精品解析:浙江省宁波市九校联考2024-2025学年高一上学期期末物理试题
2025-03-15
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内容正文:
绝密★大考试结束前
宁波市2024学年第一学期期末九校联考
高一物理试题
选择题部分
一、选择题Ⅰ(共13小题,每小题3分,共39分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分)
1. 下列物理量都属于矢量的是( )
A. 位移、速率 B. 速度、加速度 C. 路程、向心力 D. 线速度、时刻
【答案】B
【解析】
【详解】A.速率是速度的大小,没有方向,是标量,故A错误;
B.速度、加速度有大小有方向,是矢量。故B正确;
C.路程只有大小没有方向,是标量,故C错误;
D.时刻只有大小,没有方向,是标量,故D错误;
故选B。
2. 2024年11月12日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海国际航展中心隆重举行,航展首日,中型隐身多用途战斗机歼-35A惊喜亮相,在珠海金湾机场上空进行了首次飞行表演,歼-35A采用了先进的飞行控制系统和高推重比发动机,其最大飞行速度可达2.2马赫(音速的2.2倍),总载弹量超过8吨,最大航程为3000km。下列说法正确的是( )
A. 2.2马赫指歼-35A的平均速度
B. 研究歼-35A的翻转过程可以将其视为质点
C. 3000km指的是歼-35A飞行的位移大小
D. 歼-35A在减速上升时驾驶员处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.2.2马赫指歼-35A一个瞬间的速度,为瞬时速度,故A错误;
B.研究歼-35A的翻转过程,不能忽略其大小和形状,不可以将其视为质点,故B错误;
C.3000km指的是歼-35A飞行的实际轨迹的长度,是路程大小,故C错误;
D.歼-35A在减速上升时,加速度向下,驾驶员处于失重状态,故D正确。
故选D。
3. 在法国奥运会乒乓球女单决赛中,陈梦以4-2的战绩战胜队友夺得金牌。下列说法正确的是( )
A. 击球时,乒乓球受到弹力是因为球拍发生了形变
B. 击球时,球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
C. 增大击球时的力度可以使乒乓球获得更大的惯性
D. 击球后,乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据弹力产生的条件可知,击球时,乒乓球受到弹力是因为球拍发生了形变,故A正确;
B.根据牛顿第三定律可知,击球时,球拍对乒乓球的作用力等于乒乓球对球拍的作用力,故B错误;
C.惯性与质量有关,增大击球时的力度不会使乒乓球获得更大的惯性,故C错误;
D.击球后,乒乓球在空中运动时受到重力和阻力作用,故D错误;
故选A。
4. 如图所示,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端处于粗糙的水平地面上,此时直梯和竖直墙的夹角为,直梯处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A. 直梯受5个力作用
B. 地面对直梯的支持力沿图中BA方向
C. 若角增大,直梯仍能静止,则地面对梯子的支持力增大
D. 若角增大,直梯仍能静止,则地面对梯子的摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在竖直方向上,直梯受到重力、地面的支持力,因为竖直墙光滑,所以竖直墙对直梯没有摩擦力;在水平方向上,受到竖直墙的弹力,因为直梯处于静止状态,所以地面对梯子有向左的静摩擦力,因此直梯共受4个力的作用,地面对直梯的支持力与地面垂直,如图所示。
故AB错误;
C.地面对梯子的支持力与重力平衡,即有FN1=G,与夹角无关,故C错误;
D.若α角增大,直梯仍能静止,以直梯与竖直墙的接触点O为转轴,设直梯长度为L。
根据力矩平衡条件可得fLcosα+G•sinα=FN1Lsinα
则得f=Gtanα
α增大,则地面对梯子的摩擦力f增大,故D正确。
故选D。
5. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上。当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上。若图中大小齿轮的半径之比为2∶1,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与B的角速度大小之比为1∶2 B. B与C的线速度大小之比为1∶1
C. A与C的向心加速度大小之比为4∶1 D. 大小齿轮的转动方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】AD.同缘传动时,边缘点的线速度大小相等,方向相反,根据
可知线速度一定时,与r成反比,由于大小齿轮的半径之比为2∶1,所以A与B的角速度大小之比为1∶2,故A正确,D错误;
B.AC同轴转动,角速度相同,线速度与半径成正比,题意知AC半径比为2:1,则AC线速度之比为2:1,即B与C的线速度大小之比为2:1,故B错误;
C.A与C的向心加速度大小之比
故C错误。
故选A。
