内容正文:
白蒲高级中学2025级高一年级第一次学业水平抽样检测
创新班物理试题
一、单项选择题:共10题,每题6分,共60分,年题只有一个选项最符合题意.
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿是一个国际单位制基本单位,
B.牛顿第一定律不可以通过实验验证
C.伽利略在研究自由落体运动规律时应用了理想实验法
D.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
【答案】B
【详解】A. 牛顿是国际单位制中的导出单位,而非基本单位。
根据牛顿第二定律 ,可得 ,A错误;
B. 牛顿第一定律描述的是物体在不受外力时的运动状态,但现实中无法完全消除外力,因此无法通过实验直接验证,只能通过逻辑推理和理想实验得出,B正确;
C. 伽利略研究自由落体运动时,通过斜面实验减缓下落速度,结合数学推理得出规律,属于实验与逻辑推理结合的方法,而非理想实验法。理想实验法更适用于无法实际操作的场景,C错误;
D. 惯性由质量决定,月壤质量不变,惯性不变;
重力 ,地球表面的重力加速度 g 比月球大,因此重力增大,D错误。
故选B。
2.如图所示,用压力F将物体A、B紧压在竖直的墙壁上保持静止状态。下列说法错误的是( )
A.物体A受力平衡
B.压力F与墙壁对物体B的支持力不是一对平衡力
C.物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力
D.物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.物体A处于静止状态,所以受力平衡,A正确,不符合题意;
B.压力F与墙壁对物体B的支持力没有作用在一个物体上,不是一对平衡力,B正确,不符合题意;
C.物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力,C正确,不符合题意;
D.物体B所受的重力等于 A对B的摩擦力与墙壁对物体B的摩擦力之和,所以物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力不是一对平衡力,D错误,符合题意。
故选D。
3.如图甲所示为市面上深受儿童喜欢的一款玩具——“冲天火箭”,模型火箭被安装在竖直发射支架上,当小朋友用力一踩旁边的气囊,模型火箭会受到一个较大的气体压力而瞬间被竖直发射出去,离开支架后的运动可看成直线运动,若运动过程所受阻力大小与速率成正比,以刚开始离开支架瞬间为计时起点,火箭的速度—时间图像如图乙所示,则( )
A.过程火箭的加速度先减小后增大 B.时刻火箭的加速度大小大于重力加速度g
C.火箭离开支架后上升的最大高度小于 D.若时刻火箭回到起始位置,则
【答案】C
【详解】A.过程,火箭处于上升阶段,根据牛顿第二定律可得
可知随着火箭速度的减小,加速度逐渐减小;过程,火箭处于下降阶段,根据牛顿第二定律可得
可知随着火箭速度的增大,加速度继续逐渐减小;综上分析可知,过程火箭的加速度一直在减小,故A错误;
B.时刻,火箭的速度为0,所受阻力为零,只受重力作用,加速度大小为g,故B错误;
C .时间内物体的运动不是匀变速直线运动,根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知火箭上升的最大高度小于,故C正确;
D.上升过程、下降过程位移大小相等,由于上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度,所以上升过程的时间小于下降过程的时间,则有
可得,故D错误。
故选C。
4.如图所示,传送带始终保持的速度水平向右移动,一可视为质点的小物块以的速度从点向右滑上传送带,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带两端点间的距离,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.小物块一直做匀减速直线运动
B.刚开始小物块的加速度大小为
C.小物块从点运动到点所用时间为3s
D.传送带上将留下一段长为0.5m的摩擦痕迹
【答案】D
【详解】物块刚滑上传送带时,受到向左的滑动摩擦力作用,做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度大小为
设物块到达点前已经与传送带共速,则物块匀减速阶段所用时间为
物块匀减速阶段的位移为
共速后,物块做匀速运动到点所用时间为
则物块从点运动到点所用时间为
传送带上留下的摩擦痕迹长度为
故选D。
5.如图所示,两根轻绳一端系于结点,另一端分别系于竖直固定环上的、两点,点下面悬挂一物体,绳水平,拉力大小为,绳与的夹角,拉力大小为。将两绳同时缓慢沿顺时针转过75°,并保持两绳之间的夹角始终不变,且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大
【答案】C
【详解】对结点O进行受力分析,作出如图所示矢量三角形,由正弦定理可知
在旋转过程中,两段绳子的夹角不变,则∠A始终为 60°,而∠O会从90°逐渐减小,∠B会从30°逐渐增大,且最后大于90°,从而根据正弦值的变化可知,先增大后减小,一直减小。
故选C。
6.一农家小院里有一条轻质葫芦藤(视为轻绳),上面结了三只葫芦,轻质藤1绕在横梁上与竖直方向的夹角为,轻质藤4水平缠绕在竖直立柱上,每个葫芦的质量均为,则轻质藤4的拉力大小为( )
