内容正文:
无锡市2024年秋学期高一期终教学质量调研测试
物 理 2025.01
注意事项:
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题(本题共11小题。每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错或不答的得0分。)
1. 如图所示,炮筒与水平方向成角,炮弹从炮口射出瞬间的速度为,根据运动的合成与分解知识可将分解为竖直分速度与水平分速度,则为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,弹簧握力器由5根完全相同的弹簧组成,每根弹簧的劲度系数,两端分别施加的拉力,则握力器伸长( )
A 30cm B. 60cm C. 90cm D. 120cm
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
B. 图乙中,足球对球网的弹力是由于足球受到挤压发生了弹性形变而产生的
C. 图丙中,铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D. 图丁中,牛顿通过理想斜面实验说明力是改变物体运动状态的原因
4. 龟兔沿直线赛道赛跑的故事情节中,兔子和乌龟运动的图像如图所示,在比赛过程中,下列表述中正确的是( )
A. 兔子做匀速直线运动 B. 乌龟做匀加速直线运动
C. 兔子和乌龟在同一地点同时出发 D. 兔子和乌龟在途中相遇两次
5. 如图所示,滑块A以初速度冲上一个固定的、足够长的光滑斜面。取平行于斜面向上为正方向,A在斜面上运动的速度—时间图像可能是( )
A. B.
C. D.
6. 在“探究弹力和弹簧形变的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中,经常采用如甲、乙图所示的实验装置。关于这两个实验,下列说法中正确的是( )
A. 实验甲中,应将弹簧放置在水平桌面上测原长
B. 实验甲中,弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出
C. 实验乙中,两细绳之间的夹角一定要取
D. 实验乙中,的弹力就是两个弹簧拉力的合力
7. 2024年国际体联蹦床世界杯比赛中,中国蹦床队以3金2银成绩高居金牌榜首。在蹦床比赛中,研究人接触蹦床向下运动至最低点的过程,忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 人刚接触蹦床时,速度最大 B. 人在最低点时,蹦床对人的支持力大于人对蹦床的压力
C. 人先失重后超重 D. 人的惯性先增大后减小
8. 如图,倾角的足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,现将一质量的小物体轻放在传送带的A端,小物体与传送带间的动摩擦因数,取,,,则在上升过程中小物体受到的摩擦力( )
A. 方向始终沿传送带向上 B. 方向始终沿传送带向下
C. 方向先沿传送带向上,后沿传送带向下 D. 大小始终为
9. 如图,小船S要过河,处为小船的正对岸位置,河宽,水流速度,小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是( )
A. 小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B. 小船过河的最短时间为
C. 若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D. 若水流速度变大,小船过河的最短时间一定变长
10. 如图所示,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。所有桶和汽车一起保持静止,A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为。当汽车以某一加速度向左加速时,A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为,则( )
A. B. C. D.
11. 为了研究空气动力学问题,如图所示,某人将质量为的小球从距地面高处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用,在竖直方向上阻力不计,且小球恰能无碰撞地通过细管,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球在管外运动的时间为 B. 小球的初速度大小为
C. 风力的大小为 D. 小球落地时的速度大小为
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码总质量用表示,沙桶及沙的总质量用表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。(交变电流的频率)
(1)除甲图所用器材外,实验室还提供了以下器材,其中不需要的是___________
A 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 木块(垫高木板用)
(2)一组同学在保持沙桶和沙总质量一定的情况下,探究加速度与小车总质量的关系,以下做法正确的是___________
A. 平衡摩擦力时,应将沙桶用细线绕过定滑轮系小车上
B. 每次改变小车的总质量时,不需要重新平衡摩擦力
C. 实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D. 小车运动加速度可用天平测出和,直接用公式求出
(3)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为___________(结果保留两位有效数字)。这种情况下是否可以认为细线对小车的拉力大小等于沙桶及沙的总重力?___________(选填“是”或“否”)
(4)另一组同学在保持小车及车中砝码总质量一定的情况下,探究加速度与小车所受合外力的关系。根据测量数据,作出如图丙所示的图线,该同学做实验时可能存在的问题是___________
