内容正文:
鹤壁高中高一年级摸底考试物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。
1.在年月珠海航展上,中国自主研制的新一代隐身战斗机歼首次公开亮相。如图所示,歼表演时先水平向左飞行,再沿曲线飞行。若飞行轨迹在同一竖直面内且飞行速率不变,下列说法正确的是( )
A. 歼表演中做匀速运动 B. 歼在段做变速运动
C. 歼在段所受合力为零 D. 歼在段的加速度方向与速度方向在同一条直线上
2.水平放置的两本书,书页相互交叉很难被拉开。在下列哪种生活情境中,更容易拉开这两本书( )
A. 静止的电梯中 B. 加速下降的电梯中
C. 匀速下降的电梯中 D. 加速上升的电梯中
3.如图所示,水平地面上固定一倾角为的足够长斜面,一木块以初速度从斜面底端冲上斜面,木块与斜面间的动摩擦因数,改变的数值,木块沿斜面向上滑行的最远距离将发生变化。已知重力加速度大小,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.在粗糙水平地面上放一长为质量分布均匀的长物块,将长物块分成左右两部分,两部分之间的弹力大小为,分割线与长物块左端距离为,在水平推力作用下向右加速运动,如果分割位置发生变化,则的图像为( )
A. B.
C. D.
5.一小船匀速渡过一条宽度为的小河,已知船在静水中的速度为,水流速度,小船某次渡河时间为,则以下判断一定正确的是( )
A. 小船运动的路径恰好垂直于河岸 B. 船头方向与河岸的夹角的正弦值为
C. 小船到达对岸时一定在出发点下游处 D. 调整船头的方向,渡河时间可能为
6.某实验小组为研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在同一平直的公路上分别进行实验。甲车从静止开始以加速度大小为加速到速度再以加速度大小为制动,直到停止乙车从静止开始以加速度大小为加速到速度后立即以加速度大小为制动,直到停止。测得乙车全程位移为甲车全程位移的倍,则为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,光滑水平面上放置、、、四个木块,其中、的质量均为,、的质量均为,、之间用一轻质弹簧相连.现用水平拉力拉,使四个木块以同一加速度向右运动,则在突然撤去的瞬间,下列说法正确的是 ( )
A. 、间的摩擦力变化 B. 、间的摩擦力不变
C. 、的加速度大小仍为 D. 、的加速度大小变为
8.工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉,可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示,用合成肌肉做成的“手臂”的端固定一滑轮,端固定于墙壁和类似于人手臂的关节,由“手臂”合成肌肉控制,足够长细绳的端固定于墙壁,另一端跨过定滑轮连接一重物。设与竖直墙壁夹角为,不计滑轮与细绳间的摩擦,且始终为钝角,下列说法正确的是( )
A. 若保持不变,减小长度,则细绳对滑轮的力始终沿方向
B. 若保持长度不变,减小角度,细绳对滑轮的力始终沿方向
C. 若从逐渐变为零,长度不变,且保持,则细绳对滑轮的力先增大后减小
D. 若保持、长度均不变,且等于,增大长度,则细绳对滑轮的力先减小后增大
二、多选题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。选不全3分,错选0分。
9.如图所示,轻质不可伸长的细绳,绕过光滑定滑轮,与质量为的物体连接,放在倾角为的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体连接。现连线恰沿水平方向,从当前位置开始以速度匀速下滑,设绳子的张力为,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速运动 B. 物体做加速运动
C. 可能小于 D. 一定大于
10.某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地,沿拖杆方向对拖把头施加推力,如图所示,此时推力与水平方向的夹角为,且拖把头刚好做匀速直线运动,则( )
