内容正文:
高一年级物理周测十一
一、单选题: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的。
1.李雯雯在巴黎奥运会卫冕成功,下图为她在某次抓举中将杠铃举过头顶保持静止时被抓拍的照片,下列说法正确的是( )
A. 杠铃的重力与李雯雯两手对杠铃的作用力是一对相互作用力
B. 两臂之间的距离越大,李雯雯对杠铃的作用力越小
C. 两臂之间的距离越大,李雯雯对杠铃的作用力越大
D. 无论两臂之间的距离多大,李雯雯对杠铃的作用力都相同
2. 无人机在生产生活中的应用逐渐增多,在某次无人机测试时,使用者遥控无人机从地面上由静止开始沿竖直方向上升,经过10s,速度达到4m/s,之后匀速上升至100m处悬停,下列说法正确的是( )
A. 10s是指时刻 B. 4m/s是平均速度
C. 悬停时无人机所受合外力为0 D. 悬停时无人机处于失重状态
3.火车在铁轨上运行时的速度与时间图像如图所示,4~8s时间内图线是曲线,其他时间内图线均为直线,下列说法正确的是( )
A. 火车在0到4s时间内的加速度最大 B. 火车在4s到8s时间内做曲线运动
C. 火车在8s到10s时间内速度不变 D. 火车在10s时开始反向运动
4.一道物理题的答案是用物理量符号表示的,为。该答案的单位用国际单位制的基本单位表示应为( )
A. s B. m C. D.
5.无动力小车带着纸带在水平地面上做匀变速直线运动时,用电火花打点计时器打出的纸带点迹如图所示,相邻两计数点之间有四个计时点未标出,各计数点到O点的长度数据如表格所示。打点计时器所接交流电源频率为50Hz。对此下列说法正确的是( )
位移
OA
OB
OC
OD
OE
OF
(cm)
5.00
1210
21.20
32.01
44.71
59.81
A. 纸带的左端与小车相连接 B. 打点计时器的打点周期是0.1s
C. 所用电源为220V的交变电源 D. 小车运动时的加速度约为
6.站在崖壁上的游客将一个石子以10m/s的初速度竖直向上抛出,测得石子从抛出到最高点位置与其接下来继续下落至崖底的总时间为6s,重力加速度g取,空气阻力可忽略,设向上为正方向,则( )
A. 石子抛出后经过0.5s回到抛出点
B. 石子最高点到抛出点距离为2.5m
C. 石子抛出点到崖底的高度为120m
D. 石子落地时的速度为50m/s
7.一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口都是光滑的,一根质量分布均匀的钢制吸管搭放在碗中,如图所示。钢制吸管的质量为m,重力加速度为g,碗的内表面对吸管的弹力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选0分。
8.中国跳水队因其辉煌的历史、深厚的底蕴、绝对的实力和稳赢的信心,被称为“梦之队”,2024年8月在巴黎奥运会再创辉煌,八枚金牌全部收入囊中。如图所示为运动员进行3m板比赛时某系列动作的示意图,若从起跳到入水时间为1s,下列说法正确的是( )
A. 裁判在打分时不可以将运动员当作质点 B. 运动员的平均速度大小为3m/s
C. 运动员的平均速率为3m/s D. 运动员的位移大小和路程都大于3m
9.截面为直角三角形、倾角θ=37°的光滑斜面固定于水平面上,其上装有一光滑定滑轮。不可伸长的轻质细线跨过定滑轮一端与放在斜面上质量为2m的物块N相连接,另一端与物块Q相连接,且细线与斜面相平行。物块Q通过轻质弹簧与放在地面上的物块P相连接,弹簧轴线竖直,物块P与物块Q的质量均为m,整个装置处于静止状态。重力加速度为g,,,则( )
A. 轻质细线上的拉力为1.2mg
B. 弹簧处于压缩状态,地面对物块P的弹力大小为1.2mg
C. 剪断轻质弹簧瞬间,物块Q的加速度沿细线向上,大小为0.2g
D. 剪断细线瞬间,物块Q的加速度竖直向下,大小为1.2g
10.如图所示,水平地面上有一个质量为2.5kg的快递箱,在水平方向两个大小分别为5N、10N且互成120°的拉力作用下做加速度为的匀加速直线运动,2s后将两个力反向,重力加速度g取,则( )
A. 快递箱运动过程中始终受到5个力的作用
B. 快递箱与地面间的动摩擦因数为
C. 地面给快递箱的摩擦力方向与5N拉力所在的方向相垂直
D. 快递箱运动过程中最大加速度大小为
