广东省东莞市2025-2026学年高一上学期期末物理自编模拟卷02
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内容正文:
广东省东莞市高一物理上学期
期末模拟卷02
说明:本试卷分选择题和非选择题两部分。共6页,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
1、 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。学生将答案涂在答题卡上。)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
C
B
A
C
A
D
D
D
D
2、 多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有两个以上选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上。)
11
12
13
14
15
BD
BD
ABC
AC
BC
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
3、 实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共20分)
16.【答案】 7.10 4.00 50 无 因为把弹簧悬挂后,虽然弹簧自身有重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长,但是由于,与弹簧自重无关。
17.【答案】(1)C (2)O端 (3) 0.49 0.78 (4)平衡摩擦力不足
四、计算题:(本题共2小题,共30分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
18(12分)【答案】(1) 50s;(2) 30s;(3)160s
【详解】(1)根据匀变速直线运动的速度随时间公式
(2分)
得
(1分)
(2)根据匀变速直线运动的速度随时间公式
(2分)
得
(1分)
(3)匀减速运动的位移
(1分)
匀加速运动的位移
(1分)
若这两段位移都做匀速直线运动,则所需时间为
(2分)
故临时停车共耽误的时间为
(2分)
19(18分)【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)瓶子与纸板恰好发生相对滑动时,以瓶子与纸为整体,根据牛顿第二定律可得
(2分)
以瓶子为对象,根据牛顿第二定律可得
(2分)
联立解得拉力的大小为
(1分)
(2)当拉力时,可知瓶子与纸板发生相对滑动,瓶子未从纸板上滑落之前,以纸板为对象,根据牛顿第二定律可得
(2分)
解得纸板的加速度大小为
(1分)
(3)纸板抽出的过程,对纸板有
(2分)
以瓶子有
(1分)
纸板抽出的过程,二者位移关系满足
(2分)
纸板抽出后,瓶子在桌面上做匀减速运动,设经历时间恰好到桌面右边缘静止,则有
(1分)
由速度关系有
(1分)
瓶子的位移关系有
(2分)
联立解得
则以纸板能从瓶下抽出,且瓶不会从桌面滑落视为表演成功,该同学所施加恒力的取值范围为
(1分)
第 5 页 共 5 页
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广东省东莞市高一物理上学期
期末模拟卷02
说明:本试卷分选择题和非选择题两部分。共6页,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
1、 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。学生将答案涂在答题卡上。)
1.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述错误的是( )
A.不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法
C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果,能用实验直接验证
D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
2.要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。关于参考系,下列说法正确的是( )
A.“轻舟已过万重山”,这句诗以轻舟为参考系时,万重山是静止的
B.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
C.“人从桥上过,桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系的
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中,以云为参考系时,“我”是运动的
3. “肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,下列说法正确的是( )
A.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对平衡力
B.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力与人对测力计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
4.如图所示,一小孩尝试用水平力推静止在水平地面上的大木箱,但没有推动.关于木箱受到的力及它们的关系,下列说法正确的是( )
A.木箱与地球间有三对相互作用力
B.木箱对地面的压力就是该物体的重力
C.之所以没有推动木箱,是因为木箱所受的推力小于所受的摩擦力
D.木箱先对地面施加压力,使地面发生形变后,地面再对物体施加支持力
5.在物理学中,速度变化的快慢定义为加速度,而加速度变化的快慢被定义为“jerk”,我国力学界已采用“加加速度”这一中译名。用表示加加速度,则。当某个质点做直线运动时,下面关于该质点的运动说法正确的是( )
A.若该质点的增大,则表明质点的加速度增大
B.如果是正值,则表示该质点的加速度增大
C.如果与方向相反,则该质点的加速度减小
D.该质点的方向只能与的方向一致
6.如图所示,体育课上同学们在练习排球。排球竖直向上被垫起后,经0.8s又回到原出发点,则排球被垫起后上升的最大高度约为( )
A.0.8m B.1.2m C.1.5m D.1.8m
7.一只昆虫做直线运动的位置时间图像如图所示(规定轴正方向为位移的正方向),对于昆虫在内的运动,下列说法正确的是( )
A.昆虫的位移为
B.昆虫离出发点的最远距离为
C.昆虫做匀速直线运动
D.昆虫运动的路程是
8.如图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙挂包的宽度约为30cm,在挂包质量一定的条件下,为了使悬挂时挂包带所受到的力最小,下列措施正确的是( )
A.随意挂在一个钩子上 B.使挂包带跨过两个挂钩
C.使挂包带跨过三个挂钩 D.使挂包带跨过四个挂钩
