内容正文:
2024年下学第三次阶段性考试
高一物理试题卷(普通班)
(本学科试卷共4页,三道大题,满分100分,考试时量75分钟)
一、选择题(共10小题,共44分,1~6小题只有一个选项正确,每小题4分;7~10小题有多个选项正确,每小题5分,全部选对得5分,部分选对得3分,错选或不选得0分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是
A 力 速度 路程
B. 长度 质量 时间
C 长度 速度变化量 加速度
D. 位移 力 加速度
2. 如图所示,一质量均匀的直杆,一端被竖直的细绳吊在天花板上,另一端搁在水平地面上,则直杆受力个数为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
3. 某物体运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体在第末回到出发点
B. 物体在第内和第内的速度方向相反
C. 物体在第内和第内的加速度方向相同
D. 物体在第末离出发点最远,且最大位移为
4. 如图甲所示,某人正在竖直向下拉绳子负重健身,图乙是其简化图,其中O点是三根轻绳的结点,绳b、c关于绳a对称,健身者保持O点位置不变紧拉b、c绳,对称缓慢减绳b、c间的夹角,此过程( )
A. 绳子a的拉力逐渐增大 B. 绳子c的拉力逐渐减小
C. 绳子b、c的合力逐渐减小 D. 绳子a、b、c的拉力逐渐增大
5. 如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d。全过程中钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定。上升、平移、下降过程为匀速直线运动,上升、平移、下降过程缆绳对钢件拉力分别为、、,则、、的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球和B球的加速度分别为( )
A. , B. ,0 C. ,0 D. ,
7. 牛顿是出生在17世纪英国伟大的科学家,其中牛顿三大定律更是人类探索自然秘密的重大发现。下列关于牛顿三大定律的说法中,正确的有( )
A. 牛顿第一定律是科学家凭空想象出来,没有实验依据
B. 羽毛球可以被快速抽杀,是因为它质量小,惯性小,运动状态容易改变
C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同
D. 甲乙两队进行拔河比赛,甲队获胜,则甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大
8. 一辆汽车正在平直的公路上以的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器开始做匀减速直线运动,此后第内的位移比第2内(第末汽车没有停止)多,则汽车匀减速直线运的加速度大小a和开始制动后前内的位移x分别为( )
A. B. C. D.
9. 水平木板上有质量m=3kg的物块,受到随时间t按一定规律变化的水平拉力F的作用如图1所示,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小如图2所示,取重力加速度g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. t=1s时外力F一定等于零
B t=7s时外力F一定等于3N
C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1
D. 物块与木板间的动摩擦因数为0.13
10. “顶缸”是我国的传统杂技项目,杂技演员具有高超的技术。如图所示,某杂技演员在做顶缸表演,该缸的质量为m,头与缸之间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 若头支撑着缸,使缸保持静止状态,则头对缸的作用力与缸的重力是一对作用力与反作用力
B. 若头支撑着缸并一起以加速度a水平向右匀加速运动,则头对缸的作用力为
C. 若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动,则缸受到头水平向右的静摩擦力
D. 若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动,则头对缸的作用力大小为,方向竖直向上
二、实验题(共2小题,每空2分,满分14分)
11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,和为细绳。
(1)以下说法正确的是______
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(2)图乙某实验小组成员所做的合力与分力的关系图,图中F和两力中,方向一定方向的是______(选填“F”或“”)。
(3)在另一小组研究两个共点力合成实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图所示。已知这两个分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是______。
12. 某实验小组利用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)下列做法正确的是______
A. 调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B. 在调节木板倾斜度补偿木块受到的阻力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C. 实验时,先放开木块再启动计时器
D. 通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)。
