内容正文:
高一物理12月考
一、选择题(本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项正确,每小题4分;第8-10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 深中通道于2024年6月30日下午3时通车试运营,东起深圳,西至中山,全长约24km,其中海中段长度约22.4km,全线设计最高速度为100km/h。某汽车从深中通道的起点开到终点,下列说法正确的是( )
A. 汽车在海中段的位移大小为22.4km
B. 研究汽车通过深中通道的时间时不能将汽车看作质点
C. 100km/h指平均速度大小
D. 24km指汽车全程的路程
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车在海中段的路程为22.4km,由于海中段不是直线,所以位移大小小于22.4km,故A错误;
B.研究汽车通过深中通道的时间时汽车的大小和形状可以忽略,所以能将汽车看作质点,故B错误;
C.100km/h指瞬时速度的大小,故C错误;
D.24km指汽车全程运动轨迹的长度,即路程,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,足球以大小为6m/s的速度向右运动,与墙碰撞后以大小为3m/s的速度反弹回来,足球与墙壁碰撞时间为0.03s,取水平向右为正方向,则足球与墙壁碰撞过程中的速度变化量、平均加速度分别为( )
A. -9m/s、-300m/s2 B. -3m/s、-100m/s2
C 3m/s、100m/s2 D. 9m/s、300m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】取水平向右为正方向,则
平均加速度为
故选A。
3. 如图所示是一个物体运动的图像。下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越来越小 B. 物体的速度先增加后减小
C. 物体可能做匀变速直线运动 D. 在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像的切线斜率表示加速度,可知物体做加速度逐渐减小的加速运动;根据
由于加速度越来越小,则在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越小。
故选A。
4. 如图所示,两个钩码均重5N,弹簧测力计自重不计,如果弹簧的劲度系数为50N/m,则此时弹簧测力计(没有超过弹性限度)的伸长量为( )
A. 0 B. 0.1m
C. 0.2m D. 0.4m
【答案】B
【解析】
【详解】对任意一侧的重物受力分析,根据平衡条件可得弹簧的弹力为
根据胡克定律有
解得弹簧的伸长量为
故选B。
5. 如图是一蜗牛“吸附”在倾斜平面的下表面,该平面与水平方向夹角为,蜗牛所受重力为,下列说法正确的是( )
A. 蜗牛与叶片之间可能不存在摩擦力
B. 蜗牛受到的支持力大小为
C. 蜗牛对叶片的作用力方向竖直向下
D. 蜗牛对叶片的吸附力与叶片受到蜗牛的压力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题意,蜗牛受力平衡,对其受力分析,如图
其重力有两个作用效果,蜗牛与叶片之间的吸附力和弹力均垂直于叶片,可知蜗牛与叶片之间一定存在沿叶片方向的摩擦力。故A错误;
B.蜗牛受力分析,如图
由平衡条件,可得
故B错误;
C.蜗牛所受叶片的作用力与自身重力等大方向,可知其方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,蜗牛对叶片的作用力方向竖直向下。故C正确;
D.蜗牛对叶片的吸附力与叶片对蜗牛的吸附力是一对相互作用力,叶片受到蜗牛的压力与蜗牛受到叶片的支持力是一对相互作用力。故D错误。
故选C。
6. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接,悬挂在空中,在相同水平风力作用下发生倾斜,稳定时与竖直方向的夹角分别为、,如图所示,已知甲的质量为m1、乙的质量为m2,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F,对乙受力分析,乙受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力,故
对甲、乙整体受力分析,整体受重力、沿绳方向的拉力和水平向右的风力,故
因此
故选C 。
7. 如图所示,A、B、C三个小球的质量分别为2m、2m、m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接,倾角为的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. A球的受力情况未变,加速度为零
B. C球的加速度为零
C. A、B之间杆的拉力大小为
D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
【答案】C
【解析】
【详解】AD.对A、B两球整体,细线被烧断的瞬间
得
故A的受力发生变化,故选项A错误;整体加速度也不是,故选项D错误;
B.烧断细线瞬间,对C
得
故选项B错误;
C.对B球
解得
故选项C正确。
故选C。
8. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后,其加速度a与所受拉力F的关系图线如图所示。由图可知( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可得
所以
结合图像可得
故选BC。
9. 汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时起点,此时两车相距。汽率A运动的x-t图像如图乙所示,汽车B运动的v-t图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在0~6s内的位移大小为24m
C. 在t=3s时,两车相距最远,且最远距离为20m
D. 若t=1s时,A车紧急制动(视为匀变速),要使A车追不上B车,则A车的加速度大小应大于
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,图线斜率表示速度,则汽车A做匀速直线运动,故A错误;
