内容正文:
安徽省桐城中学2024-2025学年高一年级下期
开学测试物理试题
(考试总分:100 分 考试时长: 90 分钟)
一、 单选题 (本题共计7小题,总分28分)
1.(4分)下列单位哪个是国际单位制中的基本单位( )
A.s B.pa C.N D.
2.(4分)北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时00分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是( )
A.“北京时间2024年10月30日4时27分”是时间间隔
B.飞船和空间站对接过程可以将飞船视为质点
C.地面遥测飞船位置时可以将飞船视为质点
D.人们观察火箭发射升空和飞船对接过程都是以地面为参考系
3.(4分)如图所示为一款家用免打孔单杠,安装非常方便,无需打孔,只要通过调节单杠两端的卡槽,增加卡槽与墙面的弹力就可以将单杠牢牢地固定在两竖直墙面之间,孩子可以在单杠上进行训练,以下说法正确的是( )
A.只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力增大
B.只增大卡槽与墙面的弹力时,墙面对单杠的摩擦力增大
C.当孩子挂在单杠静止时,墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上
D.当孩子挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠摩擦力大于单杠和孩子的总重力
4.(4分)2023年9月,突然开售的华为mate60系列手机受到了全社会的追捧,某数码博主对该款手机进行防摔测试,手机从距离地面1.25m高度由静止开始自由下落,平摔落至地面,竖直向上弹起的高度为0.05m,手机完好无损。已知该手机从开始掉落至反弹到最大高度处所用时间共1s,不计空气阻力,g=10m/s2,取竖直向下为正方向,则关于该手机的运动,下列说法不正确的是( )
A.手机与地面撞击过程中,速度的变化量为6m/s
B.手机与地面撞击时间为0.4s
C.手机与地面撞击前速度大小为5m/s
D.手机与地面撞击过程中,加速度大小为15m/s2
5.(4分)如图所示,一斜面体放在水平地面上,质量为m的物块置于斜面体上,轻绳的一端与物块连接,另一端跨过光滑的定滑轮,并施加竖直向下的外力F,使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力,物块上滑的过程中,斜面体始终保持静止,则( )
A.外力F逐渐减小
B.斜面体对物块的支持力逐渐增大
C.轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D.水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
6.(4分)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,另一端连接一个皮套,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把(并保持不动),另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射(不计橡皮筋和皮套的自重),则( )
A.弹丸在点达到最大速度
B.从到过程中,弹丸的速度先增大后减小
C.从到过程中,弹丸的加速度一直减小
D.从到过程中,弹丸的加速度方向保持不变
7.(4分)甲、乙两辆汽车同时同地出发, 沿同方向做直线运动, 两车速度的平方v2随位移x的变化关系图像如图所示, 下列说法不正确的是( )
A.汽车甲停止前, 甲、乙两车相距最远时, 甲车的位移为8m
B.汽车甲的加速度大小为4m/s2
C.汽车甲、乙在时相遇
D.汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为
二、 多选题 (本题共计3小题,总分18分)
8.(6分)如图甲所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程,由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时,体重计的示数为。已知重力加速度大小为g,关于实验现象,下列说法正确的是( )
A.图乙记录的是他完成两次“蹲起”的过程
B.图乙记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”的过程
C.该同学下蹲过程中,其重心向下加速度的最大值约为0.6g
D.该同学站起过程中,其重心向上加速度的最大值约为0.4g
9.(6分)如图甲所示,水平轻杆一端固定在竖直墙上,另一端处固定一个光滑轻质定滑轮,一端固定的轻绳跨过定滑轮拴接一个质量为的重物P,。如图乙所示,水平轻杆一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过轻绳固定,,在轻杆的端用轻绳悬挂一个与重物P质量相等的重物Q。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.轻杆产生的弹力方向沿杆向外