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答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得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.在进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时,实验思路如下:如图甲所示,在铺有白纸的木板上,将橡皮筋一端用图钉固定于K点,另一端与两细线打一个结点E;如图乙所示,两细线分别挂上测力计,用力互成角度地拉两个测力计,用铅笔标出结点E被拉伸到的位置,记为O点。记下两个测力计的示数、,并沿两细线标记出力的方向;如图丙所示,用力拉一个测力计,同样将结点E拉到O处,记下此时测力计的示数F,并沿细线标记出力的方向;用力的图示画出、及F,探究它们之间的关系。
(1)该实验应用的物理科学方法为________(选填“理想化实验”“控制变量”或“等效替代”)法;
(2)某次实验中拉一个测力计将结点E拉到O点时测力计的示数如图丁所示,则F=________N,读数时产生的误差为________(选填“相对”“偶然”或“系统”)误差;
(3)记录力的方向时,下列操作可取的是________;
A.由结点位置O开始,沿着细线用铅笔将拉力的方向描出
B.沿细线选择与O点相距较远的位置再确定一点,连接点O与该点,即为力所在的方向
C.沿细线选择与O点相距较近的位置再确定一点,连接点O与该点,即为力所在的方向
(4)在具体操作时一定要满足的有________;
A.两根细线的长度一致
B.用两个测力计拉动橡皮条时,橡皮筋与两细线的角平分线共线
C.用两个测力计拉动橡皮条时,拉力必须小于用一个测力计时的拉力
D.使用弹簧测力计时,弹簧测力计与木板平面平行
12.实验组用如图装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数。将木板放置在水平桌面上,并固定好光电门和光滑定滑轮。在木块上左右各固定一个遮光片,两遮光片中线间的距离为l,遮光片宽度均为d。将木块放在远离定滑轮的一侧,系上轻质细线。细线跨过定滑轮,另一端连接力的传感器,传感器下方系上砝码盘。调节滑轮高度使细线与木板平行进行实验,将n个质量相同的砝码放入砝码盘中,带动木块在木板上做匀加速直线运动。遮光片1、2通过光电门遮光时间分别记作、。重力加速度为g。
(1)下列有利于减小实验误差的是________;
A.选用较宽的遮光片进行实验 B.选用较窄的遮光片进行实验
C.增大两遮光片之间距离 D.减小两遮光片之间的距离
(2)用表示遮光片1通过光电门时木块的速度,=________,用a表示木块在木板上运动时的加速度,a=________;(均用题目给出的物理量符号表示)
(3)通过改变砝码的个数改变细线上的拉力,砝码盘中分别放、、、……个砝码时,记录相应的力的传感器示数为、、、……,记录相应的遮光时间,并计算出相应的加速度、、、……;
(4)作出a—F图像,图像的斜率为k,纵截距为b,则μ=________。(选用k、b和g表示)
13.如图所示,倾斜轨道与其右侧的水平传送带通过光滑的平直轨道相连接,倾斜轨道与平直轨道平滑连接。物块由倾斜轨道某点静止滑下,物块滑上平直轨道瞬间速度大小不变。若传送带静止,物块向右最远能运动至传送带中点,已知物块与倾斜轨道、传送带间的摩擦因数均为μ=0.5,传送带两转轴轴心间的距离为L=0.8m,重力加速度g取。
(1)求滑上传送带时物块速度大小;
(2)若传送带以恒定速度顺时针转动,物块仍由原位置静止释放,分析物块在传送带上做何种运动。
14.平直的公路上两辆汽车甲、乙,在t=0时同时由静止开始做匀加速直线运动且相向行驶,初始时两辆车相距30m,甲车加速度大小为,乙车加速度大小为。乙车行驶2s后发现行驶方向错误,立即减速,减至速度为零时掉头行驶,其减速及掉头后的加速度大小均与先前相同为,掉头所用时间与路程可忽略。
(1)求乙车掉头时两车间的距离;
(2)两车是否会相遇?若相遇求相遇时间,若不相遇求两车间的最小距离。
15.时长木板在外力作用下,由静止开始在水平地面上向右做加速度为的匀加速直线运动,时将质量与长木板质量相同的煤块无初速度地放到木板的右端,同时撤去外力。运动过程中煤块始终未滑离长木板,长木板与煤块、地面间均有摩擦力,长木板加速度大小随时间变化关系如图所示,t时刻长木板停止运动。重力加速度g取。求:
(1)煤块与长木板何时共速及共速时速度大小;
