内容正文:
高一年级学期调研考试
物理试卷
一、单选题(共40分)
1. 在某次比赛中,球员踢出“香蕉”球,足球在空中划出一道美妙的弧线钻人球门死角。图中虚线表示足球的飞行轨迹,下列选项中足球飞行时所受合力与速度的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 风洞实验如图所示,风洞喷出竖直向上的气流将实验者向上加速“托起”.则实验者在此过程中( )
A. 处于失重状态
B. 运动状态保持不变
C. 所受重力小于气流对人的“托力”
D. 所受重力的反作用力是气流对人的“托力”
3. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为钩码的质量,为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力,关于实验操作需要进行的是( )
A. 在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B. 在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C. 所挂钩码的质量尽量大一些
D. 所挂钩码的质量尽量小一些
4. 每年春节前后,人们都挂起红灯笼,来营造一种喜庆的氛围。如图是挂出的一只灯笼,相同的轻绳a、b将灯笼悬挂于O点,绳a与水平方向的夹角为θ,绳b水平,灯笼保持静止。现保持a绳长不变、b绳水平,改变绳b的长度,则对于较重的灯笼( )
A. a比b更容易断,b越短a越容易断
B. a比b更容易断,b越长a越容易断
C. b比a更容易断,b越长b越容易断
D. b比a更容易断,b越短b越容易断
5. 某同学利用体重计研究超重与失重现象。在一次实验中,她先蹲在体重计上,如图所示,在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该同学处于超重状态
B. 该同学处于失重状态
C. 体重计示数先减小后增大
D. 体重计示数先增大后减小
6. 在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,F1和F2表示两个互成角度的力,F´表示由平行四边形定则画出的合力,F表示根据“等效性”通过实验得到的合力,则图中符合实验事实的是图( )。
A. B.
C. D.
7. 航空母舰的舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来,将这段运动视为匀减速直线运动。若某次飞机着舰时的速度为80 m/s,加速度的大小为32 m/s2,则飞机着陆后的3s内滑行距离为( )
A. 100 m B. 96 m C. 16 m D. 4 m
8. 一条船的船头垂直于河岸,当船行驶到河中心时,原本各处流速相同的河水突然流速增大,下列说法不正确的是( )
A. 渡河路程变长 B. 到达对岸时的速度增大
C. 渡河时间变长 D. 渡河通过的路程比位移要大
9. 如图甲所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块(视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合,从坐标原点开始运动的轨迹如图乙所示.则红蜡块在、方向的运动情况可能是( )
A. 方向匀速直线运动,方向匀速直线运动
B. 方向匀速直线运动,方向匀加速直线运动
C. 方向匀加速直线运动,方向匀速直线运动
D. 方向匀减速直线运动,方向匀加速直线运动
10. 如图,物体放在粗糙水平地面上,给物体施加一个向右的水平拉力F,物体产生的加速度a与水平力F的关系如图所示。已知图象的斜率为k,横截距为b,重力加速度为g,则物体与粗糙水平地面之间的滑动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
二、实验题
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的装置。
(1)本实验主要应用的方法是( )
A.类比法 B.假设法 理想实验法 D.控制变量法
(2)(多选)在保持小车受力相同时,探究加速度与质量关系的实验中,以下说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量后,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.为得出加速度a与质量m的关系而作出图像
(3)下图是某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的图线,其中图线不过原点的原因是( )
A.补偿阻力时长木板倾角过大
B.补偿阻力时长木板倾角过小
C.砝码及砝码盘总质量不满足远远小于小车,总质量
D.砝码及砝码盘总质量不满足远远大于小车总质量
(4)第三小问中,图线在末端弯曲的原因是( )
A.补偿阻力时长木板倾角过大
B.补偿阻力时长木板倾角过小
C.砝码及砝码盘总质量不满足远远小于小车总质量
D.砝码及砝码盘总质量不满足远远大于小车总质量
三、解答题
12. 如图,一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a=g向前加速运动。货箱中石块B的质量为m,(重力加速度大小为g)求:
(1)石块B所受的合力的大小;
(2)周围与石块B接触的物体对石块B作用力的合力F的大小。
13. 为了观察超重和重现象,质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上,如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数:(取重力加速度g = 10m/s2)
(1)电梯匀速上升;
(2)电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升;
