内容正文:
沈阳市回民中学2024级高一上学期期末质量监测
物理
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全得3分,有选错的不得分
1. 下列说法正确的是( )
A. 用质点来代替有质量的物体是采用了等效替换的思想
B. 千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
C. 汽车速度越大,刹车后越难停下来;表明物体速度越大,其惯性越大
D. 实验表明,物体在空气中高速行进时,空气阻力与受力面积S及速度的关系为,则在国际单位制中,比例系数的单位是
2. P、Q两物体在同一水平面上,向同一方向同时同地开始做直线运动,其位移随时间变化关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. P物体做减速直线运动
B. 时刻P、Q两物体相遇
C. 时间段,P、Q两物体的平均速度
D. 时间内,P物体运动在Q物体前面
3. 如图所示,作用于点的三个力、、合力为零;沿方向,大小已知。与方向夹角为,大小未知。下列说法正确的是( )
A. 一定指向第二象限
B 一定指向第三象限
C. 与的夹角越小,则与的合力越小
D. 大小可能为
4. 当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
5. 某人想测量地铁启动过程中的加速度,他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中,细绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情景的照片;他发现细线向后偏离竖直方向角并相对车厢保持静止,并且通过电子显示屏观察到地铁在时间内达到速度。不计空气阻力,则当地的重力加速度的大小为( )
A B. C. D.
6. 如图甲所示,蹦床是一项有趣且具有挑战性竞技体育运动,深受广大青少年喜爱。图乙是运动员到达最高点后,竖直下落到A点接触蹦床,接着运动到最低点点的情景,其中点为运动员静止在蹦床上时的位置,不计空气阻力,运动员可看成质点。下列说法正确的是( )
A. 运动员运动到A点时速度最大,且处于失重状态
B. 运动员在点静止时,他的重力与他对蹦床的压力是一对平衡力
C. 运动员从接触蹦床到最低点的过程中,运动员的加速度先减小后增大
D. 在点时,运动员的速度为零,加速度也为零
7. 如图所示,质量的物块P与质量的木板Q静止叠放在竖直的轻弹簧上,弹簧下端固定在水平地面上,弹簧上端、物块P与木板Q间均不拴接。现对P施加向下的压力,使整体缓慢下移,当弹簧的弹力(弹性限度内)增大到时立即撤去压力,取。下列说法正确的是( )
A. 撤去压力瞬间,物块P的加速度大小为
B. 撤去压力瞬间,木板Q的加速度大小为
C. 撤去压力瞬间,木板Q对物块P的支持力大小为
D. 撤去压力瞬间,物块P处于失重状态
8. 如图所示,物体所受重力为40N,用不可长的细绳OC悬挂于O点,现用细绳AB绑住绳OC的A点,再用水平力牵引A点使其向右缓慢运动的过程中( )
A. OA绳拉力先变小后变大
B. AB绳拉力逐渐变大
C. 若θ=时,OA绳的拉力为30N,AB绳的拉力为50N
D. 若θ=时,OA绳的拉力为50N,AB绳的拉力为30N
9. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款车载加速度测量仪,如图甲所示。轻弹簧的右端固定在车厢壁上,左端与一质量为0.1小滑车固定,小滑车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小滑车上固定一指针,装置静止时,小车的指针恰好指在刻度尺正中间,图中刻度尺是按一定比例的缩小图,其中每一小格代表的长度为0.1。某次测量小车所在位置如图乙所示,此时弹簧的弹力大小为0.5N。下列分析计算正确的是( )
A. 此时车可能正在向右加速
B. 此弹簧的劲度系数
C. 该加速度测量仪的测量大小范围为0~15
D. 该加速度测量仪可直接用于测量加速下落物体的加速度
10. 如图中甲图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力与物体位移之间的关系如图乙所示(取),则下列结论正确的是( )
A. 物体的质量为
B. 物体的加速度大小为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 物体与弹簧分离瞬间的速度大小为
二.填空题(每空2分,11题6分,12题8分,共14分)
11. 一同学做“研究平抛物体的运动”实验时,该同学找到木板、小球、斜槽、铅笔、图钉和坐标纸等实验器材。
(1)除了上述器材外,在下列器材中,还需要的器材有______。(单选)