(3)实验中得到了如图甲所示的图像,图像不过原点的原因是______
(4)实验得到了如图所示的纸带,在纸带上选定标有的五个记数点,相邻两个记数点之间还有四个点(图上没有画出),则木块的加速度______。(保留3位有效数字)
三、计算题(共3小题,满分42分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位,只有结果没有过程的不能给分)
13. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上138m高处,然后让座舱做自由落体运动。当落到离地面高58m时开始制动,之后座舱做匀减速运动,在下落到离地面8m高处时速度刚好减小到零,(g取)求:
(1)座舱自由落体运动的时间;
(2)座舱匀减速运动的加速度大小;
14. 如图所示,质量的物块甲置于倾角的光滑斜面上,质量为的物块乙通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,水平轻绳与物块甲连接于A点,轻绳与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F(图中未画出)使甲、乙两物体均静止。(g取,,)求:
(1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小;
(2)力F大小。
15. 如图甲所示,一质量m=2kg的小球套在一根固定的足够长的直杆上,直杆与水平面夹角θ=37°。已知杆与球间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球从A点静止释放后的加速度大小a1;
(2)如图乙所示,现小球在与杆也成θ角的斜向上外力F=20N的作用下,从A点静止出发向上运动,求小球的加速度a2;
(3)若外力F作用4s后撤去,求小球上滑过程中距A点最大距离sm。
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2024年下学第三次阶段性考试
高一物理试题卷(普通班)
(本学科试卷共4页,三道大题,满分100分,考试时量75分钟)
一、选择题(共10小题,共44分,1~6小题只有一个选项正确,每小题4分;7~10小题有多个选项正确,每小题5分,全部选对得5分,部分选对得3分,错选或不选得0分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是
A. 力 速度 路程
B. 长度 质量 时间
C 长度 速度变化量 加速度
D. 位移 力 加速度
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:有大小又有方向的物理量是矢量,位移、力、加速度都是矢量,路程、长度、质量、时间是标量,故选项D正确.
考点:矢量和标量.
2. 如图所示,一质量均匀的直杆,一端被竖直的细绳吊在天花板上,另一端搁在水平地面上,则直杆受力个数为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】对直杆受力分析,受力重力、绳子拉力、地面对杆的支持力,由于重力、拉力和支持力均处于竖直方向,根据平衡条件可知,地面对直杆的摩擦力为0,所以直杆受到3个力的作用。
故选B。
3. 某物体运动的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 物体在第末回到出发点
B. 物体在第内和第内的速度方向相反
C. 物体在第内和第内的加速度方向相同
D. 物体在第末离出发点最远,且最大位移为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据图像可知内物体一直沿正方向运动,所以物体在第末没有回到出发点;物体在第内和第内的速度方向相同,故AB错误;
C.根据图像的斜率表示加速度,可知物体在第内和第内的加速度方向相同,均为负方向,故C正确;
D.根据图像与横轴围成的面积表示位移可知,物体在第末或第末离出发点最远,且最大位移为
故D错误。
故选C。
4. 如图甲所示,某人正在竖直向下拉绳子负重健身,图乙是其简化图,其中O点是三根轻绳的结点,绳b、c关于绳a对称,健身者保持O点位置不变紧拉b、c绳,对称缓慢减绳b、c间的夹角,此过程( )
A. 绳子a的拉力逐渐增大 B. 绳子c的拉力逐渐减小
C. 绳子b、c的合力逐渐减小 D. 绳子a、b、c的拉力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】绳子bc拉力的合力与a的拉力相等,保持O点位置不变,则绳子a的拉力不变,绳子bc拉力相等且合力不变,设绳b、c间的夹角θ,则
则当夹角θ减小时,绳子bc的拉力逐渐减小。
故选B。
5. 如图所示,用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b,再水平移到c,最后竖直下移到d。全过程中钢件受到水的阻力大小不变,方向与运动方向相反,所受浮力恒定。上升、平移、下降过程为匀速直线运动,上升、平移、下降过程缆绳对钢件拉力分别为、、,则、、的大小关系正确的是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设浮力大小为,水的阻力大小为;上升过程根据平衡条件可得
平移过程根据平衡条件可得
下降过程根据平衡条件可得
可得
故选A。
6. 如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A球和B球的加速度分别为( )
A. , B. ,0 C. ,0 D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】设,剪断悬线之前,以B球为对象,根据受力平衡可知,弹簧弹力为