(3)电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。
14. 如图所示,水平传送带以速度匀速转动,A、B两端的距离。将质量为1kg的小物块轻放在传送带上的A端,物块和传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)物块加速过程中所受的摩擦力的大小和方向;
(2)物块加速过程中的加速度大小a;
(3)物块从A端运动到B端的时间t。
15. 如图,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,静止在水平面上,水平面与物体间的摩擦力可忽略,两物体的质量mA为4kg,mB为6kg。从开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB随时间的变化规律为;,求:
(1)t=0时,A、B物体的加速度多大;
(2)t=0时,A、B物体之间的弹力多大;
(3)A、B物体开始分离的时刻;
(4)写出分离后B物体加速度的表达式;
(5)画出8s内B物体的加速度随时间t的变化图像;
(6)t=8s时,B物体的速度大小。
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高一年级学期调研考试
物理试卷
一、单选题(共40分)
1. 在某次比赛中,球员踢出“香蕉”球,足球在空中划出一道美妙的弧线钻人球门死角。图中虚线表示足球的飞行轨迹,下列选项中足球飞行时所受合力与速度的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】足球在空中做曲线运动,速度方向为轨迹上该点的切线方向,且运动轨迹要夹在合力与速度之间。
故选A。
2. 风洞实验如图所示,风洞喷出竖直向上的气流将实验者向上加速“托起”.则实验者在此过程中( )
A. 处于失重状态
B. 运动状态保持不变
C. 所受重力小于气流对人的“托力”
D. 所受重力的反作用力是气流对人的“托力”
【答案】C
【解析】
【分析】实验者加速向上运动,合力向上不为零,以人为研究对象,分析其受力情况即可,加速度向上,处于超重,加速度向下,处于失重.
【详解】ABC、实验者加速向上运动,速度增大,合力向上不为零,受气流的力大于重力,处于超重状态,故AB错误,C正确;
D、地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是作用力和反作用力,大小相等,故D错误;
故选C.
【点睛】分析受力时,首先要明确研究对象,应分析研究对象的受力情况,而不是分析其施力情况,知道如何判断物体处于超重还是失重状态,属于基础题.
3. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为钩码的质量,为了保证力传感器的读数为小车所受的合外力,关于实验操作需要进行的是( )
A. 在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B. 在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C. 所挂钩码的质量尽量大一些
D. 所挂钩码的质量尽量小一些
【答案】A
【解析】
【详解】AB.为了保证力传感器的读数为小车所受到的合外力,故在未挂钩码时,需要将木板的右端垫高以平衡摩擦力;悬挂后,则不需要再次平衡摩擦力,故A正确,B错误;
CD.平衡摩擦力后,由于力传感器能直接读出小车所受合外力的大小,故所挂钩码的质量不需要尽量小一些,也不需要尽量大一些,故CD错误;
故选A。
4. 每年春节前后,人们都挂起红灯笼,来营造一种喜庆的氛围。如图是挂出的一只灯笼,相同的轻绳a、b将灯笼悬挂于O点,绳a与水平方向的夹角为θ,绳b水平,灯笼保持静止。现保持a绳长不变、b绳水平,改变绳b的长度,则对于较重的灯笼( )
A. a比b更容易断,b越短a越容易断
B. a比b更容易断,b越长a越容易断
C. b比a更容易断,b越长b越容易断
D. b比a更容易断,b越短b越容易断
【答案】A
【解析】
【详解】对O点受力分析,受a的拉力,b的拉力和灯笼的重力,根据力的平衡和正交分分解法,有
则
所以
所以a比b更容易断,当b越长,越大,越小,越小,越不容易断,当b越短,越小,越大,越大,越容易断。
故选A。
5. 某同学利用体重计研究超重与失重现象。在一次实验中,她先蹲在体重计上,如图所示,在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中,下列说法正确的是( )
A. 该同学处于超重状态
B. 该同学处于失重状态
C. 体重计示数先减小后增大
D. 体重计示数先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.该同学由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中,在竖直方向上,先做加速度竖直向上的加速运动,后加速度竖直向下的减速运动。所以,先超重,后失重;故A、B错误;
CD.设体重计对人的支持力为F,人运动的加速度为a,则由牛顿第二定律有,稳定时:
人加速向上运动时:
故
同理,人减速上升时:
故体重计示数先增大,后减小,所以,C错,D对;
故选D。
6. 在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,F1和F2表示两个互成角度的力,F´表示由平行四边形定则画出的合力,F表示根据“等效性”通过实验得到的合力,则图中符合实验事实的是图( )。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析: 实验测的弹力方向沿绳子方向,作图法得到的合力理论值在平行四边形的对角线上,由于误差的存在合力的理论值与实验值有一定的差别,故ABD错误,C正确.