A. 拖把头所受地面的摩擦力大小为
B. 地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于
C. 保持推力的大小不变,减小夹角,地面对拖把头的支持力变小
D. 保持推力的大小不变,减小夹角,拖把头将做加速运动
11.如图所示,倾角为的斜面固定在水平面上,从斜面顶端以速度水平抛出一小球,经过时间恰好落在斜面底端,速度是,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 若以速度水平抛出小球,则落地时间为
B. 若以速度水平抛出小球,则落地时速度方向与同向
C. 若以速度水平抛出小球,则撞击斜面时间为
D. 若以速度水平抛出小球,则撞击斜面时速度方向与同向
12.如图所示,在倾角的固定光滑斜面上,劲度系数为的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,上端与小滑块相连,小滑块在斜面上紧靠着但不粘连,、的质量均为,初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力拉动,使沿斜面向上做加速度大小为的匀加速运动,、的图像如图所示,的图像在时刻的切线与轴平行,已知重力加速度大小为,则( )
A. 施加力的瞬间,、间的弹力大小为
B. A、在时刻分离,此时弹簧弹力大小为
C. 弹簧恢复到原长时,的速度达到最大值
D. 沿斜面向上运动过程中速度最大时,、间的距离为
三、实验题:本大题共2小题,每空3分,共24分。
13.(12分)某兴趣小组用图甲装置探究平抛运动特点。
下列说法正确的是 。
A.斜槽末端必须水平
B.小球从不同高度静止释放
C.实验前应调节木板处于竖直状态
D.把印迹用折线连接起来就得到小球运动轨迹
两位同学获得小球在白纸上留下的印迹分别如图乙、丙所示,两幅图中的点均为准确的抛出点,有一位同学获取、两点印迹时存在错误,则图 选填“乙”或“丙”是错误的。
若小方格纸的边长为,取,则用准确的图可求出相邻两位置时间间隔为 ,小球平抛的初速度为 。
14.(12分)用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定,加速度与合外力的关系时,用砂和砂桶拉动小车运动。
本实验 选填“需要”或“不需要”平衡摩擦力,
在一次实验操作中,获得如图乙所示的纸带,其中相邻两计数点间均有四个点未画出,所用交变电源的频率为,由纸带可求得小车运动的加速度 计算结果保留三位有效数字。
如图丙所示,小芳与小刚在实验中都做了图线表示小车加速度,表示拉力传感器的示数,但两者的图像有差异。则小芳所得图线不过原点的原因可能是
已知小刚所做图线的斜率为,则小刚所用小车的质量为
四、计算题:本大题共2小题,共24分。
15.(9分)如图所示,水平传送带以速度匀速逆时针转动,小物体、由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,、,小物体与传送带之间的动摩擦因数某时刻在传送带右端具有向左的速度,与定滑轮间的绳水平.不计定滑轮质量和摩擦,小物体与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,传送带、轻绳足够长,取求:
从地面上看,向左运动的最大距离;
离开传送带时的速度大小.结果可用根号表示
16.(15分)如图所示,某货场需将质量为的货物可视为质点从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑斜面轨道使货物从轨道顶端无初速度滑下,轨道高,轨道斜面倾角为地面上紧靠轨道依次排放两个完全相同的木板、,其长度均为,质量均为,轨道末端通过微小圆弧与木板上表面相连,使货物通过轨道末端的速度大小不变,方向变为水平方向,货物与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度取.
求货物到达斜面轨道末端时的速度大小;
若货物滑上木板时,木板不动,而滑上木板时,木板开始滑动,求应满足的条件
若,求货物滑上木板后的对地位移.