6. 小明将一石块从井口静止释放,经过1s小明听见了石块落水的声音,取,在忽略空气阻力和声音在空气中传播的时间后,小明得到了井口到水面的距离,则( )
A. 石块落水的速度约为
B. 井口到水面的距离约为10m
C. 若考虑空气阻力,则小明求得的距离偏小
D. 若考虑声音在空气中传播的时间,则小明求得的距离偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.小石块落到水面时的速度大小为
故A错误;
B.井口到水面的距离为
故B错误;
C.若考虑空气阻力,则下落加速度变小,实际位移小于计算位移,则小明求得的距离偏大,故C错误;
D.若考虑声音在空气中传播的时间,则小石块在空中运动的时间小于1s,根据AB选项的速度时间关系和位移时间关系可知井口到水面的距离应小于,小明求得的距离偏大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平直杆上有一定点O,不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动,OA杆长为L,AB杆长为2L,A端与一小球连接,B端套有一滑块,小球以速度v沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时,滑块B沿直线做往复运动,当连杆AO与OB垂直时,滑块B的速度大小为( )
A. B. C. v D. 2v
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
小球A和滑块B沿杆方向的分速度相等,则有
其中
解得滑块B的速度大小为
故选C。
8. 某质量为的汽车在水平路面上刹车时,其图像如图所示。以下说法正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为
B. 汽车受到的阻力为
C. 汽车在第2s内的平均速度为
D. 汽车在前3s内的位移是24m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据
可得
由图像可知,
解得a=-8m/s2
汽车受到的阻力为
选项AB错误;
C.汽车停止运动的时间
在第2s内的平均速度等于1.5s时刻的瞬时速度为
选项C正确;
D.汽车在前3s内的位移是等于2.5s内的位移
选项D错误。
故选C。
9. 如图所示,长度为5L的轻杆两端分别固定小球A、B(均可视为质点),小球A、B的质量分别为2m,3m,杆上距A球2L处的O点套在光滑的水平转轴上,杆可绕水平转轴在竖直面内转动。当A、B两球静止在图示位置时,转轴受杆的作用力大小为;当A、B两球转动至图示位置时,杆OA部分恰好不受力,转轴受杆的作用力大小为,则与的比值为( )
A. 1∶12 B. 2∶3 C. 5∶12 D. 4∶9
【答案】B
【解析】
【详解】当A、B两球静止在图示位置时,对整体由平衡条件得
由牛顿第三定律可知,转轴受杆的作用力大小为
当A、B两球转动至图示位置时,杆OA部分恰好不受力,对A球
对B球
联立解得
由牛顿第三定律可知
则
故选B。
10. 如图所示,一不可伸长的轻绳两端固定在晾衣杆的A、B两点。衣服通过衣架的光滑挂钩挂在轻绳上,同时衣服受到水平向右的恒定风力F,平衡后将结点B缓慢上移,绳子中的拉力将( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 先变大后变小 D. 保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】受到风力后是四力平衡,两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力
相平衡,设绳子与F的夹角为,左右绳长为,绳中拉力为T,初始时设长度(d不是两杆间距,而是两绳垂直F方向的距离和)
有
将结点B缓慢上移,距离随着向上移动在变大
绳子与F的夹角变大
则拉力变大。
故选B。
11. 如图所示,用等长的轻质细线将三个完全相同的小球A、B、C悬挂在天花板上。现对小球A施加一个水平向左的力,对小球C施加一个水平向右的力,两个力大小均为F,最后达到平衡状态。下列表示平衡状态的图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对三个球整体分析可知,水平方向两个外力合力为零,所以A球上面的线竖直;对C球分析可知,设绳与竖直方向夹角为,则
所以C球向右偏离竖直方向。
故选D。
12. 如图所示,一圆环竖直放置,圆心为O,从圆上一点A引三条倾角不同的光滑轨道AB、AC、AD到圆周上,已知C为圆环最低点,D为C附近一点,现将小球从A点分别沿AB、AC、AD三个斜面静止释放,设小球到达圆周上的速率分别为、、,经历的时间分别为、、,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球从A点分别沿AB、AC、AD三个斜面静止释放,由图可得相对A点沿竖直方向有最大高度为斜面AC,其次为AD,最小为AB,下降过程中,根据动能定理可知,
故v1<v3<v2
故AB错误;
CD.设斜面倾角为θ,则沿斜面下滑加速度为a=gsinθ
倾角越大,加速度越大,由图可得,在AB斜面运动,加速度最小,其次为AC,最大为AD,同时AB斜面长度最长,其次为AC,最小为AD,根据x=at2
可知运动时间t1>t2>t3
故C正确,D错误。
故选C。