9.如图,用轻绳在天花板上悬挂一物体,在水平力作用下,物体保持静止且轻绳与竖直方向夹角为。若保持物体位置不变,将由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A.绳子拉力一直增大 B.水平拉力一直增大
C.水平拉力先增大后减小 D.若物体质量为,则开始时
10.很多智能手机都有加速度传感器,能通过对应的APP显示加速度的变化情况。某同学用手掌托着手机,打开加速度传感器,把手机竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到的加速度随时间变化的图像如图所示(取向上为正方向)。已知图中t1=0.38 s,t2=0.55 s,t3=0.66 s,t4=1.26 s,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则由此可判断出( )
A.t1时刻,手机离开手掌
B.t2时刻,手机处于完全失重状态
C.t3时刻,手机处于超重状态
D.手机离开手掌后上升的高度为0.45 m
2、 多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有两个以上选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上。)
11.如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上以=8m/s的速度抛出一枚网球,最后落回地面,g=10m/s2,规定竖直向上为正方向,忽略空气阻力,则( )
A.网球落地时的速度为8m/s
B.网球在空中运动的时间为1.8s
C.上升过程加速度的方向向上,下降过程加速度的方向向下
D.上升和下降过程中加速度大小不变
12.如图所示,用大小为40N的握力握住一个重为10N的瓶子,瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数为0.5,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为20N
B.当握力逐渐增大时,瓶子受到的摩擦力大小将保持不变
C.当握力持续减小时,瓶了受到的摩擦力大小将持续减小
D.瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
13.如图所示,质量均为的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为的木块C,三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开,若重力加速度为,则在木块C移开的瞬间( )
A.弹簧的形变量不改变
B.弹簧的弹力大小为
C.木块A的加速度大小为
D.木块B对水平面的压力大小迅速变为
14.如图甲所示,建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处,图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像,在竖直方向的运动分三段,第为第Ⅰ段,第为第Ⅱ段,第为第Ⅲ段,以向上为正方向,则下列说法中正确的是( )
A.第内建筑材料的加速度大小为
B.第内建筑材料处于超重状态
C.整个过程材料上升高度是
D.第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反,速度方向也相反
15.高铁已成为重要的“中国名片”,领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢牵引力大小为F,每节车厢质量都为m,每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。则( )
A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
B.整列车的加速度大小为
C.第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
D.第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
3、 实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共20分)
16.某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)图丙是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm。
(2)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知:弹簧自由下垂时的长度 cm,弹簧的劲度系数 N/m。
(3)该同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,如果他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长量x。请论述这样操作,对弹簧劲度系数的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 。
17.为了“探究质量一定时,加速度与力的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
(1)从图中可以看出,所用器材有:砝码、砝码盘、带滑轮的长木板、小车、纸带、电火花打点计时器,还有细线什么的,很显然要完成这个实验还缺少一些器材,若砝码盘的质量已知,在下面这些器材中还必须选取的是________(填字母);
A.天平 B.测力计 C.带毫米的刻度尺 D.低压(6-10伏)交流电源
(2)平衡摩擦力后,以砝码和砝码盘的总重力充当合外力F做实验,图乙为实验中用打点计时器打出的一条较好的纸带,问:与小车紧紧相连的是哪一端?答: (填“O端”或“E端”)
(3)打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点(两相邻计数点间还有4个点迹没有画出),通过测量和计算可知,、、、、分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。
求:A点的速度 m/s,小车的加速度a= 。(均保留2位有效数字)
(4)改变砝码个数,多次做实验得到一条a-F图像,如图所示,图线不过原点的原因是 。
四、计算题:(本题共2小题,共30分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
18(12分).正以的速度运行中的列车,接到前方小站的请求:在该站停靠2分钟接一位危重病人上车,司机决定以加速度匀减速运动到小站,停车2分钟后以匀加速启动,恢复到原来的速度行驶,试问:
(1)列车正常行驶到停止的时间?
(2)列车停止后,开始启动到正常行驶的时间?
(3)已知小车在匀减速运动至小站的过程中位移为750m,且小车在匀加速到达原来的速度的过程中位移为450m,那么由于临时停车共耽误了多少时间?