13. 如图所示,已知物体的重力为,绳与竖直的夹角为,绳水平。求:
(1)绳所受的拉力的大小;
(2)绳所受的拉力的大小。
14. 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示,一位滑雪爱好者,人与装备的总质量为50kg,在倾角为37°的雪坡上,以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他的运动v—t图像如图乙所示。g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)滑雪者受到雪面的支持力大小;
(2)滑雪者受到的阻力大小。
15. 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与水平方向成53°角。(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)求:
(1)抛出点的高度和水平射程;
(2)抛出后3 s末的速度;
(3)抛出后3 s内的位移。
16. 如图所示,质量的物块A放在质量、长度的木板B的左端,现用一水平向左的拉力作用在木板B上,已知地面水平且光滑,A、B间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)使得A、B发生相对运动的最小作用力的大小;
(2)当时,木板由静止开始运动,求木板B在内发生的位移的大小;
(3)当时,木板由静止开始运动,求木板B在内发生的位移的大小。
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无锡市2024年秋学期高一期终教学质量调研测试
物 理 2025.01
注意事项:
1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置答题一律无效。
一、单项选择题(本题共11小题。每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错或不答的得0分。)
1. 如图所示,炮筒与水平方向成角,炮弹从炮口射出瞬间的速度为,根据运动的合成与分解知识可将分解为竖直分速度与水平分速度,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】竖直分速度
水平分速度
故选C。
2. 如图所示,弹簧握力器由5根完全相同的弹簧组成,每根弹簧的劲度系数,两端分别施加的拉力,则握力器伸长( )
A. 30cm B. 60cm C. 90cm D. 120cm
【答案】A
【解析】
【详解】设握力器伸长量为,根据胡克定律可得
解得
故选A。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
B. 图乙中,足球对球网的弹力是由于足球受到挤压发生了弹性形变而产生的
C. 图丙中,铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力
D. 图丁中,牛顿通过理想斜面实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.在对自由落体运动的研究中,伽利略猜想运动速度与时间成正比,是在斜面实验的基础上合理推理出,没有用实验验证,故A错误;
B.图乙中,足球对球网的弹力是由于足球受到挤压发生了弹性形变而产生的,B正确;
C.斜面上的物体,所受重力可以分解为使物体沿斜面下滑的力和使物体压紧斜面的力,与物体对斜面的压力不同,故C错误;
D.伽利略通过理想斜面实验发现力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选B。
4. 龟兔沿直线赛道赛跑的故事情节中,兔子和乌龟运动的图像如图所示,在比赛过程中,下列表述中正确的是( )
A. 兔子做匀速直线运动 B. 乌龟做匀加速直线运动
C. 兔子和乌龟在同一地点同时出发 D. 兔子和乌龟在途中相遇两次
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图像的斜率表示速度,由题图可知在比赛过程中,兔子先匀速运动,后静止,再匀速运动;乌龟做匀速直线运动,故AB错误;
C.由题图可知兔子和乌龟在同一地点出发,但乌龟比兔子先出发,故C错误;
D.图像的交点表示两物体处于同一位置,由题图可知兔子和乌龟在途中相遇两次,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,滑块A以初速度冲上一个固定的、足够长的光滑斜面。取平行于斜面向上为正方向,A在斜面上运动的速度—时间图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于斜面光滑,设斜面的倾角为,滑块在斜面上的加速度一直为
方向沿斜面向下;可知滑块先沿斜面向上做匀减速直线运动到速度减为0后,以相同的加速度向下做匀加速直线运动,取平行于斜面向上为正方向,结合图像的斜率表示加速度,滑块在斜面上运动的速度—时间图像可能是A。
故选A。
6. 在“探究弹力和弹簧形变的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中,经常采用如甲、乙图所示的实验装置。关于这两个实验,下列说法中正确的是( )
A. 实验甲中,应将弹簧放置在水平桌面上测原长
B. 实验甲中,弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出
C. 实验乙中,两细绳之间的夹角一定要取
D. 实验乙中,的弹力就是两个弹簧拉力的合力
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验甲中,考虑弹簧自身重力的影响,应将弹簧竖直悬挂时测原长,故A错误;
B.实验甲中,根据二力平衡,弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出,故B正确;
C.实验乙中,通过作图验证力的平行四边形定则,所以两细绳之间的夹角不一定需要取,故C错误;
D.实验乙中,的弹力与两个弹簧拉力的合力等大,反向,故D错误。