(2)长木板与地面间的摩擦因数μ;
(3)图像中的a与t。
一物理周测十一答案
1.【答案】D
【详解】A.李雯雯对杠铃的作用力与杠铃的重力等大反向且作用在同一物体上,杠铃的重力与李雯雯两手对杠铃的作用力是一对平衡力,故A错误;
BCD.因为杠铃处于平衡状态,根据平衡问题的推论可知无论两臂之间的距离多大,李雯雯对杠铃的作用力都相同,都等于杠铃的重力,BC错误,D正确。
故选D。
2.【答案】C
【详解】A.10s是时间间隔指时间,故A错误;
B.4m/s是某一时刻的速度,指的是瞬时速度,故B错误;
CD.悬停时处于平衡状态而非失重状态,无人机所受合外力为零,故 C正确,D错误。
故选C。
3.【答案】C
【详解】A.图像的斜率大小表示加速度大小,由图像可知时间内火车的加速度最大,A错误;
B.图像只能描述直线运动,B错误;
C.由图像可知火车在内速度始终为,C正确;
D.由图像可知时开始减速,速度方向并没改变,D错误。
故选C。
4.【答案】A
【详解】质量单位为kg,速度单位为,力的单位用基本单位表示为,为常数无单位,g单位为,故
故选A。
5.【答案】C
【详解】A.小车在水平地面上做减速运动,点迹间隔逐渐减小,故纸带右端与小车相连接,故A错误;
B.电火花打点计时器所接交流电源频率为50Hz,打点周期0.02s,故B错误;
C.电火花打点计时器使用的是220V交流电源,故C正确;
D小车运动时的加速度为
故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【详解】A.竖直上抛运动上升过程与其下落至抛出点过程互为逆过程,石子从抛出到最高点与最高点落回抛出位置的时间相等,由自由落体公式有
由运动的对称性可知石子抛出后经过2s回到抛出点,A错误;
B.由自由落体公式可知石子最高点到抛出点的距离为
B错误;
C.由上述分析可知石子下落时间为
则根据自由落体知识可知石子下落高度为
故石子抛出点到崖底的高度为
C正确;
D.由自由落体公式有石子落地时的速度为
D错误。
故选C。
7.【答案】B
【详解】对钢制吸管受力分析,竖直向下的重力,碗内表面对钢制吸管的弹力指向圆心与竖直方向夹角为30°,碗口对钢制吸管的弹力指向垂直于钢制吸管向上与竖直方向的夹角为30°,故碗内表面对钢制吸管的弹力与碗口对钢制吸管的弹力大小相同且夹角为60°,而其合力与重力等大反向,则
故碗内表面对钢制吸管的弹力与碗口对钢制吸管的弹力均为
故选B。
8.【答案】AD
【详解】A.裁判在打分时需要对运动员动作进行考查,运动员不可以看作质点,故A正确;
D.运动员竖直方向的位移为3m,但水平方向也有位移,实际位移大于3m;运动员起跳有一定高度,路程也大于3m,故D正确;
B.运动员的平均速度等于位移除以时间,所以运动员的平均速度大小大于3m/s,故B错误;
C.运动员的平均速率等于路程除以时间,所以运动员的平均速率大小大于3m/s,故C错误。
故选AD。
9.【答案】AD
【详解】A.物块N受竖直向下的重力、垂直于接触面的弹力和沿细线方向的拉力,细线上的拉力与重力沿斜面的分力等大反向,即细线上的拉力为
故A正确;
B.物块Q受力分析受竖直向下的重力mg,沿细线方向的拉力1.2mg及轻弹簧的弹力,故弹簧的弹力为0.2mg,方向向下,故弹簧为伸长状态;物块P受竖直向下的重力mg,轻弹簧的弹力为0.2mg,方向向上,地面对物块P的弹力大小为0.8mg,故B错误;
C.剪断轻质弹簧瞬间,物块Q与物块N作为整体分析,根据牛顿第二定律
解得加速度大小为
物块Q的加速度方向沿细线向上,故C错误;
D.剪断细线瞬间,物块Q所受重力不变、弹簧弹力不变,根据牛顿第二定律
故Q的加速度大小为a=1.2g
方向向下,故D正确。
故选AD。
10.【答案】ACD
【详解】A.快递箱受竖直向下的重力,垂直于地面向上的支持力,水平方向与地面平行的两个拉力及与运动方向相反的摩擦力,共计5个力,故A正确
BC.两个拉力反向后依然受5个作用力;拉力反向前水平方向的受力情况如图所示
将10N的力分为两个5N,令其中一个与原施加的5N的拉力合成,两个力等大夹角120°,故合力在其角平分线上大小为5N;这个合力再与10N的另一个分力合成,两个力等大夹角60°,合力在其角平分线上为,与施加的5N的拉力夹角为90°,摩擦力与该合力反向,故摩擦力与5N拉力所在的方向相垂直;由牛顿运动定律可知
代入数据可得,B错误,C正确;
D.两个拉力反向后它们的合力与摩擦力同向,有