B.由于B车在5s末停止,故在0~6s内的位移等于在0~5s内的位移
故B正确;
C.当两车速度相等时,两车相距最远,A车的速度为
B车刹车后的加速度
设B车匀减速运动的时间为t时两车速度相等,则有
代入数据解得
即t=3s时相距最远,此时A车的位移
B车位移为
因此最远距离我
故C正确;
D.t=1s时,A匀速位移
B车匀速位移
两车间的距离
B车匀减速到停止的位移为
当B停止时,A也停止时,A的加速度最小,则A车匀减速运动的总位移
对A车,根据速度位移公式
所以A车的加速度至少为0.25m/s2,故D正确。
故选BCD。
10. 如图,倾角为30°的斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点.初始时,小球B在水平向右的拉力F作用下,使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ=120°,整个系统处于静止状态.现将小球向右上方缓慢拉起,并保持夹角θ不变,从初始到轻绳OB段水平的过程中,斜面体与物块A均保持静止不动,则在此过程中( )
A. 拉力F逐渐增大
B. 轻绳上的张力先增大后减小
C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大
D. 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小球B受重力mg、轻绳OB的拉力FT和拉力F,由题意可知,三个力的合力始终为零,矢量三角形如图所示
在FT转至水平的过程中,轻绳OB的拉力FT逐渐减小,拉力F逐渐增大,故A正确,B错误;
CD.整体(含斜面体,物块A和小球B)受向下的重力、向上的支持力、向左的摩擦力以及拉力四个力的作用,根据对小球的受力分析可知,拉力F的竖直方向分力逐渐增大,水平方向分力先增大后减小,所以地面对斜面体的支持力逐渐减小,地面对斜面体的摩擦力先增大后减小,故C错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的实验装置研究小铁球做自由落体运动的规律。小铁球的半径为R,小铁球先后通过两个光电门,计时器记录了小铁球通过光电门1、2的时间分别为Δt1和Δt2,回答下列问题:
(1)为了测小铁球的加速度,下列给出的实验器材中,可能需要的是( )
A. 刻度尺 B. 打点计时器 C. 天平
(2)小铁球通过光电门1时的速度大小为______(用已知量字母表示);
(3)若光电门1到光电门2的距离为L,则重力加速度大小为______(用已知量字母表示)。
【答案】(1)A (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
研究小铁球做自由落体运动的规律,所以实验中不需要用天平测量质量,有光电门也不需要打点计时器测量速度,但需要用刻度尺测量两光电门间的距离。
故选A。
【小问2详解】
小铁球通过光电门1时的速度大小为
【小问3详解】
若光电门1到光电门2的距离为L,则
则重力加速度大小为
12. 利用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律,实验操作步骤如下:
第1步,把长木板一端固定在水平桌面上,垫高木板另一端,然后挂上托盘和砝码,通过调整垫块位置来改变木板的倾角,使小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
第2步,取下托盘和砝码,测出其总质量为,让小车从上端沿木板由静止下滑。从打出的纸带上,测量出第1个点和第6个点间的距离x;
第3步,改变砝码个数和木板倾角,多次测量。
请回答下列问题:
(1)第1步中,观察打出纸带上的点迹,若点迹________,则小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(2)小车质量为,本实验________(填“需要”或“不需要”)满足条件;
(3)本实验是验证在________一定条件下的牛顿第二定律,只需验证与成________(填“正比”或“反比”)关系,即可验证牛顿第二定律;
(4)某次实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f,任意相邻两点间均有四个计时点未画出,打点计时器正常工作时所加交变电流频率为50Hz,则在打c点时小车的速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为________(均保留2位有效数字)。
【答案】(1)均匀 (2)不需要
(3) ①. 质量 ②. 正比
(4) ① 0.18 ②. 0.10
【解析】
【小问1详解】
第1步中,观察打出纸带上的点迹,若点迹均匀,则说明小车拖着纸带沿木板匀速下滑。
【小问2详解】
本实验中,由于平衡摩擦力时是挂上托盘和砝码(总质量为),通过调整垫块位置来改变木板的倾角,使小车拖着纸带沿木板匀速下滑,根据平衡条件有
然后取下托盘和砝码,让小车从上端沿木板由静止下滑,可知小车此时受到的合外力等于
所以本实验中不需要满足。
【小问3详解】
[1]本实验中小车质量不变,改变砝码个数和木板倾角,即改变小车受到合外力,所以可知本实验是验证在质量一定条件下的牛顿第二定律。
[2]打点计时器的打点周期为,对小车根据牛顿第二定律有
第1个点和第6个点间的距离
联立可得
所以,只需验证与成正比关系,即可验证牛顿第二定律。
【小问4详解】
[1]由题意,可知相邻计数点间的时间间隔为
根据图2纸带提供数据,可求得
[2]利用逐差法,可得小车运动的加速度大小为
13. 如图,光滑斜面上有一个重力为100N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为37°,整个装置处于静止状态。求绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小。()
【答案】,
【解析】
【详解】小球受力分析如下图
由平衡条件可得
竖直方向有
水平方向有
由上式解得
,
14. 汽车以的速度在平直公路上行驶,当司机发现前方停有一辆货车时,便以加速度开始刹车,从看见货车到开始刹车的反应时间为0.5s,但是汽车还是在发现货车的第6.5s末撞上了货车。为了避免发生事故,若货车司机也在汽车刹车的同时开始匀加速行驶,则两车刚好不相撞,求:
(1)发现货车时,汽车和货车的距离是多少?