A. 天平 B. 秒表 C. 重锤线 D. 弹簧测力计
(2)用图甲所示的装置探究平抛运动的特点,下列说法正确的是______。(单选)
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 每次小球在斜槽释放点的初始位置可以不同
(3)该同学用频闪相机在同一底片上得到如图乙所示的图像,取重力加速度大小,则此次实验的小球的初速度大小______。(结果保留两位有效数字)
12. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图,小车与车中砝码总质量为,盘和重物的总质量为。实验先平衡了摩擦力,拉小车的细线与板面平行。
(1)该实验采用的研究物理问题的科学方法是______(填标号)。
A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)为了直观判断加速度和物体质量之间的关系,应根据实验数据作出的图像是______(填标号)。
A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像
(3)本实验中认为小车受到的拉力等于钩码的重力,实际上是做了近似处理,在操作均正确的情况下,小车受到的拉力的准确值的表达式是______。(已知盘和重物的总质量为、小车与车中砝码总质量为,重力加速度为)
(4)某同学根据测量数据作出如图所示图像,该同学做实验时存在的问题是______。
三.计算题,共40分(有必要的文字说明)
13. 随着城市发展,玻璃幕墙受到越来越多人的青睐,但外玻璃的清洁是困扰人们的问题,如图甲所示是一种自动擦玻璃工具,质量为m的外擦子在内擦子的带动作用下,通电后自动完成擦拭外玻璃任务,已知外擦子沿竖直向上以速度v0做匀速直线运动时。内擦子对外擦子的作用力沿与竖直方向成θ角斜向右上,外擦子与玻璃之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)求内擦子对外擦子的作用力F的大小;
(2)工具沿竖直向上匀速擦玻璃过程中,若突遇断电且断电后内外擦子间作用力瞬间消失,且擦子所在处离玻璃上端足够远,求断电后外擦子能上升的最大高度。
14. 一滑雪运动员在获得的速度,后沿平直轨道滑到点,并从点水平飞出,在空中飞行一段时间后落在斜坡上的点,示意图如图所示。已知的长度运动员与间的动摩擦因数,斜面的倾角,,,重力加速度取,不计空气阻力,滑雪运动员可视为质点。求:
(1)运动员在点的速度大小;
(2)运动员在空中飞行的时间;
(3)运动员运动到点的速度与水平面的夹角的正切值。
15. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角,顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的,物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为,,的距离为。重力加速度(已知,)。求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小;
(2)物体通过传送带所需要的时间;
(3)要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度应是多少?
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物理
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全得3分,有选错的不得分
1. 下列说法正确的是( )
A. 用质点来代替有质量的物体是采用了等效替换的思想
B. 千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
C. 汽车速度越大,刹车后越难停下来;表明物体的速度越大,其惯性越大
D. 实验表明,物体在空气中高速行进时,空气阻力与受力面积S及速度的关系为,则在国际单位制中,比例系数的单位是
【答案】D
【解析】
【详解】A.用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的思想,选项A错误;
B.千克、秒、米是国际单位制中的三个基本单位,选项B错误;
C.惯性只与质量有关,与速度无关,选项C错误;
D.根据
可得
则在国际单位制中,比例系数的单位是
选项D正确。
故选D。
2. P、Q两物体在同一水平面上,向同一方向同时同地开始做直线运动,其位移随时间变化关系的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. P物体做减速直线运动
B. 时刻P、Q两物体相遇
C. 时间段,P、Q两物体的平均速度
