内容正文:
永吉实验高中高一学年11月份物理学科质量检测
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题(1---7题单项选择,只有一个选项正确,每题4分,8--10多项选择,每题6分,选不全的得3分,总计46分)
1. 关于运动的描述,下列说法错误的是( )
A. 研究跳水比赛运动员的成绩时,不能把运动员看作质点
B. 列车员说:“火车8点42分到站”指的是时刻,“停车8分”指的是时间间隔
C. 学校运动会上,小明用了1分40秒才完成了400m的比赛,他的平均速度为4m/s
D. 研究某一物体的运动,参考系可以任意选取,但是选不同的参考系,运动的描述可能不同
2. 我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示,一架小型无人机运送物资开展应急救援,忽略空气阻力影响,无人机在空中匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的
B. 绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力
C. 绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力
D. 物资对绳子的拉力就是物资受到的重力
3. 如图所示,物体静止于光滑水平面M上,水平恒力F1作用于物体上,现要使物体沿着OO′方向做直线运动(F1和OO′都在M平面内)那么必须同时再加一个力F2,则F2的最小值是( )
A. B. C. D.
4. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
5. 如图所示,圆柱体B放在水平地面上,它与竖直墙面之间放着一个斜面体A,斜面体A未接触地面,整个装置在水平推力F作用下处于静止状态,所有接触面均光滑。现推动物体B缓慢向左移动一小段距离,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 水平推力F逐渐减小 B. 地面对圆柱体B的支持力逐渐增大
C. 斜面体A对圆柱体B的压力逐渐增大 D. 墙面对斜面体A的支持力保持不变
6. 如图所示,在重大节日或活动现场会燃放大型的礼花烟火。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是60m/s,上升过程中所受的阻力大小始终与自身重力相等,重力加速度g取10m/s2,则礼花弹从射出到最高点所用的时间和离地面的距离分别为( )
A. 6s 90m B. 3s 180m C. 3s 90m D. 6s 180m
7. 风铃是家中很好的装饰物品,假设一串风铃悬挂在窗户的下面,其模型简化为轻质的细绳依次连接十个质量为m的小球,在开窗通风的情况下,稳定的水平风力使其发生倾斜且悬绳与竖直方向的夹角为37°,如图所示。已知重力加速度为g,则自上往下第三只小球对第四只小球的拉力大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图,甲图某质点的位移—时间图像,乙图是某质点的速度—时间图像,丙图是某质点的加速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,质点在时刻速度大小和方向均未发生改变
B. 乙图中,质点在时刻速度大小和方向均未发生改变
C. 乙图中,质点在时刻速度大小和方向均发生改变
D. 丙图中,质点在时刻速度大小和方向均发生改变
9. 如图所示,一固定光滑直杆与水平方向夹角为α,一质量为M的物块A套在杆上,通过轻绳连接一个质量为m的小球B。现让A、B以某一相同速度沿杆方向开始上滑,此时轻绳绷紧且与竖直方向夹角为β,A、B一道沿杆上滑过程中,设A、B的加速度大小为a,轻绳的拉力大小为FT,杆对物块A的弹力大小为FN,已知重力加速度为g,A、B均可看成质点,则( )