考点:验证力的平行四边形定则
7. 航空母舰的舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来,将这段运动视为匀减速直线运动。若某次飞机着舰时的速度为80 m/s,加速度的大小为32 m/s2,则飞机着陆后的3s内滑行距离为( )
A. 100 m B. 96 m C. 16 m D. 4 m
【答案】A
【解析】
【分析】本题为典型的刹车问题,应先确定飞机停止运动的时间,再分析运动过程,判断所求时间内飞机是否停止运动,最后求解位移。
【详解】设飞机运动方向为正方向,已知v0=80m/s,a=-32m/s2
飞机的刹车时间
所以飞机在2.5s时停止运动
故选A。
【点睛】对于刹车类问题,应该先确定刹车时间,然后再分析运动过程,根据匀变速直线运动规律求解。
8. 一条船的船头垂直于河岸,当船行驶到河中心时,原本各处流速相同的河水突然流速增大,下列说法不正确的是( )
A. 渡河路程变长 B. 到达对岸时的速度增大
C. 渡河时间变长 D. 渡河通过的路程比位移要大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.渡河时间不变,水流速增大,则沿河岸方向上的位移增大,则渡河的路程增大,故A正确;
B.水流速增大,静水速不变,根据平行四边形定则知,到达对岸时的速度增大,故B正确;
C.静水速垂直于河岸,大小不变,根据知,渡河时间不变,故C错误;
D.水流速增大后,合速度的方向与河岸方向的夹角变小,根据几何关系知,渡河的路程大于位移的大小,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
9. 如图甲所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块(视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合,从坐标原点开始运动的轨迹如图乙所示.则红蜡块在、方向的运动情况可能是( )
A. 方向匀速直线运动,方向匀速直线运动
B. 方向匀速直线运动,方向匀加速直线运动
C. 方向匀加速直线运动,方向匀速直线运动
D. 方向匀减速直线运动,方向匀加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若方向匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则方向的加速度方向沿轴负方向,即方向为减速直线运动,故A、B项不符合题意;
C.若方向匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则方向的加速度方向沿正方向,即方向加速直线运动,故C项符合题意;
D.若x方向匀减速直线运动,方向匀加速直线运动,则合加速度方向指向坐标系第二象限,不可能出现图中运动轨迹,故D项不符合题意.
10. 如图,物体放在粗糙水平地面上,给物体施加一个向右的水平拉力F,物体产生的加速度a与水平力F的关系如图所示。已知图象的斜率为k,横截距为b,重力加速度为g,则物体与粗糙水平地面之间的滑动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,根据牛顿第二定律可得
整理得
结合已知与图像可得
联立解得
故选A。
二、实验题
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的装置。
(1)本实验主要应用的方法是( )
A.类比法 B.假设法 理想实验法 D.控制变量法
(2)(多选)在保持小车受力相同时,探究加速度与质量关系的实验中,以下说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量后,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.为得出加速度a与质量m的关系而作出图像
(3)下图是某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的图线,其中图线不过原点的原因是( )
A.补偿阻力时长木板倾角过大
B.补偿阻力时长木板倾角过小
C.砝码及砝码盘总质量不满足远远小于小车,总质量
D.砝码及砝码盘总质量不满足远远大于小车总质量
(4)第三小问中,图线在末端弯曲的原因是( )
A.补偿阻力时长木板倾角过大
B.补偿阻力时长木板倾角过小
C.砝码及砝码盘总质量不满足远远小于小车总质量
D.砝码及砝码盘总质量不满足远远大于小车总质量
【答案】 ①. D ②. BD ③. B ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]探究加速度与力、质量的关系实验中有三个物理量,需要采用控制变量法。
故选D;
(2)[2]平衡摩擦力时,应该把小车上系有的小桶的细绳去掉,故A错误;
B.由于平衡摩擦力之后有
Mgsinθ=μMgcosθ
故
tanθ=μ
所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,所以改变小车质量,不需要重新平衡摩擦力,故B正确;