(2)货车的加速度是多大?
【答案】(1)85m;(2)
【解析】
【详解】(1)
汽车在反应时间内运动的位移
汽车在匀减速时间内运动的位移
所以
(2)若经过时间两车速度相等时刚好相遇,则两车刚好不相撞,所以
解得
15. 如图所示一足够长的光滑斜面倾角为37°,斜面AB与水平面BC平滑连接。质量m=1kg可视为质点的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。现使物体受到一水平向左的恒力F=6.5N作用,经时间t=2s后撤去该力,物体经过B点时的速率不变,重力加速度g取10m/s2, sin37°=0.6,求:
(1)撤去拉力F后,物体经过多长时间经过B点?
(2)物体在斜面上到达的最高点和B点之间的距离?
(3)物体最后停下的位置距B点多远?
【答案】(1)0.5s;(2)0.75m;(3)1.125m
【解析】
【详解】(1)物体在水平面上运动过程中,设撤去F前后物体的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律得
F-μmg=ma1
μmg=ma2
代入解得
a1=2.5m/s2,a2=4m/s2
恒力F作用t=2s时物体的位移为
此时物体的速度为
v=a1t=5m/s
设撤去拉力F后,物体第一次经过B点时间为t1,则由
代入解得
t1=0.5s或t1=2s
因为物体减速到零的时间为
故撤去拉力F后,物体经过0.5s经过B点。
(2)物体滑到B点时速度大小为
vB=v-a2t1=3m/s
在斜面上,由牛顿第二定律
mgsinθ=ma3
解得
a3=6m/s2
即物体在斜面上到达的最高点和B点之间的距离为
(3)物体滑上斜面后做减速运动,速度减为零后返回到斜面底端,因为斜面光滑,则物体返回到斜面底端时速度仍为3m/s,然后物体在平面上做减速运动,加速度仍为a2=4m/s2,物块最后停下的位置距B点为
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高一物理12月考
一、选择题(本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项正确,每小题4分;第8-10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 深中通道于2024年6月30日下午3时通车试运营,东起深圳,西至中山,全长约24km,其中海中段长度约22.4km,全线设计最高速度为100km/h。某汽车从深中通道的起点开到终点,下列说法正确的是( )
A. 汽车在海中段的位移大小为22.4km
B. 研究汽车通过深中通道的时间时不能将汽车看作质点
C. 100km/h指平均速度大小
D. 24km指汽车全程的路程
2. 如图所示,足球以大小为6m/s的速度向右运动,与墙碰撞后以大小为3m/s的速度反弹回来,足球与墙壁碰撞时间为0.03s,取水平向右为正方向,则足球与墙壁碰撞过程中的速度变化量、平均加速度分别为( )
A. -9m/s、-300m/s2 B. -3m/s、-100m/s2
C. 3m/s、100m/s2 D. 9m/s、300m/s2
3. 如图所示是一个物体运动的图像。下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度越来越小 B. 物体的速度先增加后减小
C. 物体可能做匀变速直线运动 D. 在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越大
4. 如图所示,两个钩码均重5N,弹簧测力计自重不计,如果弹簧的劲度系数为50N/m,则此时弹簧测力计(没有超过弹性限度)的伸长量为( )
A. 0 B. 0.1m
C. 0.2m D. 0.4m
5. 如图是一蜗牛“吸附”在倾斜平面的下表面,该平面与水平方向夹角为,蜗牛所受重力为,下列说法正确的是( )
A. 蜗牛与叶片之间可能不存在摩擦力
B. 蜗牛受到的支持力大小为
C. 蜗牛对叶片的作用力方向竖直向下
D. 蜗牛对叶片的吸附力与叶片受到蜗牛的压力是一对相互作用力
6. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接,悬挂在空中,在相同的水平风力作用下发生倾斜,稳定时与竖直方向的夹角分别为、,如图所示,已知甲的质量为m1、乙的质量为m2,下列关系式正确的是( )
A B. C. D.