A. B.
C. D.
10. 如图,两个质量都为m的球A、B用轻绳连接,A球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大),对B球施加水平风力作用,结果A球与B球一起向右做匀速运动,此时细绳与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g,则
A. 对B球的水平风力大小等于mgsinθ
B. 轻绳的拉力等于mgcosθ
C. 杆对A球的支持力等于2mg
D. 杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ
二、实验题(11题和12题每空2分,共计16分)
11. 某同学用如图所示的实验装置来探究“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(3)若两个弹簧秤之间夹角大于90°,保持左边弹簧秤B水平,右边弹簧秤A顺时针转过一个小角度,则左边弹簧秤B的读数F1________、右边弹簧秤A的读数F2________(填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。相邻两计数点之间的时间间隔T=___________s;C、E两点之间的平均速度是v=___________m/s;B点的瞬时速度为=___________m/s;小车的加速度a=___________m/s2
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分,共计38分,写出必要的文字说明,规范作答)
13. 质量m=3kg的物体静止在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,某时刻起受到一个水平恒力F作用,经历时间t=2s,速度变为v=8m/s,g=10m/s2.求:在此2s时间内。
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体发生的位移x的大小;
(3)物体所受恒力F的大小。
14. 为驾乘者提供更加安全和舒适的驾驶环境,某品牌车具有AEB自动紧急制动性能并加入了AEB Pro功能。某车主对此性能进行了测试。某品牌车在平直的封闭公路上以v0=108 km/h的速度水平向右匀速行驶,检测到障碍物后在AEB和AEB Pro功能作用下开始减速,车所受阻力f与车重力mg的比值随时间变化的情况可简化为如图所示的图像,最终停在距障碍物1 m的位置。重力加速度大小g取10 m/s2。求:
(1)该车开始减速瞬间的加速度;
(2)该车在1 s末的速度v1的大小;
(3)该车从开始减速的位置到障碍物间的距离。
15. 如图所示,质量M=2kg的长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,质量的木块A贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止,质量的小球B通过细绳与铁箱上侧连接,细绳与竖直方向的夹角α=60°。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度。求:
(1)铁箱加速度的大小;
(2)木块受到铁箱的作用力大小和方向;
(3)水平拉力F的大小。
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永吉实验高中高一学年11月份物理学科质量检测
考试时间:75分钟 总分:100分
一、选择题(1---7题单项选择,只有一个选项正确,每题4分,8--10多项选择,每题6分,选不全的得3分,总计46分)
1. 关于运动的描述,下列说法错误的是( )
A. 研究跳水比赛运动员的成绩时,不能把运动员看作质点
B. 列车员说:“火车8点42分到站”指的是时刻,“停车8分”指的是时间间隔
C. 学校运动会上,小明用了1分40秒才完成了400m的比赛,他的平均速度为4m/s
D. 研究某一物体的运动,参考系可以任意选取,但是选不同的参考系,运动的描述可能不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究跳水比赛运动员的成绩时,需要考虑运动员的肢体动作,不可以把运动员看作质点。故A正确;
B.列车员说:“火车8点42分到站”指的是时刻,“停车8分”指的是时间间隔。故B正确;
C.学校运动会上,小明用了1分40秒才完成了400m的比赛,他的平均速率为
故C错误;
D.研究某一物体的运动,参考系可以任意选取,但是选不同的参考系,运动的描述可能不同。故D正确。
由于本题选择错误的,故选C。
2. 我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示,一架小型无人机运送物资开展应急救援,忽略空气阻力影响,无人机在空中匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的
B. 绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力
C. 绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力
D. 物资对绳子的拉力就是物资受到的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.物资对绳子的拉力是由于物资的形变产生的,A错误;
B.绳子对物资的拉力与物资对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,B错误;
C.物资受重力及绳子的拉力,在这两个力的作用下匀速上升,所以绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力,C正确;
D.物资对绳子的拉力属于弹力,物资受到的重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一性质的力,D错误。
故选C。
3. 如图所示,物体静止于光滑水平面M上,水平恒力F1作用于物体上,现要使物体沿着OO′方向做直线运动(F1和OO′都在M平面内)那么必须同时再加一个力F2,则F2的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由三角形定则可知,当F2与垂直时,取得最小值,如图所示