19(18分).庆元旦,某同学进行了“抽纸”表演,其道具可以简化为如图所示的装置。水平桌面上有薄纸板质量,上面放有一玻璃瓶(可视为质点)质量。瓶子距纸板左端距离,距桌子右端距离,现给纸板一个水平向右的拉力,欲将其从瓶子下抽出。若已知纸板与桌面、瓶子与桌面间的动摩擦因数均为0.4,瓶子与纸板间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取。设瓶子在运动过程中始终不会翻倒,求:
(1)瓶子与纸板恰好发生相对滑动时,拉力的大小;
(2)当拉力时,瓶子未从纸板上滑落之前,纸板的加速度大小;
(3)若以纸板能从瓶下抽出,且瓶不会从桌面滑落视为表演成功,该同学所施加恒力的取值范围。
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广东省东莞市高一物理上学期
期末模拟卷02
说明:本试卷分选择题和非选择题两部分。共6页,满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)
1、 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。学生将答案涂在答题卡上。)
1.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述错误的是( )
A.不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法
C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的结果,能用实验直接验证
D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
【答案】C
【详解】A.不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,A正确,不符合题意;
B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法,B正确,不符合题意;
C.由于使物体不受外力的情况无法实现,故牛顿第一定律不能用实验直接验证,C错误,符合题意;
D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法,D正确,不符合题意。
故选C。
2.要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。关于参考系,下列说法正确的是( )
A.“轻舟已过万重山”,这句诗以轻舟为参考系时,万重山是静止的
B.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
C.“人从桥上过,桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系的
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中,以云为参考系时,“我”是运动的
【答案】C
【详解】A.“轻舟已过万重山”,如果研究的是山相对于轻舟的运动,以轻舟为参考系,山是运动的,故A错误;
B.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以旗杆为参考系的,故B错误;
C.“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,研究对象应该是桥,这里是以水为参考系,桥的位置发生了变化,故C正确;
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,诗人以云为参考系时,“我”是静止的,故D错误。
故选C。
3. “肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题。很多医院都设有能测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示,人静止站在测力计上,下列说法正确的是( )
A.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对平衡力
B.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力与人对测力计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】B
【详解】AB.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,故A错误,B正确;
C.人所受的重力与人对测力计的压力,这两个力作用在不同的物体上,大小相等,方向相同,不是平衡力,也不是相互作用力,故C错误;
D.人所受的重力与测力计对人的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故D错误。
故选B。
4.如图所示,一小孩尝试用水平力推静止在水平地面上的大木箱,但没有推动.关于木箱受到的力及它们的关系,下列说法正确的是( )
A.木箱与地球间有三对相互作用力
B.木箱对地面的压力就是该物体的重力
C.之所以没有推动木箱,是因为木箱所受的推力小于所受的摩擦力
D.木箱先对地面施加压力,使地面发生形变后,地面再对物体施加支持力
【答案】A
【详解】A.木箱没有动,则木箱处于平衡状态,木箱受到重力、地面支持力、地面的摩擦力以及人的推力,其中重力、地面的支持力、地面的摩擦力都是地球给木箱的,可知木箱与地球间有三对相互作用力,A正确;