D. 时间内,P物体运动在Q物体前面
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示速度, P物体做加速运动,A错误;
B.时刻P、Q两物体位移相等,故相遇,B正确;
C.时间段,P、Q两物体的时间与位移均相同,则平均速度相同,C错误;
D.由图可知,时间内,P物体运动Q物体后面,D错误。
故选B。
3. 如图所示,作用于点的三个力、、合力为零;沿方向,大小已知。与方向夹角为,大小未知。下列说法正确的是( )
A. 一定指向第二象限
B. 一定指向第三象限
C. 与的夹角越小,则与的合力越小
D. 大小可能为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.若,则、沿y方向的合力沿+y方向,则、的合力指向第一象限,则指向第三象限;若,则、沿y方向的合力沿-y方向,则、的合力指向第四象限,则指向第二象限,选项AB错误;
C.与的合力与等大反向,则与的夹角越小,则与的合力不变,选项C错误;
D.若垂直于指向第二象限,则
选项D正确。
故选D。
4. 当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B. 风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关
【答案】C
【解析】
【详解】AC.运动员同时参与了两个分运动,竖直方向和水平方向的运动,两个分运动同时发生,相互独立,则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动,即落地时间不变,故A错误,C正确;
BD.不论风速大小,运动员着地时的竖直速度不变,但水平风力越大,水平方向的速度越大,则落地的合速度越大,故BD错误。
故选C。
5. 某人想测量地铁启动过程中的加速度,他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中,细绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情景的照片;他发现细线向后偏离竖直方向角并相对车厢保持静止,并且通过电子显示屏观察到地铁在时间内达到速度。不计空气阻力,则当地的重力加速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
详解】对圆珠笔受力分析,如图所示
由几何关系得
由牛顿第二定律
联立解得
故选D。
6. 如图甲所示,蹦床是一项有趣且具有挑战性的竞技体育运动,深受广大青少年喜爱。图乙是运动员到达最高点后,竖直下落到A点接触蹦床,接着运动到最低点点的情景,其中点为运动员静止在蹦床上时的位置,不计空气阻力,运动员可看成质点。下列说法正确的是( )
A. 运动员运动到A点时速度最大,且处于失重状态
B. 运动员在点静止时,他的重力与他对蹦床的压力是一对平衡力
C. 运动员从接触蹦床到最低点的过程中,运动员的加速度先减小后增大
D. 在点时,运动员的速度为零,加速度也为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,竖直下落到A点接触蹦床,这时运动员受到重力和弹力,弹力逐渐增大,合力减小,所以A点到B点过程运动员做加速度减小的加速运动,在B点时合力为零,速度最大,故A错误;
B.运动员静止在蹦床上时,他的重力与他对蹦床的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.运动员从接触蹦床到最低点的过程中,蹦床的弹力随着压缩量的增大而增大,以运动员为研究对象,开始阶段弹力小于重力,合力竖直向下,与速度方向相同,运动员做加速运动,合力减小;当弹力大于重力后,合力竖直向上,运动员做减速运动,合力增大,由牛顿第二定律可知,运动员的加速度先减小后增大,故C正确;
D.B点到C点过程,运动员受到弹力和重力,且弹力大于重力,运动员做加速度增大的减速运动,运动到C点时瞬时速度为零,但合力不为零,所以C点加速度不为零,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量的物块P与质量的木板Q静止叠放在竖直的轻弹簧上,弹簧下端固定在水平地面上,弹簧上端、物块P与木板Q间均不拴接。现对P施加向下的压力,使整体缓慢下移,当弹簧的弹力(弹性限度内)增大到时立即撤去压力,取。下列说法正确的是( )
A. 撤去压力瞬间,物块P的加速度大小为
B. 撤去压力瞬间,木板Q的加速度大小为
C. 撤去压力瞬间,木板Q对物块P的支持力大小为
D. 撤去压力瞬间,物块P处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】AB.当撤去压力瞬间,弹簧弹力不变,则对PQ整体根据牛顿第二定律可知,物块PQ的加速度大小均为