可得
故选B。
4. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,从开始运动第一段时计时,则时的瞬时速度等于~内的平均速度
时的瞬时速度等于~内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
5. 如图所示,圆柱体B放在水平地面上,它与竖直墙面之间放着一个斜面体A,斜面体A未接触地面,整个装置在水平推力F作用下处于静止状态,所有接触面均光滑。现推动物体B缓慢向左移动一小段距离,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 水平推力F逐渐减小 B. 地面对圆柱体B的支持力逐渐增大
C. 斜面体A对圆柱体B的压力逐渐增大 D. 墙面对斜面体A的支持力保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】D.设斜面体A的斜面与竖直面的夹角为,以A为研究对象,由平衡条件可知,墙面对A的支持力
圆柱体B对斜面体A的支持力
现缓慢向左推动圆柱体B,保持不变,所以、保持不变,故D正确;
A.以整体为研究对象,水平推力F的大小等于墙面对A的支持力的大小,则F保持不变,故A错误;
B.以整体为研究对象,地面对圆柱体B的支持力等于A、B重力之和,保持不变,故B错误;
C.根据牛顿第三定律,可知斜面体A对圆柱体B的压力等于圆柱体B对斜面体A的支持力,保持不变,故C错误。
故选D。
【点睛】
6. 如图所示,在重大节日或活动现场会燃放大型的礼花烟火。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是60m/s,上升过程中所受的阻力大小始终与自身重力相等,重力加速度g取10m/s2,则礼花弹从射出到最高点所用的时间和离地面的距离分别为( )
A. 6s 90m B. 3s 180m C. 3s 90m D. 6s 180m
【答案】C
【解析】
【详解】礼花弹受到竖直向下的重力和阻力,由牛顿第二定律有
mg+f=ma
又
f=mg
得
a=20m/s2
根据
解得
H=90m
利用运动学知识有
代入数据得
t=3s
故选C。
7. 风铃是家中很好的装饰物品,假设一串风铃悬挂在窗户的下面,其模型简化为轻质的细绳依次连接十个质量为m的小球,在开窗通风的情况下,稳定的水平风力使其发生倾斜且悬绳与竖直方向的夹角为37°,如图所示。已知重力加速度为g,则自上往下第三只小球对第四只小球的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】要分析自上往下第三只小球对第四只小球的拉力大小,可以把下面的7个看作一个整体,对其受力分析,如图所示
可以得到拉力为
故选A。
8. 如图,甲图某质点的位移—时间图像,乙图是某质点的速度—时间图像,丙图是某质点的加速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,质点在时刻速度大小和方向均未发生改变
B. 乙图中,质点在时刻速度大小和方向均未发生改变
C. 乙图中,质点在时刻速度大小和方向均发生改变
D. 丙图中,质点在时刻速度大小和方向均发生改变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图中,图像的倾斜程度表示速度,倾斜程度没变化,则质点在时刻速度大小和方向均未发生改变,A正确;
BC.乙图中,速度时间图像中,时间轴以上是正方向,图中表示速度减小,时间以下是反方向,速度是反向增加,所以质点在时刻速度大小和方向均发生改变,B错误C正确;
D.丙图中,表示加速度随时间均匀变化,时刻只是加速度方向改变,但是不清楚此时的速度方向,故无法清楚质点在时刻速度大小和方向的情况,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,一固定光滑直杆与水平方向夹角为α,一质量为M的物块A套在杆上,通过轻绳连接一个质量为m的小球B。现让A、B以某一相同速度沿杆方向开始上滑,此时轻绳绷紧且与竖直方向夹角为β,A、B一道沿杆上滑过程中,设A、B的加速度大小为a,轻绳的拉力大小为FT,杆对物块A的弹力大小为FN,已知重力加速度为g,A、B均可看成质点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.根据题意,A、B一道沿杆上滑过程中,将A、B看成一个整体,受力分析如图所示
将重力进行正交分解,分解为沿着杆向下(与速度方向相反)的分力,大小为,以及垂直于杆的向下的分力,大小为,根据平衡条件可知
而在运动的方向上由牛顿第二定定律有
解得
故A错误,C正确;
BD.对小球分析,由于小球的加速沿着杆向下,则垂直杆的方向合力应为0,由此可知细线一定与杆垂直,即
则根据几何关系可知
因此有
故B正确,D错误;
故选BC。
10. 如图,两个质量都为m的球A、B用轻绳连接,A球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大),对B球施加水平风力作用,结果A球与B球一起向右做匀速运动,此时细绳与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g,则
A. 对B球的水平风力大小等于mgsinθ
B. 轻绳的拉力等于mgcosθ
C. 杆对A球的支持力等于2mg
D. 杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ
【答案】CD
【解析】
【详解】对球B受力分析,受重力mBg、水平恒F力和拉力T,如图
根据平衡条件得:
水平恒力,绳对B球的拉力,所以A、B错误;把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(mA+mB)g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f,如上图,根据共点力平衡条件可得:杆对A环的支持力大小,所以C正确;因为A球与B球一起向右做匀速运动,所以 f=F,则A环与水平细杆间的动摩擦因数为
所以D正确.