C.为了充分利用纸带和打点稳定,实验时,先接通打点计时器电源再放开小车,故C错误;
D.合外力一定时,a与m成反比,成正比,实验为得出加速度a与质量m的关系而作出图像,故D正确。
故选BD;
(3)[3]根据图像知,当F比较小时,小车并没有运动,说明存在摩擦力,所以a-F图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,即补偿阻力时长木板倾角过小。
故选B;
(4)[4]图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量。
故选C。
三、解答题
12. 如图,一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a=g向前加速运动。货箱中石块B的质量为m,(重力加速度大小为g)求:
(1)石块B所受的合力的大小;
(2)周围与石块B接触的物体对石块B作用力的合力F的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可得石块B所受的合力大小为
【小问2详解】
周围与石块B接触的物体对石块B作用力的竖直分力与石块B的重力平衡,则有
水平方向根据牛顿第二定律可得
则周围与石块B接触的物体对石块B作用力的合力大小为
13. 为了观察超重和重现象,质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上,如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数:(取重力加速度g = 10m/s2)
(1)电梯匀速上升;
(2)电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升;
(3)电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。
【答案】(1)50kg;(2)54kg;(3)46kg
【解析】
【详解】(1)电梯匀速上升,加速度为0,则F1 = mg = 500N
故体重计的示数为50kg。
(2)电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升,由牛顿第二定律可得F2-mg = ma2
代入数据解得F2 = 540N
故体重计的示数为54kg。
(3)电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升,由牛顿第二定律可得mg-F3 = ma3
代入数据解得F3 = 460N
故体重计的示数为46kg。
14. 如图所示,水平传送带以速度匀速转动,A、B两端的距离。将质量为1kg的小物块轻放在传送带上的A端,物块和传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)物块加速过程中所受的摩擦力的大小和方向;
(2)物块加速过程中的加速度大小a;
(3)物块从A端运动到B端的时间t。
【答案】(1)5N;方向水平向右
(2)5m/s2 (3)2.7s
【解析】
【小问1详解】
小物块轻放在传送带上的A端,相对于传送带向左运动,则物块受到水平向右的滑动摩擦力,有
【小问2详解】
物块加速过程由牛顿第二定律有
可得
【小问3详解】
物块加速到共速的时间为
物块加速的位移为
则物块匀速运动的时间为
则物块从A端运动到B端的时间为
15. 如图,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,静止在水平面上,水平面与物体间的摩擦力可忽略,两物体的质量mA为4kg,mB为6kg。从开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB随时间的变化规律为;,求:
(1)t=0时,A、B物体的加速度多大;
(2)t=0时,A、B物体之间的弹力多大;
(3)A、B物体开始分离的时刻;
(4)写出分离后B物体加速度的表达式;
(5)画出8s内B物体的加速度随时间t的变化图像;
(6)t=8s时,B物体的速度大小。
【答案】(1)
(2)4N (3)2s
(4)
(5) (6)
【解析】
【小问1详解】
t=0时,,,因水平面与物体间的摩擦力可忽略,且,则两物体一起加速,有
解得
【小问2详解】
t=0时对A物块由牛顿第二定律有
则A、B物体之间的弹力为
【小问3详解】
因,随着的增大,拉力逐渐增大;而,随着的增大,推力逐渐减小,可知当它们之间的弹力为零时A、B物体开始分离,此时对A有
解得
【小问4详解】
分离后B物体只受到的拉力,有
解得
【小问5详解】
综合分析可知,在0~2s,A和B一起加速,加速度为;在2s~8s时,A和B各自加速,B的加速度为;则8s内B物体的加速度随时间t的变化图像为
【小问6详解】
在0~2s,A和B一起加速,加速度为,B的速度为
在2s~8s时,A和B各自加速,B的加速度为,加速度关于时间均匀变化,则可得速度的变化量为图像的面积,有
则t=8s时,B物体的速度大小为
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