内容正文:
高一物理试题
一、单项选择题(本题共7 小题,每小题4分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 如图所示,这是高一的学生在参加学校的秋季田径运动会时在赛场上风驰电掣的场景。小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中( )
A. 全程的平均速度最大
B. 某时刻的瞬时速度最大
C. 撞线时的瞬时速度最大
D. 起跑时的加速度最大
2. 如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡上匀加速直线滑下后,又匀减速地在水平面上滑行后停下,测得,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为,在水平面上滑行的加速度大小为,山坡AB与水平面BC在B处平滑连接,则为( )
A. 1∶1 B. 1∶3 C. 3∶1 D.
3. 如图所示,某同学将一篮球以速度v竖直向上抛出,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,篮球在空中运动过程中,速度v、位移x、加速度a随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
4. 一本书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4 纸与书页间的动摩擦因数为μ₁,书与桌面间的动摩擦因数为, ,现用一水平向右的力 F 作用于 A4 纸上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m₁与下面的书页的质量m₂之比应满足( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,物体甲放置在水平地面上,通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连,整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F,使小球乙缓慢上升一小段距离,整个过程中物体甲保持静止,甲受到地面的摩擦力为Ff,则该过程中( )
A Ff变小,F变大 B. Ff变小,F变小
C. Ff变大,F变小 D. Ff变大,F变大
6. 甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动,它们运动的,,,图像分别如图所示,其中图像表示的物体在时的速度为零,则下列说法不正确的是( )
A. 0~4s内运动位移最大的是甲物体
B. 0~4s内有3个物体运动的位移为零
C. 第4s末加速度最大的是乙物体
D. 第4s末速度最大的是丁物体
7. 如图所示,左侧是半径为R四分之一圆弧,右侧是半径为的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上,小球a、b通过一轻绳相连,二者恰好于等高处平衡。已知,(,),不计所有摩擦,则小球a、b的质量之比为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时,向上的速度为7m/s,从A到B,小球共用时0.5s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为1m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量大小为17m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为6m/s2,方向竖直向上
9. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
10. 如图所示,定滑轮固定在天花板上,轮轴及滑轮表面均光滑,水平地面上固定铰链,在的正下方,轻质硬直杆一端连接,另一端连接质量为的小球(视为质点),轻质细线跨过,一端连接,另一端与轻质弹簧相连。在弹簧的右端施加一个力(未知量),系统处于第一个静止状态,成边长为的正三角形,弹簧的长度为;撤去,在弹簧的右端施加力(未知量),使得、间的距离为,系统处于第二个静止状态,弹簧的长度为,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 两种状态下,杆对小球的弹力等大 B.
C. 弹簧的劲度系数为 D. 当系统处在第二个静止状态时,弹簧的伸长量为
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系,做了如下实验:
①如图所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O点,另一端A系一小段轻绳(带绳结),将制图板竖直固定在铁架台上。
②将质量为m=100 g的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A0;用水平力拉A点,使A点在新的位置静止,描下此时橡皮筋下端点的位置A1;逐渐增大水平力,重复5次…
③取下制图板,量出A1、A2…各点到O距离l1、l2…量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角α1、α2…
④在坐标纸上作出l的图像如图所示。
完成下列填空:
(1)已知重力加速度为g,当橡皮筋与OA0间夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为______(用g、m、α表示)。
(2)取g=10 m/s2,由图像可得橡皮筋的劲度系数k=______N/m,橡皮筋的原长l0=_______ m。(结果均保留两位有效数字)
12. 两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速度。第一小组使用了电磁打点计时器和纸带,如图甲所示。第二小组使用了气垫导轨和光电门,如图乙所示。
(1)第一小组得到纸带的一部分如图丙所示,将纸带上一点标记为点,然后按打点顺序每隔四个点(图上未画出)依次标为、、……,其中,,,,,。已知打点计时器所接电源频率为,则小车运动的加速度大小为_________ m/s2,打点时小车的速度大小为_________m/s。(计算结果均保留位有效数字)
(2)第二小组实验中,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光板的宽度,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小_________m/s,通过第二个光电门的速度大小_________ m/s,滑块运动的加速度大小_________ m/s2。(计算结果均保留位有效数字)
四、计算题(本题共4小题,共40分。作答时应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这一时刻一辆自行车以的速度匀速驶来,从旁边超过汽车。试求:
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
(2)什么时候汽车能追上自行车?此时汽车的速度是多少?