B.木箱的重力是地球对木箱的作用力,木箱对地面的压力是木箱对地面的作用力,二者的施力物体、受力物体都不同,不是同一个力,B错误;
C.木箱处于平衡状态,则木箱所受的推力等于所受的摩擦力,之所以没有推动木箱,是因为木箱所受的推力小于木箱与地面之间的最大静摩擦力,C错误;
D.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是两个物体间的相互作用,二者同时产生,D错误。
故选A。
5.在物理学中,速度变化的快慢定义为加速度,而加速度变化的快慢被定义为“jerk”,我国力学界已采用“加加速度”这一中译名。用表示加加速度,则。当某个质点做直线运动时,下面关于该质点的运动说法正确的是( )
A.若该质点的增大,则表明质点的加速度增大
B.如果是正值,则表示该质点的加速度增大
C.如果与方向相反,则该质点的加速度减小
D.该质点的方向只能与的方向一致
【答案】C
【详解】A.若质点的加速度随时间的变化关系如图所示
可知图像切线斜率的绝对值逐渐增大,即质点的增大,但由图可知,质点的加速度在减小,A错误;
BC.根据
可知,当与加速度a的方向相同时,加速度a增大,当与加速度a的方向相反时,加速度a减小,可知,如果是正值,而加速度是负值时,则质点的加速度减小,B错误,C正确;
D.根据
可知,当质点做直线运动时,j的方向与加速度的变化量的方向一致,当加速度a增大时,质点的方向与的方向一致,当加速度a减小时,质点的方向与的方向相反,D错误。
故选C。
6.如图所示,体育课上同学们在练习排球。排球竖直向上被垫起后,经0.8s又回到原出发点,则排球被垫起后上升的最大高度约为( )
A.0.8m B.1.2m C.1.5m D.1.8m
【答案】A
【详解】排球被垫起后上升的最大高度约为
故选A。
7.一只昆虫做直线运动的位置时间图像如图所示(规定轴正方向为位移的正方向),对于昆虫在内的运动,下列说法正确的是( )
A.昆虫的位移为
B.昆虫离出发点的最远距离为
C.昆虫做匀速直线运动
D.昆虫运动的路程是
【答案】D
【详解】A.昆虫在内的位移为
故A错误;
B.根据图像可知,昆虫的出发点在3m位置,结合上述可知,5s时刻,昆虫离出发点的最远距离为,此时,昆虫位于坐标原点位置,故B错误;
C.结合图像可知,内,昆虫的位置没有发生变化,即昆虫处于静止状态,故C错误;
D.结合上述可知,昆虫先沿正方向运动,静止一段时间后沿负方向运动,可知,昆虫的路程为
故D正确。
故选D。
8.如图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙挂包的宽度约为30cm,在挂包质量一定的条件下,为了使悬挂时挂包带所受到的力最小,下列措施正确的是( )
A.随意挂在一个钩子上 B.使挂包带跨过两个挂钩
C.使挂包带跨过三个挂钩 D.使挂包带跨过四个挂钩
【答案】D
【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件可得
解得背包带的拉力
在斜挎包的质量一定的条件下,为了使悬挂时背包带受力最小,则cosθ最大,由于相邻挂钩之间的距离为10cm,图乙中斜挎包的宽度约为30cm,故使背包带跨过四个挂钩时
此时挂时背包带受力最小。
故选D。
9.如图,用轻绳在天花板上悬挂一物体,在水平力作用下,物体保持静止且轻绳与竖直方向夹角为。若保持物体位置不变,将由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A.绳子拉力一直增大 B.水平拉力一直增大
C.水平拉力先增大后减小 D.若物体质量为,则开始时
【答案】D
【详解】D.开始时对小球受力分析,如图所示
则
解得
故D正确;
ABC.若保持物体位置不变,将由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向,如图
则水平拉力先减小后增大,绳子拉力一直减小,故ABC错误。
故选D。
10.很多智能手机都有加速度传感器,能通过对应的APP显示加速度的变化情况。某同学用手掌托着手机,打开加速度传感器,把手机竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到的加速度随时间变化的图像如图所示(取向上为正方向)。已知图中t1=0.38 s,t2=0.55 s,t3=0.66 s,t4=1.26 s,重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,则由此可判断出( )
A.t1时刻,手机离开手掌
B.t2时刻,手机处于完全失重状态
C.t3时刻,手机处于超重状态
D.手机离开手掌后上升的高度为0.45 m
【答案】D
【详解】A.t1时刻,手机的加速度最大且方向向上,手机处于超重状态,手机没有离开手掌,A项错误;
B.t2时刻,手机的加速度为0,不是处于完全失重状态,B项错误;
C.手机离开手掌后只受重力,加速度为-10.0 m/s2,所以t3时刻手机离开手掌,此时手机处于完全失重状态,C项错误;
D.由题图知,t3时刻手机离开手掌,t4时刻手机回到手掌,手机离开手掌后上升的高度,D项正确。
故选D。
2、 多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有两个以上选项符合题目要求,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上。)
11.如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上以=8m/s的速度抛出一枚网球,最后落回地面,g=10m/s2,规定竖直向上为正方向,忽略空气阻力,则( )
