】甲车停下后,乙车刚好追上并停下,此时乙车的加速度最小,有
解得
故选B。
9.AB
【详解】A.用平行四边形画出来的是理论值,与橡皮筋同线的是实际值,所以F是合力理论值,是合力实际值,故A正确;
B.该实验的实验方法为等效替代法,即两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,保证两次实验力的作用效果相同,故B正确;
CD.为减小误差,图中AO和BO的夹角应适当大一些,细绳稍长一些,故CD错误;
故选AB。
10.BD
【详解】AB.木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力
故为正弦规律变化,而滑动后变为了滑动摩擦力,则摩擦力
为余弦规律变化,而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力,当夹角为时,最大静摩擦力为,而滑动摩擦力为;根据滑动摩擦力公式,有
解得
故A错误,B正确;
CD.木板与地面的夹角为时,木板所受摩擦力为0,木板与木块间无弹力,但此时木块速度部位0,做初速度不为0、加速度为g的匀加速直线运动,故C错误,D正确。
故选BD。
11.AD
【详解】A.弹簧m1之上部分的拉力要与m1之下的所有物体总重平衡,故大小等于m1和m2的总重;而m1之下部分的拉力仅与m2的重力平衡,故大小等于m2的重力。由于m1之上部分受到较大的拉力,所以如果都撤除拉力,则S1部分应该收缩量ΔS1大于S2部分的收缩量ΔS2,由于S1=S2,可见
S1'=S1-ΔS1<S2-ΔS2=S2'
即S1部分的原长(无弹力时的长度)比S2部分的原长短,故A正确;
B.取m1处的一个钩码移到m2处,S1部分受力情况不变,弹簧不会缩短,故B错误;
C.取m2处的一个钩码移到m1处,S1部分受力不变,S2部分受力变小收缩,弹簧总长变短,故C错误;
D.将m1处的两个钩码全部移到m2处,S1与S2直接相连,此时S1部分受力情况不变,弹簧S1长度不变,S2部分受力变大,弹簧S2长度变长,故总长变长,故D正确。
故选AD。
12.ABC
【详解】AB.根据运动学公式可得
从O到第二次经过C点,该过程经历的时间为
根据运动学公式可得
联立解得
,
故AB正确;
C.根据上述计算知,OB间距离为20m,由
解得
故C正确;
D.小球经3s运动的位移为
由于
说明小球已经经过B点,故D错误。
故选ABC。
13. A 25 丙(考虑弹簧自重) 相等 弹簧受到的力超过了弹性限度
【详解】(1)[1]实验时需要将测得的数据描点绘图,所以在测量时要逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故选A。
(2)[2]弹簧的劲度系数
(3)[3]水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂进行实验,竖直悬挂后,尚未挂上钩码,弹簧就会产生形变量,即钩码还没有提供拉力,弹簧已经有了形变量,所以图像不会过原点,相比于第一次的图像,与横轴的交点将在其正半轴上,故选“丙”。
[4]劲度系数是弹力与形变量之比,这里的弹力通过钩码的重力来获得的,即实验中得到的是钩码重量与形变量之比,所以前后两种测量方案测得的劲度系数是相等的。
(4)[5]弹簧在其弹性限度内,弹力与形变量成正比;超出弹性限度后,不再成正比。图线的末段明显偏离直线,就是弹簧受到的力超过了弹性限度的原因。
14.(1)0.59s (2)20m/s
【详解】(1)直棒从开始下落至离开空心管过程中,位移的关系如图所示
根据自由落体运动有
代入数据解得
,
则直棒通过该空心管所用的时间为
(2)直棒离开空心管时的速度大小为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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