13. 如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放1和2两颗炸弹,分别击中倾角为的山坡上的A点和B点,释放两颗炸弹的时间间隔为,此过程中飞机飞行的距离为;先后击中A、B的时间间隔为,A、B两点间水平距离为,炸弹1到达山坡的A点时位移垂直斜面,炸弹2垂直击中山坡的B点。不计空气阻力,下列正确的是( )
A.
B. 炸弹1在空中飞行的时间为
C. 炸弹2在空中飞行的时间为
D. 增大,其余条件均不变,与的差值变小
【答案】A
【解析】
【详解】B.1炸弹到达山坡的A点位移垂直斜面,则
可得
选项B错误;
C.2炸弹是垂直击中山坡B点,则
可得
选项C错误;
D.由于Δt2=(Δt1+tB)−tA=Δt1−
则
增大,差值变大,故D错误。
A.因为s1=v0•Δt1
所以s2=v0(Δt1+tB)-v0tA=v0•Δt2
故A正确。
故选A。
二、选择题Ⅱ(共2小题,每小题3分,共6分,在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全选对得3分,选不全得2分,选错或不答的得0分)
14. 在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是( )
A. 用质点来代替物体的方法应用了理想模型的思想
B. 利用速度-时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想
C. 伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法
D. 在“探究加速度与力和质量关系”时用了等效替代法
【答案】AB
【解析】
【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故A正确;
B.利用速度-时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想,故B正确;
C.伽利略在研究自由落体运动时采用了逻辑推理法,故C错误;
D.在“探究加速度与力和质量关系”时用了控制变量法,故D错误。
故选AB。
15. 如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角,A、B两端相距4m,质量为的物体以的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5,g取,,,下列说法中正确的是( )
A. 开始时物体的加速度大小可能为
B. 若传送带不转动,物体沿传送带上滑的最大距离是2.25m
C. 若传送带逆时针运转的速度,物体沿传送带上滑的最大距离是1.25m
D. 若传送带顺时针运转的速度可以调节,则物体从A点到达B点所需的最短时间是1s
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.若传送带顺时针运转,且速度大于,则开始时物体受到的滑动摩擦力向上,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
故A正确;
B.若传送带不转动,则物体受到的滑动摩擦力向下,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
物体沿传送带上滑的最大距离为
故B错误;
C.若传送带逆时针运转的速度,则物体受到的滑动摩擦力向下,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
物体沿传送带上滑的最大距离为
故C正确;
D.若传送带顺时针运转的速度可以调节,则当传送带速度大于时,物体从A点到达B点所需的时间最短,根据运动学公式可得
由A选项可知加速度大小为,代入数据解得或(此时物体速度方向沿传送带向下,舍去)
故D正确。
故选ACD。
非选择题部分
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
16. Ⅰ.A同学利用图甲所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)关于平衡摩擦力,下列说法正确的是__________
A. 平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力
B. 平衡摩擦力时,小车前端应当用细线悬挂托盘,但托盘中不放砝码
C. 改变小车的质量时,应重新进行平衡摩擦力的操作
D. 正确操作后启动打点计时器,轻推小车,若纸带上打出的点迹均匀,则摩擦力平衡完全
(2)图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带,已知打点计时器的频率为50Hz,纸带上每隔4个点取一个计数点,则小车的加速度大小为__________(结果保留2位有效数字)。
Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”,具体操作步骤如下:
①挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
②取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
③改变砝码质量和水板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