A. B.12N C.15N D.
【答案】A
【详解】把三只葫芦看成一个整体,整体法受力平衡,由平衡条件
得。
故选A。
7.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法中正确的是( )
A.甲图中图可求出物体的初速度大小为1m/s,加速度大小为
B.乙图中图可求出物体的初速度为0,加速度大小为
C.丙图中图可求出物体的初速度为4m/s,加速度大小为
D.丁图中a-t图可求出物体在第2s末的速度为3m/s
【答案】C
【详解】A.由
解得,,A错误;
B.由
解得,,B错误;
C.由
有
解得,,C正确;
D.a-t图中图线与坐标轴围成的面积,表示经过一段时间的速度变化量
由
解得
因无法求出物体的初速度,故不能求出物体在第2s末的速度,D错误。
故选C。
8.如图所示,质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上,一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块,使其匀速上滑。已知重力加速度为,上述两种过程中斜面均保持静止,则( )
A.推力大小为
B.以上两种过程中,地面与斜面间均无摩擦力
C.和木块匀速下滑相比,匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了
D.在木块下滑过程中,若对其施加水平向左推力,斜面对地面压力为
【答案】C
【详解】A.木块恰能沿斜面匀速下滑时,根据平衡条件有
用沿斜面向上的力推木块,使之能匀速上滑时,根据平衡条件
解得,故A错误;
BC.木块匀速下滑时,以木块和斜面为研究对象,根据平衡条件可知,
木块匀速上滑时,以木块和斜面为研究对象,根据平衡条件可知,
则有,故B错误,C正确;
D.在木块下滑过程中,若对其施加水平向左推力,将力沿斜面和垂直斜面方向分解,可知此时木块与斜面间的弹力增大,沿斜面向上的摩擦力增大,同时木块受到推力沿斜面向上的分量,故此时木块必定减速,加速度沿斜面向上,对整体受力分析,由于整体具有竖直向上的加速度,故地面对斜面的支持力必定大于,根据牛顿第三定律可知此时斜面对地面压力大于,故D错误。
故选C。
9.如图所示,建造传统瓦房时,工匠将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间并静止在檩条上。已知檩条间距离为d,下列说法正确的是( )
A.瓦片受到3个力的作用
B.保持d不变,增大檩条的倾斜角度θ,瓦片与檩条间的弹力将变小
C.保持θ不变,增大檩条间的距离d,瓦片与檩条间的摩擦力将变大
D.保持θ不变,增大檩条间的距离d,瓦片可能会下滑
【答案】B
【详解】A.瓦片受重力,两侧的支持力和两侧摩擦力,共5个力,故A错误。
B.增大檩条的倾斜角度θ时,两弹力的合力等于mgcosθ,瓦片与檩条间的弹力变小,故B正确。
CD.檩条对瓦片的支持力如图所示,设两檩条对瓦片的支持力与竖直方向的夹角均为α,
则有2Fcosα=mgcosθ
增大檩条间的距离d时,夹角α变大,檩条对瓦片的支持力变大,瓦片与檩条间的最大静摩擦力变大,瓦片仍处于静止状态,根据平衡条件可知,瓦片与檩条间的摩擦力仍等于mgsinθ,保持不变,故CD错误。
故选B。
10.如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A.弹簧的弹力突然减为零 B.P与箱顶的作用力仍然为零
C.P受到的合力小于Q受到的合力 D.Q对箱底的压力减为原来的一半
【答案】D
【详解】A.未剪断轻绳时,弹簧的弹力大小等于物块P的重力,剪断轻绳的一瞬间,整体向下的加速度为g,弹簧长度不变,弹力不变,仍等于物块P的重力,故A错误;
B.由于P的加速度为g,因此箱顶对P的压力与弹簧弹力等大反向,故B错误;