14. 如图所示,质量为的滑块静置于一粗糙的斜面上,现用一平行于斜面的力推滑块,使滑块沿斜面向上匀速运动,已知斜面体质量为,且始终静止,取,求:
(1)斜面对滑块的摩擦力;
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。
15. 如图,固定在水平地面上的斜面倾角为,现在斜面上放一个质量为的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,现改对滑块施加一个水平向右的推力,为保证滑块在斜面上静止,求大小的取值范围。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一物理试题
一、单项选择题(本题共7 小题,每小题4分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 如图所示,这是高一的学生在参加学校的秋季田径运动会时在赛场上风驰电掣的场景。小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中( )
A. 全程的平均速度最大
B. 某时刻的瞬时速度最大
C. 撞线时的瞬时速度最大
D. 起跑时的加速度最大
【答案】A
【解析】
【详解】小红同学获得了女子一百米的短跑冠军,是由于她在这一百米中用的时间较短,而位移相同,则平均速度较大。
故选A。
2. 如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡上匀加速直线滑下后,又匀减速地在水平面上滑行后停下,测得,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为,在水平面上滑行的加速度大小为,山坡AB与水平面BC在B处平滑连接,则为( )
A. 1∶1 B. 1∶3 C. 3∶1 D.
【答案】C
【解析】
【详解】设运动员滑至斜坡末端处的速度为,此速度又为减速运动的初速度,由位移与速度的关系式有
且
解得
故选C。
3. 如图所示,某同学将一篮球以速度v竖直向上抛出,不计空气阻力,取竖直向上为正方向,篮球在空中运动过程中,速度v、位移x、加速度a随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】篮球运动时,先向上减速至0,再向下加速至初始速度v,加速度方向向下(负值),大小为重力加速度不变,最终落回原位置时位移为0。x-t图像为曲线,a-t图像为横轴下方的平行横轴的直线。
故选A。
4. 一本书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4 纸与书页间的动摩擦因数为μ₁,书与桌面间的动摩擦因数为, ,现用一水平向右的力 F 作用于 A4 纸上,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m₁与下面的书页的质量m₂之比应满足( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对A4纸分析可知
对整体分析可知
其中
解得
故选D
5. 如图所示,物体甲放置在水平地面上,通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连,整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F,使小球乙缓慢上升一小段距离,整个过程中物体甲保持静止,甲受到地面的摩擦力为Ff,则该过程中( )
A. Ff变小,F变大 B. Ff变小,F变小
C. Ff变大,F变小 D. Ff变大,F变大
【答案】D
【解析】
【详解】以小球乙为研究对象,受力分析如图甲所示,设轻绳与竖直方向的夹角为α,小球乙的质量为m乙,根据平衡条件可得,水平拉力F=m乙g tan α
小球乙缓慢上升一小段距离的过程中,α增大,可知水平拉力F逐渐增大,轻绳的拉力
故轻绳的拉力也逐渐增大。
以物体甲为研究对象,受力分析如图乙所示,根据平衡条件可得,物体甲受到的地面的摩擦力Ff与轻绳的拉力沿水平方向的分力等大反向,有Ff=FTx=FTcos θ
由题可知,小球乙缓慢上升一小段距离的过程中,物体甲保持静止,θ不变,又Ff=FTcos θ
则摩擦力随着轻绳拉力FT的增大而逐渐增大。
故选D。