A.网球落地时的速度为8m/s
B.网球在空中运动的时间为1.8s
C.上升过程加速度的方向向上,下降过程加速度的方向向下
D.上升和下降过程中加速度大小不变
【答案】BD
【详解】CD.依题意,可知小球做竖直上抛运动,整个运动过程的加速度为重力加速度恒定不变,方向竖直向下,故C错误,D正确;
AB.网球上升为匀减速直线运动,设上升高度为,有
网球向上运动的时间为
下落过程有
其中,解得下落时间
因为规定竖直向上为正方向,网球落地时的速度为
网球在空中运动时间为
故A错误,B正确。
故选BD。
12.如图所示,用大小为40N的握力握住一个重为10N的瓶子,瓶子竖直,始终处于静止状态,已知手掌与瓶子间的动摩擦因数为0.5,则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为20N
B.当握力逐渐增大时,瓶子受到的摩擦力大小将保持不变
C.当握力持续减小时,瓶了受到的摩擦力大小将持续减小
D.瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
【答案】BD
【详解】A.根据平衡条件,瓶子受到的摩擦力大小为10N,A错误;
B.根据平衡条件,当握力逐渐增大时,瓶子受到的摩擦力大小10N将保持不变,B正确;
C.当握力从40N减小到20N的过程中,瓶了受到的静摩擦力大小10N保持不变,等于重力,当握力从20N减小到0的过程中,摩擦力小于重力,瓶子向下滑动,滑动摩擦力将持续减小,C错误;
D.瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大,D正确。
故选BD。
13.如图所示,质量均为的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为的木块C,三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开,若重力加速度为,则在木块C移开的瞬间( )
A.弹簧的形变量不改变
B.弹簧的弹力大小为
C.木块A的加速度大小为
D.木块B对水平面的压力大小迅速变为
【答案】ABC
【详解】A.由于弹簧弹力不能突变,移开木块C瞬间,弹簧的形变量不改变,故A正确;
B.三者处于静止状态时,以A、C为研究对象,根据平衡条件可知弹簧的弹力大小为
移开木块C瞬间,由于弹簧弹力不能突变,弹簧的弹力大小仍为,故B正确;
C.移开木块C瞬间,以A为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得
故C正确;
D.移开木块C瞬间,木块B受到的弹簧弹力和重力不变,根据平衡条件可得
根据牛顿第三定律可知木块B对水平面的压力大小为,故D错误。
故选ABC。
14.如图甲所示,建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处,图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像,在竖直方向的运动分三段,第为第Ⅰ段,第为第Ⅱ段,第为第Ⅲ段,以向上为正方向,则下列说法中正确的是( )
A.第内建筑材料的加速度大小为
B.第内建筑材料处于超重状态
C.整个过程材料上升高度是
D.第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反,速度方向也相反
【答案】AC
【详解】A.图像斜率代表加速度,第内建筑材料的加速度大小为
故A正确;
B.第内建筑材料减速运动,加速度方向向下,处于失重状态,故B错误;
C.图像与t轴围成的面积代表位移,整个过程材料上升高度是
故C正确;
D.第Ⅰ段和第Ⅲ段速度均为正值,方向相同,加速度方向相反,故D错误。
故选AC。
15.高铁已成为重要的“中国名片”,领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车,从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢,其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时,若每节动力车厢牵引力大小为F,每节车厢质量都为m,每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。则( )
A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
B.整列车的加速度大小为
C.第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
D.第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为
【答案】BC
【分析】根据牛顿第二定律,对整体车厢列式可求解加速度;隔离第1节车厢可求解第2节车厢对第1节车厢的作用力大小;隔离2、3节车厢可求解第2节车厢对第3节车厢的作用力大小.
【详解】启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力,水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力两个力的合力方向斜向上方,选项A错误;对整体列车,根据牛顿第二定律:4F-8kmg=8ma,解得,选项B正确;对第1节车厢,根据牛顿第二定律:F21-kmg=ma,解得F21=,选项C正确;对第1、2节车厢的整体,根据牛顿第二定律:F32+F-2kmg=2ma,解得F32=0,选项D错误;故选BC.