C.由于剪断轻绳的一瞬间,整体向下的加速度为g,故P和Q受到的合力均等于它们的重力,P受到的合力等于Q受到的合力,故C错误;
D.未剪断轻绳时,Q对箱底的压力等于P、Q的总重,剪断一瞬间,Q的加速度为g,则Q受到箱底的支持力与弹簧的弹力大小相等,即这时Q对箱底的压力减为原来的一半,故D正确。
故选D。
二、非选择题:共3题,共40分。其中第11 题~第 13解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.如图所示,质量为8.0kg的滑块和质量为4.0kg的铁球通过光滑定滑轮相连,滑块放在水平台面上,与水平台面之间的动摩擦因数为0.25。现给滑块一个与水平方向成53°角的拉力F斜向上拉滑块,铁球向上做匀速运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。求:
(1)拉力F的大小;
(2)若保持拉力F大小不变,把拉力F变为水平方向,滑块、铁球一起加速运动的加速度大小是多少。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设滑块质量为,铁球质量为,斜向上拉滑块时,系统受力平衡,水平方向
竖直方向
摩擦力
解得
(2)水平拉滑块时,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律
解得
12.倾角足够长的光滑斜面固定在水平地面上,一挡板垂直固定在斜面上,一轻质弹簧下端固定在挡板上、上端与质量为的物块相连,弹簧中心轴线与斜面平行;质量为的物块紧挨着物块放置在斜面上,与之间不粘连,和静止在弹簧上,此时弹簧的压缩量。现对物块施加平行斜面向上的拉力,使和一起沿着斜面向上做匀加速直线运动直至物块和分离,加速度大小为。已知重力加速度,,。求:
(1)轻质弹簧的劲度系数;
(2)物块和从开始运动到刚要分离时运动的时间。
【答案】(1)100N/m
(2)0.2s
【详解】(1)开始时由平衡可知
解得k=100N/m
(2)当AB将要分离时,则两者间的弹力为零,此时对A,
解得x1=0.1m
则根据
解得t=0.2s
13.如图所示,在光滑的水平面上静置一质量、长度的木板,另一质量的小滑块以的水平初速度从木板的左端滑上木板(此时开始计时)。已知小滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度。
(1)若木板固定在水平面上,求小滑块从木板上滑离时的速度大小;
(2)若木板不固定,求木板的加速度并通过计算判断小滑块能否从木板上滑离;
(3)若木板不固定,且在小滑块滑上木板的同时对木板施加一水平向右的恒力,要使小滑块不从木板上滑离,求恒力的大小范围。
【答案】(1)
(2),可以从木板上滑离
(3)
【详解】(1)若木板固定在水平面上,对滑块,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
设滑块从木板上滑离时速度为,根据运动学公式可得
解得
(2)若木板不固定,,对木板根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
设经时间,滑块从木板上滑离,则有
代入数据可得
解得或(舍去,因为此时滑块速度小于木板速度)
可知滑块可以从木板上滑离。
(3)若木板不固定,当滑块刚好滑到木板右端且与木板共速,即滑块恰好不从木板的右端滑落;对木板,有
设该过程经历的时间为,则有,
联立解得,,
滑块与木板共速后,当滑块与木板刚好不发生相对滑动时,以滑块与木板为整体,有
对滑块有
联立解得
所以要使小滑块不从木板上滑离,恒力的大小范围为
试卷第1页,共3页
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创新班物理试题
一、单项选择题:共10题,每题6分,共60分,年题只有一个选项最符合题意.