快递箱做减速运动,速度为零后反向加速,两个拉力的合力与摩擦力反向,可得最大加速度即为
联立解得
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答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得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.【答案】(1)等效替代
(2) ①. 2.75 ②. 偶然 (3)B (4)D
【小问1详解】
该实验使用的科学方法是等效替代法;
【小问2详解】
[1][2]测力计最小刻度是0.1N,估读到下一位,读数为2.75N;读数带来的误差是偶然误差;
【小问3详解】
沿着细线描出方向误差太大不可取,两点即可确定一条线,而选择较远的点确定方向误差较小,故合理的操作为:在记录结点位置O的情况下,选择与O点相距较远的位置再确定一点,连接该点与结点O。
故选B。
【小问4详解】
A.两根细线的长度是否一致对实验没有影响,故A错误;
B.用两个测力计拉动橡皮条时,两个拉力没有必要一样大,橡皮筋也不用一定在细线的角平分线上,故B错误;
C.两个分力不一定要小于合力,故用两个测力计拉动橡皮条时,拉力不必一定小于用一只测力计时的拉力,故C错误;
D.使用弹簧测力计时弹簧测力计与木板平面平行拉力才沿水平方向,做出的拉力图示才代表真实的力,故D正确。
故选D。
12.【答案】 ①. BC ②. ③. ④.
【详解】[1]AB.计算挡光片经过光电门的速度是根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度即用挡光片的宽度除以挡光时间。遮光片宽度越小,遮光片通过光电门时速度的测量值越接近瞬时速度,实验误差越小,故A错误,B正确;
CD.根据
可知遮光片之间的距离越大初速度与末速度差距越大,速度平方差越大,相对误差越小,为了减小误差,这里需要增大遮光片之间的距离,故C正确,D错误。
故选BC。
[2]根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可得通过光电门1的速度为
[3]根据速度-位移公式
可得
[4]设木块和遮光片的质量和为M,对其受力分析,由牛顿第二定律可得F-μMg=Ma
整理可得
即图像的斜率为
纵截距为
联立可得
13.【答案】(1)2m/s (2)见解析
小问1详解】
传送带逆时针转动,物块在传送带上做匀减速运动,滑上传送带的速度为,由运动学公式
由牛顿第二定律有
联立可得滑上传送带时物块的速度大小为
【小问2详解】
物块仍由原处释放,滑上传送带的速度仍为
加速度大小仍为
物块在传送带上匀加速,有
解得x=0.5m
由于x<L
故物块在传送带上先做匀加速直线运动后做匀速直线运动。
14.【答案】(1)14m (2)不会相遇,6m
【小问1详解】
乙车行驶t1时间掉头,由于加速时加速度和减速时加速度大小相同,故t=4s
甲车匀加速直线运动,位移大小为
乙车先匀加后匀减,位移大小为
两车相向行驶,初始相距30m,故此时两车间距为
解得
【小问2详解】
乙车掉头后做初速度为0的匀加速直线运动,甲车在乙车后面继续做匀加速直线运动,甲车速度大于乙车速度时两车之间的距离缩短,共速时若没有追上则不会相遇,设再经过t2时间两车共速,有
解得
t2时间内甲车位移为
解得
t2时间内乙车位移为
解得
有
故两车不会相遇;
两车最小距离为
解得
15.【答案】(1)1.5s时共速,
(2)
(3),
【小问1详解】
由图可知1s时撤去外力,1.5s时煤块与长木板共速;由图可知刚开始木板的加速度大小为
木板在车去外力前做匀加速直线运动,由运动学知识可知撤去外力时木板的速度为
放上煤块到煤块与长木板共速所需时间为
木板做匀减速直线运动,加速度大小
由运动学知识有煤块和木板共速时的速度大小为
【小问2详解】
设煤块与长木板间的摩擦因数为,长木板与地面间的摩擦因数为,长木板与煤块质量均为,对长木板受力分析由牛顿第二定律有
对煤块受力分析由牛顿第二定律有
煤块做匀加速直线运动,由运动学知识有
联立解得,
【小问3详解】
因为,故煤块和木板共速后无法一起运动,对长木板受力分析,由牛顿第二定律有
解得木板的加速度大小为
木板做匀减速直线运动,由运动学知识有
联立解得
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