第Ⅱ卷 非选择题(共50分)
3、 实验与探究题(本题共2小题,每空2分,共20分)
16.某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
(1)图丙是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm。
(2)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图乙所示。由图像可知:弹簧自由下垂时的长度 cm,弹簧的劲度系数 N/m。
(3)该同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,如果他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长量x。请论述这样操作,对弹簧劲度系数的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 。
【答案】 7.10 4.00 50 无 因为把弹簧悬挂后,虽然弹簧自身有重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长,但是由于,与弹簧自重无关。
【详解】(1)[1]由图可知弹簧的长度为7.10cm。
(2)[2]由胡克定律可得
由图象可知,横轴截距为弹簧原长
[3]斜率为劲度系数,即
(3)[4][5]竖直测量弹簧原长时由于重力影响,测得比水平面测量时偏大一些,但弹簧的劲度系数是通过图象的斜率测得的,的大小只影响横轴截距的大小,不影响斜率的计算。(答出劲度系数与斜率有关即给分)
17.为了“探究质量一定时,加速度与力的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
(1)从图中可以看出,所用器材有:砝码、砝码盘、带滑轮的长木板、小车、纸带、电火花打点计时器,还有细线什么的,很显然要完成这个实验还缺少一些器材,若砝码盘的质量已知,在下面这些器材中还必须选取的是________(填字母);
A.天平 B.测力计 C.带毫米的刻度尺 D.低压(6-10伏)交流电源
(2)平衡摩擦力后,以砝码和砝码盘的总重力充当合外力F做实验,图乙为实验中用打点计时器打出的一条较好的纸带,问:与小车紧紧相连的是哪一端?答: (填“O端”或“E端”)
(3)打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点(两相邻计数点间还有4个点迹没有画出),通过测量和计算可知,、、、、分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。
求:A点的速度 m/s,小车的加速度a= 。(均保留2位有效数字)
(4)改变砝码个数,多次做实验得到一条a-F图像,如图所示,图线不过原点的原因是 。
【答案】(1)C
(2)O端
(3) 0.49 0.78
(4)平衡摩擦力不足
【详解】(1)本实验小车的质量是一定的因此不需要测量其质量,而砝码的克重已知,因此砝码和砝码盘的重力已知,不需要天平;电火花计时器需要220V交流电,本实验不需要测量力的大小,但需要带毫米的刻度尺测量点迹间距。
故选C。
(2)小车做加速运动,所以点迹越来越稀疏,与小车紧紧相连的是O端。
(3)[1][2]两相邻计数点间还有4个点迹没有画出,则间隔
根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于这个过程的平均速度可知
根据逐差法可知,小车的加速度
(4)图线不过原点说明力比较小时,加速度仍等于零,是因为平衡摩擦力不足。
四、计算题:(本题共2小题,共30分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
18(12分).正以的速度运行中的列车,接到前方小站的请求:在该站停靠2分钟接一位危重病人上车,司机决定以加速度匀减速运动到小站,停车2分钟后以匀加速启动,恢复到原来的速度行驶,试问:
(1)列车正常行驶到停止的时间?
(2)列车停止后,开始启动到正常行驶的时间?
(3)已知小车在匀减速运动至小站的过程中位移为750m,且小车在匀加速到达原来的速度的过程中位移为450m,那么由于临时停车共耽误了多少时间?
【答案】(1) 50s;(2) 30s;(3)160s
【详解】(1)根据匀变速直线运动的速度随时间公式
(2分)
得
(1分)
(2)根据匀变速直线运动的速度随时间公式
(2分)
得
(1分)
(3)匀减速运动的位移
(1分)
匀加速运动的位移
(1分)
若这两段位移都做匀速直线运动,则所需时间为
(2分)
故临时停车共耽误的时间为
(2分)
19(18分).庆元旦,某同学进行了“抽纸”表演,其道具可以简化为如图所示的装置。水平桌面上有薄纸板质量,上面放有一玻璃瓶(可视为质点)质量。瓶子距纸板左端距离,距桌子右端距离,现给纸板一个水平向右的拉力,欲将其从瓶子下抽出。若已知纸板与桌面、瓶子与桌面间的动摩擦因数均为0.4,瓶子与纸板间的动摩擦因数为0.2,重力加速度取。设瓶子在运动过程中始终不会翻倒,求:
(1)瓶子与纸板恰好发生相对滑动时,拉力的大小;
(2)当拉力时,瓶子未从纸板上滑落之前,纸板的加速度大小;
(3)若以纸板能从瓶下抽出,且瓶不会从桌面滑落视为表演成功,该同学所施加恒力的取值范围。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)瓶子与纸板恰好发生相对滑动时,以瓶子与纸为整体,根据牛顿第二定律可得
(2分)
以瓶子为对象,根据牛顿第二定律可得
(2分)
联立解得拉力的大小为
(1分)
(2)当拉力时,可知瓶子与纸板发生相对滑动,瓶子未从纸板上滑落之前,以纸板为对象,根据牛顿第二定律可得
(2分)
解得纸板的加速度大小为
(1分)
(3)纸板抽出的过程,对纸板有
(2分)
以瓶子有
(1分)
纸板抽出的过程,二者位移关系满足
(2分)
纸板抽出后,瓶子在桌面上做匀减速运动,设经历时间恰好到桌面右边缘静止,则有
(1分)
由速度关系有
(1分)
瓶子的位移关系有
(2分)
联立解得
则以纸板能从瓶下抽出,且瓶不会从桌面滑落视为表演成功,该同学所施加恒力的取值范围为
(1分)
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