1.下列说法正确的是( )
A.牛顿是一个国际单位制基本单位,
B.牛顿第一定律不可以通过实验验证
C.伽利略在研究自由落体运动规律时应用了理想实验法
D.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
2.如图所示,用压力F将物体A、B紧压在竖直的墙壁上保持静止状态。下列说法错误的是( )
A.物体A受力平衡
B.压力F与墙壁对物体B的支持力不是一对平衡力
C.物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力
D.物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力是一对平衡力
3.如图甲所示为市面上深受儿童喜欢的一款玩具——“冲天火箭”,模型火箭被安装在竖直发射支架上,当小朋友用力一踩旁边的气囊,模型火箭会受到一个较大的气体压力而瞬间被竖直发射出去,离开支架后的运动可看成直线运动,若运动过程所受阻力大小与速率成正比,以刚开始离开支架瞬间为计时起点,火箭的速度—时间图像如图乙所示,则( )
A.过程火箭的加速度先减小后增大 B.时刻火箭的加速度大小大于重力加速度g
C.火箭离开支架后上升的最大高度小于 D.若时刻火箭回到起始位置,则
4.如图所示,传送带始终保持的速度水平向右移动,一可视为质点的小物块以的速度从点向右滑上传送带,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带两端点间的距离,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.小物块一直做匀减速直线运动
B.刚开始小物块的加速度大小为
C.小物块从点运动到点所用时间为3s
D.传送带上将留下一段长为0.5m的摩擦痕迹
5.如图所示,两根轻绳一端系于结点,另一端分别系于竖直固定环上的、两点,点下面悬挂一物体,绳水平,拉力大小为,绳与的夹角,拉力大小为。将两绳同时缓慢沿顺时针转过75°,并保持两绳之间的夹角始终不变,且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大
6.一农家小院里有一条轻质葫芦藤(视为轻绳),上面结了三只葫芦,轻质藤1绕在横梁上与竖直方向的夹角为,轻质藤4水平缠绕在竖直立柱上,每个葫芦的质量均为,则轻质藤4的拉力大小为( )
A. B.12N C.15N D.
7.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法中正确的是( )
A.甲图中图可求出物体的初速度大小为1m/s,加速度大小为
B.乙图中图可求出物体的初速度为0,加速度大小为
C.丙图中图可求出物体的初速度为4m/s,加速度大小为
D.丁图中a-t图可求出物体在第2s末的速度为3m/s
8.如图所示,质量为、倾角为的斜面静止放在水平地面上,一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑。现用平行于斜面向上的力推木块,使其匀速上滑。已知重力加速度为,上述两种过程中斜面均保持静止,则( )
A.推力大小为
B.以上两种过程中,地面与斜面间均无摩擦力
C.和木块匀速下滑相比,匀速上滑时地面对斜面的支持力减小了
D.在木块下滑过程中,若对其施加水平向左推力,斜面对地面压力为
9.如图所示,建造传统瓦房时,工匠将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间并静止在檩条上。已知檩条间距离为d,下列说法正确的是( )
A.瓦片受到3个力的作用
B.保持d不变,增大檩条的倾斜角度θ,瓦片与檩条间的弹力将变小
C.保持θ不变,增大檩条间的距离d,瓦片与檩条间的摩擦力将变大
D.保持θ不变,增大檩条间的距离d,瓦片可能会下滑
10.如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A.弹簧的弹力突然减为零 B.P与箱顶的作用力仍然为零
C.P受到的合力小于Q受到的合力 D.Q对箱底的压力减为原来的一半
二、非选择题:共3题,共40分。其中第11 题~第 13解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.如图所示,质量为8.0kg的滑块和质量为4.0kg的铁球通过光滑定滑轮相连,滑块放在水平台面上,与水平台面之间的动摩擦因数为0.25。现给滑块一个与水平方向成53°角的拉力F斜向上拉滑块,铁球向上做匀速运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。求:
(1)拉力F的大小;
(2)若保持拉力F大小不变,把拉力F变为水平方向,滑块、铁球一起加速运动的加速度大小是多少。
12.倾角足够长的光滑斜面固定在水平地面上,一挡板垂直固定在斜面上,一轻质弹簧下端固定在挡板上、上端与质量为的物块相连,弹簧中心轴线与斜面平行;质量为的物块紧挨着物块放置在斜面上,与之间不粘连,和静止在弹簧上,此时弹簧的压缩量。现对物块施加平行斜面向上的拉力,使和一起沿着斜面向上做匀加速直线运动直至物块和分离,加速度大小为。已知重力加速度,,。求:
(1)轻质弹簧的劲度系数;
(2)物块和从开始运动到刚要分离时运动的时间。
13.如图所示,在光滑的水平面上静置一质量、长度的木板,另一质量的小滑块以的水平初速度从木板的左端滑上木板(此时开始计时)。已知小滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度。
(1)若木板固定在水平面上,求小滑块从木板上滑离时的速度大小;
(2)若木板不固定,求木板的加速度并通过计算判断小滑块能否从木板上滑离;
(3)若木板不固定,且在小滑块滑上木板的同时对木板施加一水平向右的恒力,要使小滑块不从木板上滑离,求恒力的大小范围。
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