(3)实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F__________mg(填“大于”,“小于”或“等于”),该实验__________(填“需要”或“不需要”)满足。
【答案】(1)D (2)0.53
(3) ①. 等于 ②. 不需要
【解析】
【小问1详解】
A.平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于小车的合力,故A错误;
B.平衡摩擦力是用小车的重力沿木板分力平衡阻力,所以小车前端不应当悬挂托盘,故B错误;
C.平衡摩擦力后,,质量可以约去,改变小车的质量时,不需要重新进行平衡摩擦力的操作,故C错误;
D.正确操作后启动打点计时器,轻推小车,若纸带上打出的点迹均匀,说明小车匀速运动,则摩擦力平衡完全,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
纸带上每隔4个点取一个计数点,计数点时间间隔为
根据逐差法可知,加速度
【小问3详解】
[1][2]质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑
取下托盘和砝码,测出其总质量为m,小车在沿斜面下滑时受到的合力
根据以上原理可知,不需要满足。
17. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究平抛运动规律”的实验
(1)(多选)在此实验中,下列说法正确的是__________。
A. 斜槽轨道的摩擦力应尽可能小 B. 每次需从斜槽上的相同位置释放小球
C. 移动挡板时,每次移动的距离需相同 D. 斜橧末端应调节至水平
(2)图乙中OQ是某同学通过实验得到的小球平抛运动的轨迹,以O点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系。取,若,,,取,则小球平抛的初速度__________;抛出点与B的竖直距离为__________m(计算结果均保留两位有效数字)。
(3)若想利用稳定的细水柱显示平抛运动的轨迹,下图中最合适的装置是__________。
A. B. C.
【答案】(1)BD (2) ①. 1.5 ②. 0.80 (3)B
【解析】
【小问1详解】
AB.为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,不需要斜槽轨道的摩擦力应尽可能小,故A错误,B正确;
C.不需要移动挡板时,每次移动的距离需相同,故C错误;
D.为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端需切线水平,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]根据题意可知从到B和从B到C与从C到D的时间都相等,竖直方向根据
解得
水平方向
解得
[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下B点的竖直速度
设抛出点与B的竖直距离为h,根据运动学公式
解得
【小问3详解】
竖直管内与大气相通,为外界大气压强,竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强,因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定。如果竖直管上出口在水面上,则水面上为恒定大气压强,因而随水面下降,出水管上口压强降低,出水速度减小。
故选B。
四、计算题(共4题,解答应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能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位,共39分)
18. 如图所示,某司机驾车(可视为质点)沿着城市道路以的速度直线行驶,行驶路线与斑马线中线交于M点,车辆距马路边沿3m,当汽车距离M点18.5m时,司机发现一行人欲从路边出发沿斑马线中央通过人行横道,已知汽车刹车的加速度大小为,若该司机的反应时间为0.4s,反应后司机立刻采取制动措施,求:
(1)从司机看见行人到最终刹停汽车通过的距离;
(2)行人与司机同时发现对方,行人在反应后立刻沿斑马线中线从静止开始匀加速跑向对面,若行人的反应时间与司机相同,要想先于汽车通过M点,行人的加速度至少为多少。
【答案】(1)28.5m
(2)
【解析】
【详解】(1)司机反应时间0.4s,这段时间内汽车匀速行驶的距离
此后汽车开始以的加速度作匀减速运动,停止时通过路程
总路程
(2)汽车刹车时距离斑马线
根据匀减速过程可以列出
解得
以行人为研究对象
把代入,解得行人的加速度至少为
19. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定于水平面上,物块b悬挂于水平绳DO和CO的结点处,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,且绕过光滑定滑轮与物块a连接于E点,若轻绳OCE能承受的最大拉力为10N,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,a、b均处于静止状态,求:
(1)物块b的质量最大为多少,此时绳子OD上的拉力为多大;
(2)当物块b的质量最大时,若物块a与斜面间的动摩擦因数,要使物块a静止在斜面上,物块a的质量满足什么条件?