故选B
7. 2024年国际体联蹦床世界杯比赛中,中国蹦床队以3金2银的成绩高居金牌榜首。在蹦床比赛中,研究人接触蹦床向下运动至最低点的过程,忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 人刚接触蹦床时,速度最大 B. 人在最低点时,蹦床对人的支持力大于人对蹦床的压力
C. 人先失重后超重 D. 人的惯性先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.人接触蹦床后,一开始弹力对于人的重力,人继续向下加速运动,随着弹力的增大,人的加速度逐渐减小;当弹力等于重力时,加速度为0,人的速度达到最大;之后弹力大于人的重力,人向下做减速运动,随着弹力的增大,人的加速度逐渐增大;则人接触蹦床向下运动至最低点的过程,人先向下做加速度逐渐减小的加速运动,后向下做加速度逐渐增大的减速运动,人先失重后超重,故A错误,C正确;
B.蹦床对人的支持力与人对蹦床的压力是一对相互作用力,大小总是相等,故B错误;
D.人的质量保持不变,所以人的惯性不变,故D错误。
故选C。
8. 如图,倾角的足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,现将一质量的小物体轻放在传送带的A端,小物体与传送带间的动摩擦因数,取,,,则在上升过程中小物体受到的摩擦力( )
A. 方向始终沿传送带向上 B. 方向始终沿传送带向下
C. 方向先沿传送带向上,后沿传送带向下 D. 大小始终为
【答案】A
【解析】
【详解】小物体轻放在传送带的A端,开始时物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力,大小为
由于
则物体沿传送带向上加速运动,由于传送带足够长,当物体的速度与传送带相等时,物块与传送带保持相对静止一起向上做匀速运动,物块受到沿传送带向上的静摩擦力,大小为
故选A。
9. 如图,小船S要过河,处为小船的正对岸位置,河宽,水流速度,小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是( )
A. 小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B. 小船过河最短时间为
C. 若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D. 若水流速度变大,小船过河最短时间一定变长
【答案】B
【解析】
【详解】BC.当船头指向垂直河岸时,小船过河的时间最短,则有
若水流速度变大,小船过河的最短时间不变,故B正确,C错误;
AD.由于小船在静水中划行的速度大于水流速度,则小船的合速度可以垂直与河岸,小船可以到达正对岸,则小船到达河对岸位置离点的最小距离为0;若水流速度变大,小船到达河对岸位置离点的最小距离仍可能为0,故AD错误。
故选B。
10. 如图所示,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。所有桶和汽车一起保持静止,A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为。当汽车以某一加速度向左加速时,A对C的支持力大小为、B对C的支持力大小为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】所有桶和汽车一起保持静止时,以C为对象,其受力如图所示
根据对称性可得
根据平衡条件可得
可得
当汽车以某一加速度向左加速时,对桶C受力分析如图所示
根据牛顿第二定律有
竖直方向根据平衡条件可得
可得
,,
综上分析可得
故选C。
11. 为了研究空气动力学问题,如图所示,某人将质量为的小球从距地面高处以一定初速度水平抛出,在距抛出点水平距离处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用,在竖直方向上阻力不计,且小球恰能无碰撞地通过细管,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球在管外运动的时间为 B. 小球的初速度大小为
C. 风力的大小为 D. 小球落地时的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球在竖直方向上做自由落体运动,故从抛出点到上管口的运动过程中,有
解得小球在管外运动的时间为
小球在水平方向上做匀减速运动,因恰能无碰撞地通过管子,故小球到管口时水平速度刚好减为零,设小球的初速度为,则有
解得小球的初速度大小为
故AB错误;
C.设风力大小为F,水平方向根据牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律可得
联立可得
故C正确;
D.小球到达上管口时,水平速度减为零,进入管中后其不再受风力作用,只有竖直方向的运动,从抛出到落地全程,小球在竖直方向上做自由落体运动,所以有
解得小球落地时的速度大小为
故D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中的砝码总质量用表示,沙桶及沙的总质量用表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。(交变电流的频率)
(1)除甲图所用器材外,实验室还提供了以下器材,其中不需要是___________
A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 木块(垫高木板用)
(2)一组同学在保持沙桶和沙总质量一定的情况下,探究加速度与小车总质量的关系,以下做法正确的是___________
A. 平衡摩擦力时,应将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上
B. 每次改变小车的总质量时,不需要重新平衡摩擦力
C. 实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D. 小车运动的加速度可用天平测出和,直接用公式求出