选项A正确,B错误;
C.撤去压力瞬间,对P分析可知
解得木板Q对物块P的支持力大小为
选项C错误;
D.撤去压力瞬间,物块P加速度向上,处于超重状态,选项D错误。
故选A。
8. 如图所示,物体所受重力为40N,用不可长的细绳OC悬挂于O点,现用细绳AB绑住绳OC的A点,再用水平力牵引A点使其向右缓慢运动的过程中( )
A. OA绳拉力先变小后变大
B. AB绳拉力逐渐变大
C. 若θ=时,OA绳的拉力为30N,AB绳的拉力为50N
D. 若θ=时,OA绳的拉力为50N,AB绳的拉力为30N
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对A点受力分析可得
,
由于逐渐增大,则OA绳拉力增大,AB绳拉力逐渐变大,故A错误,B正确;
CD.若θ=时,由平衡得
,
故C错误,D正确。
故选BD。
9. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款车载加速度测量仪,如图甲所示。轻弹簧的右端固定在车厢壁上,左端与一质量为0.1小滑车固定,小滑车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小滑车上固定一指针,装置静止时,小车的指针恰好指在刻度尺正中间,图中刻度尺是按一定比例的缩小图,其中每一小格代表的长度为0.1。某次测量小车所在位置如图乙所示,此时弹簧的弹力大小为0.5N。下列分析计算正确的是( )
A. 此时车可能正在向右加速
B. 此弹簧的劲度系数
C. 该加速度测量仪的测量大小范围为0~15
D. 该加速度测量仪可直接用于测量加速下落物体的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.题意可知,弹簧被压缩,弹簧弹力向左,合力向左,故加速度向左,故小车可能向左加速运动,也可能向右减速运动,故A错误;
B.图像可知,弹簧压缩量为
x=0.5cm
弹簧的弹力大小为F=0.5N,根据胡克定律
F=kx
则
k=100N/m
故B正确;
C.弹簧弹力最大时,指针指在最左端或最右端,可知最大压缩量为x=1.5cm,由
F=ma
可知,最大加速度为
故C正确;
D.由于物体下落时,物体合力不再是弹簧弹力,而是由物体重力与弹力共同决定,故不可直接用于测量加速下落物体的加速度,故D错误。
故选BC 。
10. 如图中甲图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力与物体位移之间的关系如图乙所示(取),则下列结论正确的是( )
A. 物体的质量为
B. 物体的加速度大小为
C. 弹簧的劲度系数为
D. 物体与弹簧分离瞬间的速度大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A B.由图可知,当时,根据牛顿第二定律
当时,根据牛顿第二定律
联立解得
根据
解得
故AB正确;
C.结合图像可知物体上升4cm时脱离弹簧,即一开始弹簧被压缩了
根据刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有
解得
故C错误;
D.根据运动公式
解得
故D正确。
故选ABD。
二.填空题(每空2分,11题6分,12题8分,共14分)
11. 一同学做“研究平抛物体的运动”实验时,该同学找到木板、小球、斜槽、铅笔、图钉和坐标纸等实验器材。
(1)除了上述器材外,在下列器材中,还需要的器材有______。(单选)
A. 天平 B. 秒表 C. 重锤线 D. 弹簧测力计
(2)用图甲所示的装置探究平抛运动的特点,下列说法正确的是______。(单选)
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 每次小球在斜槽释放点的初始位置可以不同
(3)该同学用频闪相机在同一底片上得到如图乙所示的图像,取重力加速度大小,则此次实验的小球的初速度大小______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)C (2)B
(3)2.0
【解析】
【小问1详解】
研究平抛物体的运动时,除了上述器材外,在下列器材中,还需要的器材有重锤线。故选C。
【小问2详解】
A.斜槽轨道不要求必须光滑,选项A错误;
B.斜槽轨道末端必须水平,以保证小球做平抛运动,选项B正确;
C.每次小球在斜槽释放点的初始位置必须相同,以保证小球到达底端时的速度相同,选项C错误。
故选B。
【小问3详解】
根据
解得
T=0.1s
则初速度
12. “探究加速度与力、物体质量的关系”实验装置如图,小车与车中砝码总质量为,盘和重物的总质量为。实验先平衡了摩擦力,拉小车的细线与板面平行。
(1)该实验采用的研究物理问题的科学方法是______(填标号)。