7. 如图所示,A、B、C三个小球的质量分别为2m、2m、m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接,倾角为的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A. A球的受力情况未变,加速度为零
B. C球的加速度为零
C. A、B之间杆的拉力大小为
D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
8. 用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后,其加速度a与所受拉力F的关系图线如图所示。由图可知( )
A B.
C. D.
9. 汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直公路上沿两平行车道同向行驶,A车在后(如图甲所示)。以某时刻作为计时起点,此时两车相距。汽率A运动的x-t图像如图乙所示,汽车B运动的v-t图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车A由静止开始做匀加速直线运动
B. 汽车B在0~6s内的位移大小为24m
C. 在t=3s时,两车相距最远,且最远距离为20m
D. 若t=1s时,A车紧急制动(视为匀变速),要使A车追不上B车,则A车的加速度大小应大于
10. 如图,倾角为30°的斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点.初始时,小球B在水平向右的拉力F作用下,使轻绳OB段与水平拉力F的夹角θ=120°,整个系统处于静止状态.现将小球向右上方缓慢拉起,并保持夹角θ不变,从初始到轻绳OB段水平的过程中,斜面体与物块A均保持静止不动,则在此过程中( )
A. 拉力F逐渐增大
B. 轻绳上的张力先增大后减小
C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大
D. 地面对斜面体摩擦力先增大后减小
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的实验装置研究小铁球做自由落体运动的规律。小铁球的半径为R,小铁球先后通过两个光电门,计时器记录了小铁球通过光电门1、2的时间分别为Δt1和Δt2,回答下列问题:
(1)为了测小铁球的加速度,下列给出的实验器材中,可能需要的是( )
A. 刻度尺 B. 打点计时器 C. 天平
(2)小铁球通过光电门1时的速度大小为______(用已知量字母表示);
(3)若光电门1到光电门2的距离为L,则重力加速度大小为______(用已知量字母表示)。
12. 利用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律,实验操作步骤如下:
第1步,把长木板一端固定在水平桌面上,垫高木板另一端,然后挂上托盘和砝码,通过调整垫块位置来改变木板的倾角,使小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
第2步,取下托盘和砝码,测出其总质量为,让小车从上端沿木板由静止下滑。从打出的纸带上,测量出第1个点和第6个点间的距离x;
第3步,改变砝码个数和木板倾角,多次测量
请回答下列问题:
(1)第1步中,观察打出纸带上的点迹,若点迹________,则小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(2)小车质量为,本实验________(填“需要”或“不需要”)满足条件;
(3)本实验是验证在________一定条件下的牛顿第二定律,只需验证与成________(填“正比”或“反比”)关系,即可验证牛顿第二定律;
(4)某次实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f,任意相邻两点间均有四个计时点未画出,打点计时器正常工作时所加交变电流频率为50Hz,则在打c点时小车的速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为________(均保留2位有效数字)。
13. 如图,光滑斜面上有一个重力为100N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为37°,整个装置处于静止状态。求绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小。()
14. 汽车以的速度在平直公路上行驶,当司机发现前方停有一辆货车时,便以加速度开始刹车,从看见货车到开始刹车的反应时间为0.5s,但是汽车还是在发现货车的第6.5s末撞上了货车。为了避免发生事故,若货车司机也在汽车刹车的同时开始匀加速行驶,则两车刚好不相撞,求:
(1)发现货车时,汽车和货车的距离是多少?
(2)货车的加速度是多大?
15. 如图所示一足够长的光滑斜面倾角为37°,斜面AB与水平面BC平滑连接。质量m=1kg可视为质点的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4。现使物体受到一水平向左的恒力F=6.5N作用,经时间t=2s后撤去该力,物体经过B点时的速率不变,重力加速度g取10m/s2, sin37°=0.6,求:
(1)撤去拉力F后,物体经过多长时间经过B点?
(2)物体在斜面上到达的最高点和B点之间的距离?
(3)物体最后停下的位置距B点多远?
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