B.轻杆对定滑轮的作用力大小为
C.轻杆产生的弹力方向沿杆向外
D.轻绳上的拉力大小为
10.(6分)如图所示,质量为M=2kg的C槽在水平拉力F作用下由静止开始向左做加速运动,C槽与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.7,C槽内有一质量为m=1kg的铁块恰好能静止在竖直的后壁上,铁块与C槽间的动摩擦因数为μ2=0.5。运动一段很短时间后减小拉力且C槽仍做加速运动,铁块沿C槽后壁落到底部不反弹,当C槽继续加速到速度为v0=4m/s时撤去拉力,最终铁块恰好没有与C槽的前壁相碰。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.开始运动时拉力F的大小为60N
B.撤去拉力后铁块做减速运动的加速度大小为5m/s2
C.撤去拉力后C槽做减速运动的加速度大小为4m/s2
D.C槽的长度为0.6m
三、 实验题 (本题共计2小题,总分16分)
11.(8分)实验小组同学在探究加速度与力和质量的关系”实验中,使用如图甲所示的实验装置。
(1)该实验同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此本实验采用的研究方法是__________(单选)。
A.放大法 B.控制变量法 C.微元法 D.极值法
(2)在研究加速度与力的关系过程中,为了测力”,实验小组提出用槽码的重力代替小车所受合力的构想,为实现构想,下列说法正确的是:__________(多选)
A.使小车沿倾角合适的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
B.使小车沿水平放置的轨道运动,小车受力可等效为只受细绳的拉力
C.使小车沿轨道运动的加速度越大,槽码的重力就越接近细绳的拉力
D.使槽码的质量远小于小车的质量,槽码的重力就越接近细绳的拉力
(3)实验小组获取一条如乙图所示的纸带(图中相邻两点间有4个点未画出,交流电源频率为,并标出测量点和对应的间距,该小车的加速度大小为 。(计算结果保留2位有效数字)
(4)实验小组在探究小车的加速度与力关系的实验时,保持小车质量不变。根据测得的数据作出如丙图所示的图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是__________。(多选)
A.轨道右端所垫物体较低,使得轨道的倾角偏小
B.轨道右端所垫物体较高,使得轨道的倾角偏大
C.多次实验中槽码的质量未始终满足远小于小车的质量
D.多次实验中槽码的质量始终满足远小于小车的质量
12.(8分)(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,下图是实验装置简图,在该实验中,应采取下列哪些措施减小实验误差__________:
A.斜槽轨道末端必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次实验要平衡摩擦力
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(2)在一次实验中,方格纸每个格的边长。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s,经过B点时的速度为 m/s(g取)
(3)根据题设条件,求出抛出点的坐标为 (用L表示)。(g取)
四、 解答题 (本题共计3小题,总分38分)
13.(11分)如图所示,匀质半圆柱A静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱 B.B的右端紧贴着竖直墙面,此时A恰好将要发生滑动,已知A、B的质量均为m,两圆柱截面的圆心连线O1O2与水平面的夹角为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)B对墙面的压力大小;
(2)A与地面的动摩擦因数.
14.(12分)如图所示,一小球对准竖直墙壁上的P点水平射出,由于重力作用打在瑞壁上的Q点,P、Q两点之间的距离h=1.25m。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s,小球射出时的速度v0=40m/s,求:
(1)抛出点到P点的距离x;
(2)小球打到Q点时的速度vQ。
15.(15分)如图所示,有一水平传送带以的速度顺时针方向匀速转动,传送带AB长,其右端连着一段粗糙水平面BC,长度未知,紧挨着BC的光滑水平地面上放置一质量的平板小车,小车长度。小车上表面刚好与BC面等高.现将质量的煤块(可视为质点)轻轻放到传送带的左端A处,经过传送带传送至右端B后通过粗糙水平面BC滑上小车.煤块与传送带间的动摩擦因数,煤块与BC面间、煤块与小车间的动摩擦因数均为,取重力加速度。