在剪断悬线瞬间,弹簧弹力保持不变,则B球的受力不变,所以B球的加速度为0;以A为对象,根据牛顿第二定律可得
故选C。
7. 牛顿是出生在17世纪英国伟大的科学家,其中牛顿三大定律更是人类探索自然秘密的重大发现。下列关于牛顿三大定律的说法中,正确的有( )
A. 牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的,没有实验依据
B. 羽毛球可以被快速抽杀,是因为它质量小,惯性小,运动状态容易改变
C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同
D. 甲乙两队进行拔河比赛,甲队获胜,则甲队拉绳的力比乙队拉绳的力大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律不是实验得出的,但是在大量实验事实的基础上合理外推出来的,不是科学家凭空想象出来的,故A错误;
B.质量是惯性大小的唯一量度,质量小,惯性小,运动状态容易改变,故B正确;
C.由牛顿第二定律,可知,加速度是由合外力决定的,加速度的方向总与合外力方向保持一致,故C正确;
D.根据牛顿第三定律,可知甲队对绳子的拉力等于绳子对甲队的拉力,同理乙队对绳子的拉力等于绳子对乙队的拉力,又同一绳子张力处处相等,所以甲队对绳子的拉力等于乙队对绳子的拉力,故D错误。
故选BC。
8. 一辆汽车正在平直的公路上以的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器开始做匀减速直线运动,此后第内的位移比第2内(第末汽车没有停止)多,则汽车匀减速直线运的加速度大小a和开始制动后前内的位移x分别为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】第内的位移比第2内(第末汽车没有停止)多,根据匀变速直线运动推论,可得加速度大小为
汽车开始制动的初速度为
汽车从开始制动到停下所用时间
则开始制动后前内的位移为
故选BD。
9. 水平木板上有质量m=3kg的物块,受到随时间t按一定规律变化的水平拉力F的作用如图1所示,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小如图2所示,取重力加速度g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. t=1s时外力F一定等于零
B. t=7s时外力F一定等于3N
C. 物块与木板间的动摩擦因数为0.1
D. 物块与木板间的动摩擦因数为0.13
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据题意可知水平木板表面粗糙,因为物块在水平方向上的摩擦力在t=1s 时为零,若受到不为零的外力F作用,则必定会产生摩擦力,故互相矛盾,因此t=1s时F=0,故A正确;
B.t=7s时摩擦力为滑动摩擦力,大小等于3N,但是外力一定大于3N,选项B错误;
CD.由图可知,物体受到的滑动摩擦力f=3N,因为
f=μmg
动摩擦因数
故C正确,D错误。
故选AC。
10. “顶缸”是我国的传统杂技项目,杂技演员具有高超的技术。如图所示,某杂技演员在做顶缸表演,该缸的质量为m,头与缸之间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 若头支撑着缸,使缸保持静止状态,则头对缸的作用力与缸的重力是一对作用力与反作用力
B. 若头支撑着缸并一起以加速度a水平向右匀加速运动,则头对缸的作用力为
C. 若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动,则缸受到头水平向右静摩擦力
D. 若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动,则头对缸的作用力大小为,方向竖直向上
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若头支撑着缸,使缸保持静止状态,则头对缸的作用力与缸的重力是一对平衡力,故A错误;
B.若头支撑着缸并一起以加速度a水平向右匀加速运动,竖直方向有
水平方向有
则头对缸的作用力为
故B正确;
CD.若头支撑着缸并一起水平向右匀速运动,根据平衡条件可知,缸受到头的静摩擦力为0;头对缸的作用力大小为,方向竖直向上,故C错误,D正确。
故选BD。
二、实验题(共2小题,每空2分,满分14分)
11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,和为细绳。
(1)以下说法正确的是______
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(2)图乙某实验小组成员所做的合力与分力的关系图,图中F和两力中,方向一定方向的是______(选填“F”或“”)。
(3)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个分力的夹角为,合力为F,F与的关系图像如图所示。已知这两个分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是______。
【答案】(1)DE (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.两根细绳应适当长一些,但不需要等长,故A错误;
B.拉橡皮筋的两个拉力大小不一定相等,所以橡皮条与两绳夹角的平分线不一定在同一直线上,故B错误;
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时,两个弹簧秤的读数应适当大一些,但不需要读数相等,故C错误;