6. 甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动,它们运动的,,,图像分别如图所示,其中图像表示的物体在时的速度为零,则下列说法不正确的是( )
A. 0~4s内运动位移最大的是甲物体
B. 0~4s内有3个物体运动的位移为零
C. 第4s末加速度最大的是乙物体
D. 第4s末速度最大的是丁物体
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图甲x-t图像知0~4s内,甲的位移大小为8m;图乙v-t图像围成的面积表示位移,可得乙的位移大小为0;图丙a-t可知,物体先向前匀加速1s,接着向前匀减速1s,周而复始,一直向前运动所以0~4s内的位移大小为
图丁,由图像可得物体位移 时间关系为
所以可得0~4s内
所以0~4s内位移最大的是甲,故A正确B错误;
C.图甲物体做匀速直线运动,加速度大小为0;图乙4s末加速度大小为
图丙加速度大小为;图丁,根据位移一时间关系式
可得加速度大小为
所以,第4s末加速度最大的是乙物体,故C正确;
D.图甲,物体做匀速直线运动,所以第4s末速度大小为
图乙,第4s末速度为0;图丙,由a-t图像围成的面积表示速度的变化量,所以可判断得第4末速度大小为0;图丁,根据位移时间关系式
可知丁的初速度和加速度为
v=4m/s,a=-2m/s2
所以,第4s末速度为
所以,第4s末速度速度最大的是丁,故D正确。
故选B。
7. 如图所示,左侧是半径为R的四分之一圆弧,右侧是半径为的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上,小球a、b通过一轻绳相连,二者恰好于等高处平衡。已知,(,),不计所有摩擦,则小球a、b的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设两个圆的圆心分别为O1和O2,O2b与水平方向夹角为α,如图所示
根据已知条件可知
解得
由于两个小球处于平衡状态,因此
代入数据解得
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时,向上的速度为7m/s,从A到B,小球共用时0.5s,则此过程中( )
A. 小球发生的位移的大小为1m,方向竖直向下
B. 小球速度变化量的大小为17m/s,方向竖直向上
C. 小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D. 小球平均加速度的大小为6m/s2,方向竖直向上
【答案】AB
【解析】
【详解】A.位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移为1m,方向竖直向下,故A正确;
B.设速度向下为正,则速度变化量
即小球速度变化量的大小为,方向竖直向上,故B正确;
C.小球的平均速度
方向竖直向下,故C错误;
D.根据加速度的定义可知
即小球平均加速度的大小为,方向竖直向上,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
【答案】BC
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移和时间的关系,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出通过相等位移所用的时间之比.根据速度位移公式求出C点和B、D两点的速度关系.
【详解】A、物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移速度关系,可得,则通过各店的速率之比为;故A错误.
B、根据平均速度的定义可知,;而两段相等位移的时间之比为,则;故B正确.
C、D、根据匀变速直线运动的速度位移关系可得,,联立得;故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
10. 如图所示,定滑轮固定在天花板上,轮轴及滑轮表面均光滑,水平地面上固定铰链,在的正下方,轻质硬直杆一端连接,另一端连接质量为的小球(视为质点),轻质细线跨过,一端连接,另一端与轻质弹簧相连。在弹簧的右端施加一个力(未知量),系统处于第一个静止状态,成边长为的正三角形,弹簧的长度为;撤去,在弹簧的右端施加力(未知量),使得、间的距离为,系统处于第二个静止状态,弹簧的长度为,重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 两种状态下,杆对小球的弹力等大 B.