(1)求煤块在传送带上运动的时间;
(2)若煤块刚好能滑到C点,求BC面的长度;
(3)若煤块滑上小车后刚好不从小车上掉下来,求BC面的长度。
答案
一、 单选题 (本题共计7小题,总分28分)
1.(4分)【答案】A
【解析】国际标准单位制包含的单位有时间s、长度m、质量kg、电流A、物质的量mol、温度K、发光强度cd。
故选A。
2.(4分)【答案】C
【解析】 A.“北京时间2024年10月30日4时27分”是点火发射时刻,故A错误;
B.飞船和空间站对接过程,飞船的形状、大小不能忽略不计,不可以将其视为质点,B错误;
C.地面遥测飞船位置时,飞船的形状、大小能忽略不计,可以将飞船视为质点,故C正确;
D.人们观察火箭发射升空和飞船对接过程不一定以地面为参考系,故D错误。
故选C。
3.(4分)【答案】C
【解析】 A.由平衡可知,墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力,则只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力不变,选项A错误;
B.只增大卡槽与墙面的弹力时,墙面对单杠的最大摩擦力增大,但是墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力不变,选项B错误;
C.当孩子挂在单杠静止时,墙面对单杠的摩擦力与人和单杠的重力等大反向,则墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上,选项C正确;
D.当孩子挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠的最大静摩擦力大于单杠和孩子的总重力,而墙面对单杠的静摩擦力等于单杠和孩子的总重力,选项D错误。
故选C。
4.(4分)【答案】A
【解析】在手机自由落体运动阶段,根据匀加速直线运动规律可知
代入数据解得
到达地面瞬间的速度大小
方向竖直向下。手机脱离地面向上做竖直上抛运动到最大高度阶段可以看成自由落体运动的逆运动,有
代入数据解得
脱离地面瞬间速度大小
方向竖直向上。
A.手机与地面撞击过程中,速度的变化量为
故A错误;
B.手机与地面撞击时间为
故B正确;
C.根据上述分析可知手机与地面撞击前速度大小为5m/s。故C正确;
D.手机与地面撞击过程中,加速度为
则加速度的大小为15m/s2,故D正确。
题目要求选不正确的,故选A。
5.(4分)【答案】C
【解析】A B.以物块为研究对象,物块受到竖直向下的重力,斜面的支持力,以及绳子的拉力,受力分析如图所示
因为物块缓慢上滑,所以物块一直处于平衡态,即物块所受合力为零,又因为物块在缓慢上滑过程中,轻绳与斜面之间的夹角逐渐增大,则外力F逐渐增大,斜面体对物块的支持力逐渐减小,故AB错误;
C.以滑轮为研究对象,其受力如图所示
因为物块上滑过程中其升绳子之间的夹角变小,根据两力合成的规律可知,滑轮所受的合力逐渐增加,即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大,故C项正确;
D.以斜面体为研究对象,受力分析如图所示
由之前的分析可知斜面体对物块的支持力减小,所以物块对斜面体的压力减小,则压力在水平面上的分力减小,斜面体处于静止状态,即平衡态,所以水平地面对斜面体的摩擦力逐渐减小,故D项错误。
故选C。
6.(4分)【答案】B
【解析】根据题意,从到过程中,对弹丸由牛顿第二定律有
运动过程中,一直减小,则加速度减小,弹丸做加速度减小的加速运动,当
时,加速度,弹丸的速度最大,之后,
则有
加速度方向改变,继续减小,加速度变大,弹丸做加速度增大的减速运动,综上所述
A.弹丸在点之前达到最大速度,故A错误;
B.从到过程中,弹丸的速度先增大后减小,故B正确;
C.从到过程中,弹丸的加速度先减小后增大,故C错误;
D.从到过程中,弹丸的加速度方向先向上,后向下,方向改变,故D错误。
故选B。
7.(4分)【答案】B
【解析】 B.根据位移与速度的关系式,对甲进行分析有
变形有
则有
解得
即汽车甲的加速度大小为2m/s2,故B错误;
A.根据位移与速度的关系式,对甲进行分析有
则有
解得
甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,两者共速时有
结合上述与图像解得
,
此时两者间距最大
故A错误;
C.利用逆向思维,甲车停止运动时间
若甲乙相遇,则有
解得
可知,在4s前甲已经停止运动,令相遇时间为,则有
解得
故C正确;
D.根据图像可知,汽车甲、乙在x=6m处的速度大小相同,对乙有
解得
故D正确。
故选B。
二、 多选题 (本题共计3小题,总分18分)
8.(6分)【答案】CD
【解析】A B.图乙图像中第一次变化,显示支持力先小于重力再大于重力,即先失重后超重,因此为下蹲过程;第二变化,显示支持力先大于重力再小于重力,即先超重后失重,因此为起立过程,故A、B错误;