物理答案和解析
1.【答案】
【解析】A.歼做曲线运动,速度方向时刻改变,不是匀速运动,故A错误;
B.歼在段做曲线运动,速度方向改变,是变速运动,故B正确;
C.歼做曲线运动,所受合力不为零,故C错误;
D.歼在段做曲线运动,加速度方向与速度方向不在同一条直线上,故D错误。
2.【答案】
【解析】加速下降的电梯中,书的重力提供向下的加速度,书页之间的弹力变小,摩擦力变小,更容易拉开这两本书,故B正确;
电梯处于平衡状态,书页相互交叉很难被拉开,故AC错误;
加速上升的电梯中,书页之间的弹力变大,摩擦力变大,更加难拉开这两本书,故D错误。
3.【答案】
【解析】由可得,在斜面上有重力沿斜面向下分力和动摩擦力提供阻力,由牛顿第二定律可得,解得,可知取最小值时,,
代入数值解得,D正确。
4.【答案】
【解析】设物块单位长度的质量为,则右边物块的质量为,左边物块的质量为,
对物块的整体,由牛顿第二定律有;
对右边物块,由牛顿第二定律有
联立可得
可见函数,其为一次减函数,纵截距为,
故符合要求的图像选A.
5.【答案】
【解析】A.若小船运动的路径恰好垂直于河岸,即船的合速度垂直于河岸,则,小船的渡河时间,A错误
B.设船头方向与河岸的夹角为,将船速沿着河岸和垂直于河岸分解,得,,解得,B正确
C.结合选项分析,船速平行河岸分量。若船头方向与河岸的夹角为并指向河岸上游,则小船平行于河岸方向的分运动速度为,则小船到达对岸时,在出发点上游的距离为。若船头方向与河岸的夹角为并指向河岸下游,则小船平行于河岸方向的分运动速度为,则小船到达对岸时,在出发点下游的距离为,C错误
D.当船头垂直于河对岸渡河时,渡河时间最短,为,D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】甲、乙车加速过程有,利用逆向思维,甲车减速过程有,乙车减速过程有,则有。甲车的总位移为,乙车的总位移为,又,联立解得。故选A。
7.【答案】
【解析】解:
四个木块一起做匀加速运动,把四个木块看成整体,由牛顿第二定律得,对应用牛顿第二定律有,则、间的静摩擦力,对应用牛顿第二定律,有,又,则弹簧的拉力,当突然撤去外力,弹簧弹力不发生突变,、的加速度不变,、间的摩擦力不变,故A错误;弹簧的弹力使、整体有向左的加速度,有,得,即、的加速度大小不变,此时、间的摩擦力大小为,对应用牛顿第二定律,有,故B、D错误,C正确.
8.【答案】
【解析】A.因部分的拉力等于端重物的重力,则若保持 不变,减小长度,则 增大,则细绳对滑轮的力沿 的角平分线,故A错误;
B.若保持长度不变,减小角度,细绳拉力等于端重物的重力,细绳对滑轮的力始终 的角平分线,故B错误;
C.若从逐渐变为零,长度不变,点的轨迹如图虚线所示,为一段圆弧
当点的位置满足与圆弧相切时, 最小,此时细绳对滑轮的力最大,因此从逐渐变为零,细绳对滑轮的力先增大后减小,故C正确;
由几何知识可知: ,若保持等于,则为等腰三角形, ,故可得: ,则可知为 的角平分线,又因为绳、属于同一根绳,故拉力大小相等,两拉力的合力一定沿 的角平分线上,则有增大长度,细绳对滑轮的力始终沿方向,则细绳对滑轮的力,减小,则力增大,故D错误。
9.【答案】
【解析】本题考查运动的合成与分解,掌握如何将实际运动分解成两个分运动是解题的关键,同时运用三角函数关系。
根据运动的合成与分解,将的竖直向下的运动分解成沿着绳子方向与垂直绳子方向的两个分运动,结合矢量运算法则,即可求解。
【解答】
解:由题意可知,将的实际运动,分解成两个分运动,如图所示:
根据平行四边形定则,可有:,因以速度匀速下滑,又在增大,所以沿绳子速度在增大,则处于加速运动,
根据受力分析,结合牛顿第二定律,则有:,故BD正确,AC错误。
故选BD。
10.【答案】
【解析】解:根据受力平衡可知,拖把头所受地面的摩擦力大小为:
故A错误;
B.设地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角为,拖把头的质量为,地面对拖把头的支持力为:
,
则有