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
对O受力分析,竖直方向
水平方向
解得,
【小问2详解】
若摩擦力沿斜面向上达到最大静摩擦力
解得
若摩擦力沿斜面向下达到最大静摩擦力
解得
所以
20. 如图所示,质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为L的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为g,使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当为多少时,绳子恰好有拉力大小;
(2)当为多少时,滑块恰好与转盘脱离;
(3)当时,细线恰好断裂,滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据最大静摩擦力等于向心力可得
解得
【小问2详解】
滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为0,则
解得
【小问3详解】
当时滑块已脱离转盘,设细线与转轴夹角,
解得
所以
此时小球离转盘高度
小球线速度
细线断裂后小球作平抛运动,
解得,
联立上式解得
21. 如图所示,地面上固定一倾角的斜面,紧靠斜面依次排放陃块完全相同的木板A、B,长度均为,厚度不计,质量均为m,木板上表面与斜面底端平滑连接。现有一质量为m的滑块(可视为质点)从斜面上某处静止释放,已知滑块与斜面间动摩擦因数为,滑块与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)若滑块从离地面高处静止滑下,求滑块到达轨道末端时的速度的大小;
(2)若滑块滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件;
(3)若滑块从离地面高处静止滑下,且,则滑块从释放到最终停止需要多久;
(4)若,为使滑块能停在B上,滑块由静止下滑的高度h应满足什么条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
滑块在斜面上时,由牛顿第二定律
解得
从静止到滑至底端
代入数据解得
【小问2详解】
若滑上木板A时,木板不动,则
若滑上木板B时,木板B开始滑动,则
联立代入数据得
【小问3详解】
滑块在斜面上做匀加速直线运动,滑到底端时滑块速度,
滑块滑上木板A时,以滑块为研究对象
解得,
以木板AB为研究对象
解得,
共速时,解得,,,
此时滑块仍在A上,之后滑块与AB一起减速
根据,
总时间
【小问4详解】
由(2)知滑块滑上A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动。滑块下滑高度记为h,到达斜面末端时速度记为,
滑块滑上A时做匀减速运动,加速度大小
滑块离开A时速度
当滑块恰好滑上B时,
联立解得
滑块滑上B时,自身加速度大小
B的加速度大小
相对加速度,当滑块恰好停在B右端时
联立解得
综上可得
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绝密★大考试结束前
宁波市2024学年第一学期期末九校联考
高一物理试题
选择题部分
一、选择题Ⅰ(共13小题,每小题3分,共39分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分)
1. 下列物理量都属于矢量的是( )
A. 位移、速率 B. 速度、加速度 C. 路程、向心力 D. 线速度、时刻
2. 2024年11月12日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海国际航展中心隆重举行,航展首日,中型隐身多用途战斗机歼-35A惊喜亮相,在珠海金湾机场上空进行了首次飞行表演,歼-35A采用了先进的飞行控制系统和高推重比发动机,其最大飞行速度可达2.2马赫(音速的2.2倍),总载弹量超过8吨,最大航程为3000km。下列说法正确的是( )
A. 2.2马赫指歼-35A的平均速度
B. 研究歼-35A的翻转过程可以将其视为质点
C. 3000km指的是歼-35A飞行的位移大小
D. 歼-35A在减速上升时驾驶员处于失重状态
3. 在法国奥运会乒乓球女单决赛中,陈梦以4-2的战绩战胜队友夺得金牌。下列说法正确的是( )
A. 击球时,乒乓球受到弹力是因为球拍发生了形变