D.为了减小误差,在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行,故D正确;
E.为了保证效果相同,在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置,故E正确。
故选DE。
【小问2详解】
由图乙可知,F是通过做平行四边形得到合力理论值,由于存在一定的误差,F的方向不一定沿AO方向;的一个力拉橡皮筋时得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定沿AO方向。
【小问3详解】
设两分力分别为和,且,根据图像可知,
,
联立解得
,
任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是
12. 某实验小组利用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)下列做法正确的是______
A. 调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B. 在调节木板倾斜度补偿木块受到的阻力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C. 实验时,先放开木块再启动计时器
D. 通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)。
(3)实验中得到了如图甲所示的图像,图像不过原点的原因是______
(4)实验得到了如图所示的纸带,在纸带上选定标有的五个记数点,相邻两个记数点之间还有四个点(图上没有画出),则木块的加速度______。(保留3位有效数字)
【答案】(1)AD (2)远小于
(3)平衡摩擦力过度(木板倾角过大)
(4)6.22
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证木块滑动过程受到的细绳拉力恒定不变,调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,故A正确;
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的阻力时,应该不挂砝码桶,只让木块拖着纸带在木板上做匀速运动,故B错误;
C.为了充分利用纸带,实验时,应先接通打点计时器电源,再放开木块,故C错误;
D.平衡摩擦力时,有
两边可消掉,则通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
设木块和木块上砝码的总质量为,砝码桶及桶内砝码的总质量为,根据牛顿第二定律可得
,
可得
可知为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量。
【小问3详解】
由图甲可知,当时,已经有了一定的加速度,所以图像不过原点的原因是平衡摩擦力过度(木板倾角过大)。
【小问4详解】
相邻两个记数点之间还有四个点,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得加速度为
三、计算题(共3小题,满分42分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位,只有结果没有过程的不能给分)
13. 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上138m高处,然后让座舱做自由落体运动。当落到离地面高58m时开始制动,之后座舱做匀减速运动,在下落到离地面8m高处时速度刚好减小到零,(g取)求:
(1)座舱自由落体运动的时间;
(2)座舱匀减速运动的加速度大小;
【答案】(1)4s;(2)
【解析】
【详解】(1)自由落体下落的高度
h1=138m-58m=80m
根据
解得
(2)匀减速位移
h2=58m-8m=50m
自由落体运动的末速度
v1=gt1=40m/s
匀减速运动阶段,根据位移—速度关系,有
代入得
14. 如图所示,质量的物块甲置于倾角的光滑斜面上,质量为的物块乙通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,水平轻绳与物块甲连接于A点,轻绳与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F(图中未画出)使甲、乙两物体均静止。(g取,,)求:
(1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小;
(2)力F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
,
【小问2详解】
以物块甲为对象,根据受力平衡可得
解得
15. 如图甲所示,一质量m=2kg的小球套在一根固定的足够长的直杆上,直杆与水平面夹角θ=37°。已知杆与球间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球从A点静止释放后的加速度大小a1;
(2)如图乙所示,现小球在与杆也成θ角的斜向上外力F=20N的作用下,从A点静止出发向上运动,求小球的加速度a2;
(3)若外力F作用4s后撤去,求小球上滑过程中距A点最大距离sm。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1) 对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律
解得
(2)向上滑动的过程中
解得
(3) 若外力F作用4s后撤去外力时的位移
此时的速度
接下来做减速运动,根据牛顿第二定律
可得
在向上运动的位移
小球上滑过程中距A点最大距离
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