可知地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于,故B正确;
保持力的大小不变,根据
减小夹角,则减小,可知地面对拖把头的支持力变小,拖把头所受摩擦力减小,则,故拖把头将加速运动
故CD正确。
11.【答案】
【解析】由题意可知:小球以速度水平抛出后恰好落在斜面底端,,所以,所以当以速度抛出后必然落在水平面上,由平抛运动规律可知,所以由于抛出点距离地面的高度相同,故,落在水平地面上的速度方向和落在斜面上速度方向不同。故 A正确,B错误
小球落在斜面上的速度与水平方向夹角的正切值,可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍,因为位移与水平方向夹角不变,若以速度水平抛出小球,小球必然落在斜面上,设速度与斜面的夹角为,由平抛运动的规律可知,所以,,所以小球撞击斜面时速度方向与同向,故 D正确。由于落在斜面上的小球一定,故,速度为时,时间,选项正确。故选ACD。
12.【答案】
【解析】A、施加前,对、整体,根据平衡条件有:
解得
施加力的瞬间,设、间的弹力大小为。
对:,解得,故A错误
B、根据图可知,在时刻、分离,此时它们具有相同的加速度和速度,且,对,根据牛顿第二定律有,代入数据解得此时弹簧弹力大小为:,故B正确
、当的合力为零时,其速度达到最大,对应图中的时刻,此时有,
A、分离时,
运动的位移,运动的位移
由题意可知:、A、间的距离,联立解得:,
故C错误,D正确。
故选:。
13.【答案】(1) (2)丙 (3)
【解析】为保证平抛初速度沿水平方向,斜槽末端必须水平,A正确;
B.小球从不同高度静止释放,平抛初速度不一样,不是同一个平抛运动,B错误;
C.平抛轨迹在竖直平面,实验前应调节木板处于竖直状态,C正确;
D.印迹用平滑的曲线连接起来,得到小球运动轨迹,D错误。
点均为准确的抛出点,和两段运动过程时间相等,竖直分位移之比为:,图丙是错误的;
由竖直分运动 ,求出相邻两位置时间间隔 ,小球平抛的初速度.
14.【答案】(1)需要 (2) (3)①未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ②
【解析】本实验为保证绳子对小车的拉力即为小车受到的合力,需要平衡摩擦力。
相邻两计数点间均有四个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为,
根据逐差法
根据小芳的图像,当时,仍然为,说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;
根据牛顿第二定律,
可得,则图像斜率,可得。
15.(9分)【答案】解:开始时向左做匀减速运动,设加速度为,
对受力分析,有,
对受力分析,有,
解得; 2分
与传送带共速后,由于,故继续向左做匀减速运动,
则,,
解得. 2分
向左运动的最大距离. 2分
=2.25m 1分
向左减速为零后又反向加速,由题意可知,
, 1分
解得. 1分
16.(15分) 解:设货物下滑的加速度为,滑到轨道末端时的速度为,
根据牛顿第二定律得, 1分
由运动学公式得 , 1分
解得; 1分
若货物滑上木板时,木板不动,由受力分析得
, 1分
若滑上木板时,木板开始滑动,由受力分析得
, 1分
联立解得; 1分
当时,由第问可知,货物在木板上滑动时,木板不动。设货物在木板上做减速运动时的加速度大小为,货物滑到木板末端时的速度为,由牛顿第二定律得,
由运动学公式得, 1分
货物在木板上滑动时,货物做减速运动,加速度大小也为,木板做加速运动,加速度大小为,由
牛顿第二定律得:, 1分
设经过时间二者共速,则满足 1分
在此过程中货物和木板的位移分别为和,由运动学公式得
, 1分
, 1分
解得,, 1分
故,
因为,所以共速之后货物与木板一起做匀减速运动,
货物和板经过共速时的速度为, 1分
接下来一起匀减速,
, 1分
则货物的对地位移是 1分
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