C.由图像可知,该同学体重
该同学质量
由图像可知,下蹲过程中F的最小值约为。由牛顿第二定律可知,其重心向下加速度的最大值约为
故C正确;
D.该同学站起过程中,F的最大值约为,其重心向上加速度的最大值约为
故D正确。
故选 CD。
9.(6分)【答案】BCD
【解析】 A.轻绳AD上拉力大小相等,结合图1可知固定杆BC产生的弹力方向不沿杆,故A错误;
B.对题图甲,以定滑轮为研究对象,受力分析如图1所示
轻杆对定滑轮的作用力与绳对滑轮的合力等大反向,由几何关系知
故B正确;
C.轻杆HG为活动杆,轻杆HG产生的弹力方向沿杆向外,故C正确;
D.对题图乙,以G点为研究对象,受力分析如图2所示
由平衡条件得
解得
故D正确。
故选BCD。
10.(6分)【答案】BD
【解析】 A.铁块恰好能静止在C槽后壁上,竖直方向受力平衡有
对铁块,在水平方向上,根据牛顿第二定律有
以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立解得
故A错误;
B.撤去拉力时,铁块位于C槽底部。因为μ1 > μ2,所以撤去拉力后铁块与C槽发生相对滑动,当C槽停止后,铁块继续减速至零,对铁块受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.对C槽受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
故C错误;
D.撤去拉力时,铁块和C槽的速度相等,随后两者分别做匀减速运动。铁块运动的位移为
木箱运动的位移为
C槽的长度为
联立解得
故D正确。
故选BD。
【点睛】当铁块位于C槽后壁时,C槽对铁块的支持力会随C槽运动的状态的变化而变化。铁块滑至C槽底部后,铁块会先做加速运动至速度与C槽一致,最后撤去拉力后,再分别做匀减速直线运动。
三、 实验题 (本题共计2小题,总分16分)
11.(8分)(1)B
【解析】本实验采用控制变量研究方法。
故选B。
(2)AD
【解析】A B.倾角合适时,重力沿轨道方向上的分力与摩擦力抵消,小车受力可等效为只受细绳的拉力,故A正确,B错误;
C D.槽码的质量远小于小车的质量,小车的加速度越小,槽码的重力就越接近细绳的拉力,故C错误,D正确。
故选AD。
(3)0.78/0.79/0.80/0.81/0.82
【解析】题意可知,相邻两点间有4个点未画出,故相邻两点间时间间隔为T=0.1s,用逐差法可计算得小车的加速度为
代入题中数据解得
(4)AC
【解析】A B.图线不过原点,可能是因为轨道倾角偏小,故A正确,B错误;
C D.不是直线,是在较大时出现弯曲,因为槽码的质量不满足远小于小车的质量,故C正确,D错误。
故选AC。
12.(8分)(1)AD
【解析】 A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A正确;
B D.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,但斜槽轨道不需要光滑,故B错误,D正确;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。
故选AD。
(2) 1.5 2.5
【解析】[1]小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有
解得
小球做平抛运动的初速度为
[2]小球经过B点时的竖直分速度为
则小球经过B点时的速度为
(3)(,)
【解析】小球从抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离为
抛出点到B点的竖直距离为
抛出点的横坐标和纵坐标分别为
,
则抛出点的坐标为(,)。
四、 解答题 (本题共计3小题,总分38分)
13.(11分)(1)
【解析】对B受力分析,
由平衡条件可知,
(2)
【解析】对AB受力分析如图,
由平衡条件可得
解得:
14.(12分)(1)
【解析】小球在空中做平抛运动,竖直方向有
解得
水平方向有
(2),与水平方向夹角的正切值为
【解析】小球打到Q点时的竖直分速度大小为
则小球打到Q点时的速度大小为
与水平方向夹角的正切值为
15.(15分)(1)2.0s
【解析】煤块刚放上传送带时,由牛顿第二定律得
解得
煤块与传送带速度相等所用时间为
此时煤块通过的位移为
可知煤块与传送带共速后,继续向右匀速,匀速过程所用时间为
则煤块在传送带上运动的时间为
(2)9m
【解析】煤块滑上粗糙水平面BC的加速度大小为
若煤块刚好运动到C点停下,根据运动学公式可得
解得
(3)
【解析】若煤块滑上小车且刚好到达小车右端与小车共速则刚好不从小车上掉下来,设煤块刚滑上小车速度为,则有
煤块在小车上滑动的加速度大小仍为,小车的加速度大小为
设煤块经过时间与小车共速,则有
煤块与小车通过的位移分别为
根据位移关系有
联立解得
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