C. 弹簧的劲度系数为 D. 当系统处在第二个静止状态时,弹簧的伸长量为
【答案】AD
【解析】
【详解】对小球C受力分析,受到重力,杆对小球C的支持力,绳子的拉力,作出力的矢量三角形,如图所示
由数学知识可知,矢量三角形与三角形ABC相似,所以
两次静止状态下,小球C的重力和三角形的边长AB都不变,所以上式中比值不变,两次静止状态下,BC边长度不变,AC边长度变为原来的一半,则
,
设弹簧原长为,劲度系数为,则
解得
,
当系统处在第二个静止状态时,弹簧的伸长量为
故选AD。
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系,做了如下实验:
①如图所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O点,另一端A系一小段轻绳(带绳结),将制图板竖直固定在铁架台上。
②将质量为m=100 g的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A0;用水平力拉A点,使A点在新的位置静止,描下此时橡皮筋下端点的位置A1;逐渐增大水平力,重复5次…
③取下制图板,量出A1、A2…各点到O的距离l1、l2…量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角α1、α2…
④在坐标纸上作出l的图像如图所示。
完成下列填空:
(1)已知重力加速度为g,当橡皮筋与OA0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为______(用g、m、α表示)。
(2)取g=10 m/s2,由图像可得橡皮筋的劲度系数k=______N/m,橡皮筋的原长l0=_______ m。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. ②. 1.0×102 ③. 0.21
【解析】
【详解】(1)[1]对结点及钩码,由平衡条件得,橡皮筋所受的拉力
FT=。
(2)[2]橡皮筋所受的拉力
FT==k(l-l0)
则
=·l-·l0
图像的斜率
=
则橡皮筋的劲度系数
k=1.0×102 N/m
[3]图像在横轴上的截距即为橡皮筋的原长,则原长l0=0.21 m。
12. 两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速度。第一小组使用了电磁打点计时器和纸带,如图甲所示。第二小组使用了气垫导轨和光电门,如图乙所示。
(1)第一小组得到纸带的一部分如图丙所示,将纸带上一点标记为点,然后按打点顺序每隔四个点(图上未画出)依次标为、、……,其中,,,,,。已知打点计时器所接电源频率为,则小车运动的加速度大小为_________ m/s2,打点时小车的速度大小为_________m/s。(计算结果均保留位有效数字)
(2)第二小组实验中,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光板的宽度,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小_________m/s,通过第二个光电门的速度大小_________ m/s,滑块运动的加速度大小_________ m/s2。(计算结果均保留位有效数字)
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 0.100 ②. 1.00 ③. 0.825
【解析】
【小问1详解】
[1] 每隔四个点取一个计数点,由于电源频率为,所以相邻计数点间的时间间隔为
则根据匀变速直线运动的逐差公式可得小车运动的加速度大小为
[2] 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打点时小车的速度大小为
【小问2详解】
[1] 滑块通过第一个光电门的速度大小为
[2] 滑块通过第二个光电门的速度大小为
[3] 根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有
代入数据解得滑块运动的加速度大小
四、计算题(本题共4小题,共40分。作答时应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这一时刻一辆自行车以的速度匀速驶来,从旁边超过汽车。试求:
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
(2)什么时候汽车能追上自行车?此时汽车的速度是多少?
【答案】(1)2 s,6 m;(2)4 s,12 m/s
【解析】
【详解】(1)解法一
汽车与自行车的速度相等时相距最远,设此时经过的时间为,汽车和自行车间的距离为,则有
可得
汽车和自行车间距离为
解法二
以自行车为参考系,则从开始到相距最远的这段时间内,汽车相对这个参考系的各个物理量
初速度
末速度
加速度
所以汽车和自行车相距最远时经历的时间为
最大相对位移
负号表示汽车在后
(2)当汽车和自行车位移相等时,汽车追上自行车,设此时经过时间为,则有
解得
此时汽车的速度
14. 如图所示,质量为的滑块静置于一粗糙的斜面上,现用一平行于斜面的力推滑块,使滑块沿斜面向上匀速运动,已知斜面体质量为,且始终静止,取,求:
(1)斜面对滑块的摩擦力;
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。
【答案】(1)5N;(2);135N
【解析】
【详解】(1)以滑块为研究对象,分析受力情况如图,滑块向上匀速运动时,则有
则得斜面对滑块的摩擦力
(2)以整体为研究对象,整体的合力为零,分析受力情况,根据平衡条件得
,
解得
,
15. 如图,固定在水平地面上的斜面倾角为,现在斜面上放一个质量为的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,现改对滑块施加一个水平向右的推力,为保证滑块在斜面上静止,求大小的取值范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体恰好能沿斜面匀速向上滑动时,对其受力分析,如图所示
根据平衡条件得
+=
又
解得
【小问2详解】
若F2很小时,物体沿斜面有向下的运动趋势,受力分析如图所示
根据平衡条件有,
又
解得
若F2很大时,物体沿斜面有向上的运动趋势,受力分析如图所示
根据平衡条件有
,
又
解得
所以要使质量为m物体始终能静止于斜面上,则F2的范围为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$