B. 击球时,球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力
C. 增大击球时的力度可以使乒乓球获得更大的惯性
D. 击球后,乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用
4. 如图所示,一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端处于粗糙的水平地面上,此时直梯和竖直墙的夹角为,直梯处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A. 直梯受5个力作用
B. 地面对直梯的支持力沿图中BA方向
C. 若角增大,直梯仍能静止,则地面对梯子的支持力增大
D. 若角增大,直梯仍能静止,则地面对梯子的摩擦力增大
5. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上。当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上。若图中大小齿轮的半径之比为2∶1,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与B的角速度大小之比为1∶2 B. B与C的线速度大小之比为1∶1
C. A与C的向心加速度大小之比为4∶1 D. 大小齿轮的转动方向相同
6. 小明将一石块从井口静止释放,经过1s小明听见了石块落水的声音,取,在忽略空气阻力和声音在空气中传播的时间后,小明得到了井口到水面的距离,则( )
A. 石块落水的速度约为
B. 井口到水面的距离约为10m
C. 若考虑空气阻力,则小明求得的距离偏小
D. 若考虑声音在空气中传播的时间,则小明求得的距离偏大
7. 如图所示,水平直杆上有一定点O,不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动,OA杆长为L,AB杆长为2L,A端与一小球连接,B端套有一滑块,小球以速度v沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时,滑块B沿直线做往复运动,当连杆AO与OB垂直时,滑块B的速度大小为( )
A. B. C. v D. 2v
8. 某质量为的汽车在水平路面上刹车时,其图像如图所示。以下说法正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为
B. 汽车受到的阻力为
C. 汽车在第2s内的平均速度为
D. 汽车在前3s内的位移是24m
9. 如图所示,长度为5L的轻杆两端分别固定小球A、B(均可视为质点),小球A、B的质量分别为2m,3m,杆上距A球2L处的O点套在光滑的水平转轴上,杆可绕水平转轴在竖直面内转动。当A、B两球静止在图示位置时,转轴受杆的作用力大小为;当A、B两球转动至图示位置时,杆OA部分恰好不受力,转轴受杆的作用力大小为,则与的比值为( )
A. 1∶12 B. 2∶3 C. 5∶12 D. 4∶9
10. 如图所示,一不可伸长的轻绳两端固定在晾衣杆的A、B两点。衣服通过衣架的光滑挂钩挂在轻绳上,同时衣服受到水平向右的恒定风力F,平衡后将结点B缓慢上移,绳子中的拉力将( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 先变大后变小 D. 保持不变
11. 如图所示,用等长的轻质细线将三个完全相同的小球A、B、C悬挂在天花板上。现对小球A施加一个水平向左的力,对小球C施加一个水平向右的力,两个力大小均为F,最后达到平衡状态。下列表示平衡状态的图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,一圆环竖直放置,圆心为O,从圆上一点A引三条倾角不同的光滑轨道AB、AC、AD到圆周上,已知C为圆环最低点,D为C附近一点,现将小球从A点分别沿AB、AC、AD三个斜面静止释放,设小球到达圆周上的速率分别为、、,经历的时间分别为、、,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
13. 如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放1和2两颗炸弹,分别击中倾角为的山坡上的A点和B点,释放两颗炸弹的时间间隔为,此过程中飞机飞行的距离为;先后击中A、B的时间间隔为,A、B两点间水平距离为,炸弹1到达山坡的A点时位移垂直斜面,炸弹2垂直击中山坡的B点。不计空气阻力,下列正确的是( )
A.