二、实验题(11题和12题每空2分,共计16分)
11. 某同学用如图所示的实验装置来探究“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(3)若两个弹簧秤之间夹角大于90°,保持左边弹簧秤B水平,右边弹簧秤A顺时针转过一个小角度,则左边弹簧秤B的读数F1________、右边弹簧秤A的读数F2________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)3.6 (2)B
(3) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针落在3N到4N的第3格处,所以图中A的示数为3.6N。
【小问2详解】
根据题意,每次实验操作都使O点静止在同一位置,即每次实验操作都要在两个分力的共同作用下产生同样的效果,则本实验采用的科学方法是等效替代法,故B正确。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]若两个弹簧秤之间夹角大于,保持左边弹簧秤B水平,右边弹簧秤A顺时针转过一个小角度。如图所示,弹簧秤A与竖直方向的夹角变大,若要保持竖直方向分力大小不变,则右边弹簧秤A的读数变大,弹簧秤A水平方向的分力也随之变大。若要保持平衡,则左边弹簧秤B的读数也变大。
12. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。相邻两计数点之间的时间间隔T=___________s;C、E两点之间的平均速度是v=___________m/s;B点的瞬时速度为=___________m/s;小车的加速度a=___________m/s2
【答案】 ①. 0.1 ②. 0.45 ③. 0.25 ④. 1.0
【解析】
【详解】[1]相邻两计数点之间还有四个点未画出,故打相邻两计数点的时间间隔为
[2]C、E两点之间的平均速度为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可得
[4]根据逐差法可知,物体的加速度为
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分,共计38分,写出必要的文字说明,规范作答)
13. 质量m=3kg的物体静止在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,某时刻起受到一个水平恒力F作用,经历时间t=2s,速度变为v=8m/s,g=10m/s2.求:在此2s时间内。
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体发生的位移x的大小;
(3)物体所受恒力F的大小。
【答案】(1)4m/s2;(2)8m;(3)18N
【解析】
【详解】(1)由运动学公式可得
代入数据,可得物体的加速度
(2)由匀变速运动公式
可得物体的位移为
(3)由牛顿第二定律可得
故物体所受恒力的大小为
14. 为驾乘者提供更加安全和舒适的驾驶环境,某品牌车具有AEB自动紧急制动性能并加入了AEB Pro功能。某车主对此性能进行了测试。某品牌车在平直的封闭公路上以v0=108 km/h的速度水平向右匀速行驶,检测到障碍物后在AEB和AEB Pro功能作用下开始减速,车所受阻力f与车重力mg的比值随时间变化的情况可简化为如图所示的图像,最终停在距障碍物1 m的位置。重力加速度大小g取10 m/s2。求:
(1)该车开始减速瞬间的加速度;
(2)该车在1 s末的速度v1的大小;
(3)该车从开始减速的位置到障碍物间的距离。
【答案】(1)10 m/s2,水平向左
(2)20 m/s (3)36 m
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由图可知,该车开始刹车时
由牛顿第二定律有-f=ma
联立解得a=-10 m/s2,方向水平向左。
【小问2详解】
该车做减速运动,则由运动学公式可得该车在1 s末的速度大小为v1=v0+at,
代入数据解得v1=20 m/s。
【小问3详解】
根据题意,开始减速1 s内,由运动学公式
开始减速1 s后,由图可知
由牛顿第二定律有
由运动学公式得
联立解得
该车从开始减速的位置到障碍物间的距离为
15. 如图所示,质量M=2kg的长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,质量的木块A贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止,质量的小球B通过细绳与铁箱上侧连接,细绳与竖直方向的夹角α=60°。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度。求:
(1)铁箱加速度的大小;
(2)木块受到铁箱的作用力大小和方向;
(3)水平拉力F的大小。
【答案】(1)
(2)20N,方向与竖直方向成60°斜向右上方
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小球B,由牛顿第二定律
解得
故铁箱的加速度大小为
【小问2详解】
对木块A,由牛顿第二定律可得木块受到铁箱的支持力为
竖直方向可知木块受到铁箱的摩擦力为
由矢量运算可知,木块受到铁箱的作用力大小为
方向与竖直方向夹角为,满足
解得
【小问3详解】
对铁箱、小球及木块组成的系统,由牛顿第二定律得
解得
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