A. 建立理想模型的方法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)为了直观判断加速度和物体质量之间的关系,应根据实验数据作出的图像是______(填标号)。
A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像
(3)本实验中认为小车受到的拉力等于钩码的重力,实际上是做了近似处理,在操作均正确的情况下,小车受到的拉力的准确值的表达式是______。(已知盘和重物的总质量为、小车与车中砝码总质量为,重力加速度为)
(4)某同学根据测量数据作出如图所示的图像,该同学做实验时存在的问题是______。
【答案】(1)B (2)C
(3)
(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【小问1详解】
该实验采用的研究物理问题的科学方法是控制变量法,故选B;
【小问2详解】
根据
因当外力F一定时,加速度与质量的倒数成正比,则为了直观判断加速度和物体质量之间的关系,应根据实验数据作出的图像是图像,故选C。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律,对小车
F=Ma
对重物
mg-F=ma
解得
【小问4详解】
由图像可知,当力F增加到一定值时小车才开始有加速度,可知该同学做实验时存在的问题是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
三.计算题,共40分(有必要的文字说明)
13. 随着城市发展,玻璃幕墙受到越来越多人的青睐,但外玻璃的清洁是困扰人们的问题,如图甲所示是一种自动擦玻璃工具,质量为m的外擦子在内擦子的带动作用下,通电后自动完成擦拭外玻璃任务,已知外擦子沿竖直向上以速度v0做匀速直线运动时。内擦子对外擦子的作用力沿与竖直方向成θ角斜向右上,外擦子与玻璃之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)求内擦子对外擦子作用力F的大小;
(2)工具沿竖直向上匀速擦玻璃过程中,若突遇断电且断电后内外擦子间作用力瞬间消失,且擦子所在处离玻璃上端足够远,求断电后外擦子能上升的最大高度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对外擦子,根据平衡条件
联立解得
(2)断电后内外擦子间作用力瞬间消失,则外擦子不再受摩擦力作用,将做竖直上抛运动,根据
断电后外擦子能上升的最大高度
14. 一滑雪运动员在获得的速度,后沿平直轨道滑到点,并从点水平飞出,在空中飞行一段时间后落在斜坡上的点,示意图如图所示。已知的长度运动员与间的动摩擦因数,斜面的倾角,,,重力加速度取,不计空气阻力,滑雪运动员可视为质点。求:
(1)运动员在点的速度大小;
(2)运动员在空中飞行的时间;
(3)运动员运动到点的速度与水平面的夹角的正切值。
【答案】(1)24m/s
(2)3.6s (3)1.5
【解析】
【小问1详解】
滑雪运动员从A到B的过程中,其加速度
由运动学公式
代入解得
【小问2详解】
滑雪运动员从B点开始做平抛运动,水平方向
竖直方向
且
联立解得
t=3.6s
【小问3详解】
运动员运动到点的速度与水平面的夹角的正切值
15. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角,顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的,物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为,,的距离为。重力加速度(已知,)。求:
(1)物体刚开始下滑时加速度大小;
(2)物体通过传送带所需要的时间;
(3)要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度应是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物体速度达到传送带速度前,由牛顿第二定律得
解得
(2)物体与传送带共速所需时间为
运动的位移为,对物体根据运动学公式可得
解得
共速后,由于
物体继续在传送带上做匀加速运动,设加速度为,由牛顿第二定律得
解得
设物体经到达端,则有
解得
物体通过传送带所需要的时间为
(3)物体滑上木板左端时的速度大小
解得
物体滑上木板后向右做匀减速直线运动,加速度大小为
木板向右匀加速,由
解得
设再经时间两者速度相等,则有
解得
共同速度为
物体的位移为
木板位移为
因恰好不掉下来,所以木板长度为
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