B. 炸弹1在空中飞行的时间为
C. 炸弹2在空中飞行的时间为
D. 增大,其余条件均不变,与的差值变小
二、选择题Ⅱ(共2小题,每小题3分,共6分,在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全选对得3分,选不全得2分,选错或不答的得0分)
14. 在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是( )
A. 用质点来代替物体的方法应用了理想模型的思想
B. 利用速度-时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想
C. 伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法
D. 在“探究加速度与力和质量关系”时用了等效替代法
15. 如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角,A、B两端相距4m,质量为的物体以的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5,g取,,,下列说法中正确的是( )
A. 开始时物体的加速度大小可能为
B. 若传送带不转动,物体沿传送带上滑的最大距离是2.25m
C. 若传送带逆时针运转的速度,物体沿传送带上滑的最大距离是1.25m
D. 若传送带顺时针运转的速度可以调节,则物体从A点到达B点所需的最短时间是1s
非选择题部分
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
16. Ⅰ.A同学利用图甲所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)关于平衡摩擦力,下列说法正确的是__________
A. 平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力
B. 平衡摩擦力时,小车前端应当用细线悬挂托盘,但托盘中不放砝码
C. 改变小车的质量时,应重新进行平衡摩擦力的操作
D. 正确操作后启动打点计时器,轻推小车,若纸带上打出的点迹均匀,则摩擦力平衡完全
(2)图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带,已知打点计时器的频率为50Hz,纸带上每隔4个点取一个计数点,则小车的加速度大小为__________(结果保留2位有效数字)。
Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”,具体操作步骤如下:
①挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
②取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
③改变砝码质量和水板倾角,多次测量,通过作图可得到的关系。
(3)实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F__________mg(填“大于”,“小于”或“等于”),该实验__________(填“需要”或“不需要”)满足。
17. 某同学利用图甲所示的实验装置做“探究平抛运动规律”的实验
(1)(多选)在此实验中,下列说法正确的是__________。
A. 斜槽轨道的摩擦力应尽可能小 B. 每次需从斜槽上的相同位置释放小球
C. 移动挡板时,每次移动的距离需相同 D. 斜橧末端应调节至水平
(2)图乙中OQ是某同学通过实验得到的小球平抛运动的轨迹,以O点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系。取,若,,,取,则小球平抛的初速度__________;抛出点与B的竖直距离为__________m(计算结果均保留两位有效数字)。
(3)若想利用稳定的细水柱显示平抛运动的轨迹,下图中最合适的装置是__________。
A. B. C.
四、计算题(共4题,解答应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能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位,共39分)
18. 如图所示,某司机驾车(可视为质点)沿着城市道路以的速度直线行驶,行驶路线与斑马线中线交于M点,车辆距马路边沿3m,当汽车距离M点18.5m时,司机发现一行人欲从路边出发沿斑马线中央通过人行横道,已知汽车刹车的加速度大小为,若该司机的反应时间为0.4s,反应后司机立刻采取制动措施,求:
(1)从司机看见行人到最终刹停汽车通过的距离;
(2)行人与司机同时发现对方,行人在反应后立刻沿斑马线中线从静止开始匀加速跑向对面,若行人的反应时间与司机相同,要想先于汽车通过M点,行人的加速度至少为多少。
19. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定于水平面上,物块b悬挂于水平绳DO和CO的结点处,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,且绕过光滑定滑轮与物块a连接于E点,若轻绳OCE能承受的最大拉力为10N,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,a、b均处于静止状态,求:
(1)物块b的质量最大为多少,此时绳子OD上的拉力为多大;
(2)当物块b的质量最大时,若物块a与斜面间的动摩擦因数,要使物块a静止在斜面上,物块a的质量满足什么条件?
20. 如图所示,质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为L的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为g,使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当为多少时,绳子恰好有拉力大小;
(2)当为多少时,滑块恰好与转盘脱离;
(3)当时,细线恰好断裂,滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少。
21. 如图所示,地面上固定一倾角的斜面,紧靠斜面依次排放陃块完全相同的木板A、B,长度均为,厚度不计,质量均为m,木板上表面与斜面底端平滑连接。现有一质量为m的滑块(可视为质点)从斜面上某处静止释放,已知滑块与斜面间动摩擦因数为,滑块与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)若滑块从离地面高处静止滑下,求滑块到达轨道末端时的速度的大小;
(2)若滑块滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件;
(3)若滑块从离地面高处静止滑下,且,则滑块从释放到最终停止需要多久;
(4)若,为使滑块能停在B上,滑块由静止下滑的高度h应满足什么条件。
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