(3)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为___________(结果保留两位有效数字)。这种情况下是否可以认为细线对小车的拉力大小等于沙桶及沙的总重力?___________(选填“是”或“否”)
(4)另一组同学在保持小车及车中砝码总质量一定的情况下,探究加速度与小车所受合外力的关系。根据测量数据,作出如图丙所示的图线,该同学做实验时可能存在的问题是___________
【答案】(1)B (2)B
(3) ①. 3.2 ②. 否
(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】
【小问1详解】
实验需要用天平测小车和沙桶和沙总质量,需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离,需要用木块垫高木板以平衡摩擦力;由于通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔,所以不需要秒表。
故选B。
【小问2详解】
AB.平衡摩擦力时,应将沙桶撤去,利用小车重力的分力平衡摩擦力,则有
可得
可知每次改变小车的总质量时,不需要重新平衡摩擦力,故A错误,B正确;
C.为了充分利用知道,应先接通打点计时器电源,再放开小车,故C错误;
D.用天平测出m以及小车和车中砝码的总质量M,小车运动的加速度直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律进行计算,我们应利用打点计时器打出来的纸带计算加速度,故D错误。
故选B。
小问3详解】
[1]根据逐差法可得小车的加速度大小为
[2]对小车,根据牛顿第二定律可得
对沙桶和沙,根据牛顿第二定律可得
联立可得
,
可知只有当M远大于m时,才可认为细线对小车的拉力大小等于沙桶及沙的总重力;由于,则有
则这种情况下不可以认为细线对小车的拉力大小等于沙桶及沙的总重力。
【小问4详解】
由图像可知,只有当F达到一定值时,小车才会有加速度,该同学做实验时可能存在的问题是:未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
13. 如图所示,已知物体的重力为,绳与竖直的夹角为,绳水平。求:
(1)绳所受的拉力的大小;
(2)绳所受的拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以O点为对象,根据平衡条件可得
解得绳所受的拉力大小为
【小问2详解】
以O点为对象,根据平衡条件可得
解得绳所受的拉力大小为
14. 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示,一位滑雪爱好者,人与装备的总质量为50kg,在倾角为37°的雪坡上,以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他的运动v—t图像如图乙所示。g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)滑雪者受到雪面的支持力大小;
(2)滑雪者受到的阻力大小。
【答案】(1)400N;(2)100N
【解析】
【详解】(1)滑雪者在斜坡上受力如图所示,建立如图所示的直角坐标系
y方向
FN = mgcosθ = 400N
(2)由v—t图像可得滑雪者运动的加速度大小
= 4m/s2
根据牛顿第二定律,x方向
mgsinθ - f = ma
得
f = mgsinθ - ma = 100N
15. 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50 m/s,方向与水平方向成53°角。(不计空气阻力,g取10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)求:
(1)抛出点的高度和水平射程;
(2)抛出后3 s末的速度;
(3)抛出后3 s内的位移。
【答案】(1)80 m,120 m;(2)30 m/s,与水平方向的夹角为45°;(3)45 m,与水平方向的夹角的正切值为
【解析】
【详解】(1)设落地时竖直方向的速度为vy,水平速度为v0,则有
抛出点的高度为
水平射程
(2)设抛出后3 s末的速度为v3,则竖直方向的分速度
抛出后3 s末的速度
设速度方向与水平方向的夹角为α,则
故
(3)3 s内物体的水平位移
竖直方向的位移
故物体在3 s内的位移
设位移方向与水平方向的夹角为θ,则
16. 如图所示,质量的物块A放在质量、长度的木板B的左端,现用一水平向左的拉力作用在木板B上,已知地面水平且光滑,A、B间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)使得A、B发生相对运动的最小作用力的大小;
(2)当时,木板由静止开始运动,求木板B在内发生的位移的大小;
(3)当时,木板由静止开始运动,求木板B在内发生的位移的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设拉力为刚好发生相对滑动,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
以A为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
可知使得A、B发生相对运动的最小作用力的大小为。
【小问2详解】
当时,由于,可知A、B保持相对静止一起加速运动,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可得,木板B在内发生的位移的大小为
【小问3详解】
当时,由于,可知A、B发生相对滑动;以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
设经过时间,A从木板B的右端滑落,则有
解得
该过程木板B发生的位移的大小为
时,B的速度为
A从木板B的右端滑落后,对B,根据牛顿第二定律可得
解得
在内木板B发生的位移的大小为
则板B在内发生的位移的大小为
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