内容正文:
高一年级试题
物理
注意事项:
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须用0.5毫米黑色墨水的签字笔加黑、加粗。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列单位中,国际单位制基本单位是( )
A. 牛顿 B. 千米 C. 千克 D. 米每秒
【答案】C
【解析】
【详解】A.国际单位制(SI)有七个基本单位:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。牛顿是力的单位,属于导出单位,不是基本单位,故A错误;
B.千米是长度的单位,长度是基本物理量之一,但长度的国际单位制基本单位是米,故B错误;
C.千克是质量的基本单位,是国际单位制基本单位之一,故C正确;
D.米每秒是速度单位,属于导出单位,不是基本单位,故D错误。
故选C。
2. 16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。下列说法中正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体需要受到力的维持
B. 做匀速直线运动的物体不需要受到力的维持
C. 不受力的运动物体长时间后一定处于静止状态
D. 两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快,这说明:物体受的力越大,速度就越大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第一定律可知,物体在不受外力或所受外力合力为零时,将保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使其改变这种运动状态,即力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。可知,做匀速直线运动不需要外力维持,故A错误,故B正确;
C.结合上述可知,不受力的运动物体将保持匀速直线运动,不会自然停止,故C错误;
D.结合上述可知,两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快,这说明:物体受的力越大,速度变化就越快,而不是速度越大,故D错误。
故选B。
3. 蹦床比赛中,运动员以的竖直速度着网,经过后,以的速度沿竖直方向弹回,在这个过程中运动员的加速度为( )
A. ,竖直向上 B. ,竖直向上
C. ,竖直向下 D. ,竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】以竖直向上为正方向,则有,
根据加速度定义有
其中
解得
正值表示方向竖直向上。
故选D。
4. 小明用绳子将一桶水向上提,已知绳子对桶的拉力为,桶对绳子的拉力为,下列说法正确的是( )
A. 桶加速上升的过程中, B. 桶加速上升的过程中,
C. 桶减速上升的过程中, D. 桶减速上升的过程中,
【答案】B
【解析】
【详解】绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律有
故选B。
5. 如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A. 两根细绳、必须等长
B. 实验过程中要注意使弹簧秤与木板平面平行
C. 橡皮条两次伸长的长度相等,但方向可以不同
D. 橡皮条一定与的角平分线在同一直线上
【答案】B
【解析】
【详解】A.为了便于确定拉力的方向,两根细绳的长度应适当长一些,但并不需要必须等长,故A错误;
B.为了精准确定拉力的大小与方向,实验中要注意使弹簧秤与木板平面平行,故B正确;
C.实验中,用一根弹簧秤拉橡皮条的效果应与用两根弹簧秤拉橡皮条的效果相同,即均应将橡皮条末端拉至同一位置,可知,橡皮条两次伸长的长度相等,方向也需要相同,故C错误;
D.为了便于作出平行四边形,实验中,在弹簧秤的弹性限度之内,应适当大一些,但并不需要橡皮条一定与的角平分线在同一直线上,故D错误。
故选B。
6. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知( )
A. 时刻火箭离地面最远
B. 段时刻火箭回到地面
C. 在段火箭是上升的,在段火箭是下落的
D. 段火箭的加速度小于段火箭的加速度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】ABC.由速度-时间图像可知速度都为正值,则火箭一直朝正方向运动,所以 时刻火箭离地面最远,则ABC错误;
D.由速度-时间图像的斜率表示加速度,所以段火箭的加速度小于段火箭的加速度,则D正确;
故选D。
7. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
8. 下图为皮带传动装置的示意图,右轮半径为是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。小轮上的B点到其中心距离为点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑,那么关于A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的是( )
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】B.皮带传动过程中,与皮带接触的边缘点的线速度大小均相等,则有,故B错误;
A.同轴转动物体上各质点的角速度均相等,则有
根据线速度与角速度的关系有,,
结合上述解得,故A错误;
CD.根据向心加速度与角速度的关系有,,,
结合上述解得,,故C正确,D错误。
故选C。
9. 物体以初速度V0沿粗糙斜面向上滑行,达到最高点后自行返回原点,在这一过程中,物体的速度—时间图线是:( )
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】物体以初速度v0沿粗糙斜面向上滑行,先向上做匀减速直线运动,后向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:这两个过程前一阶段的加速度大于后一阶段的加速度.
【详解】物体以初速度v0沿粗糙斜面向上滑行,先向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知:加速度a=gsinθ+μgcosθ;后向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:加速度a′=gsinθ-μgcosθ,这两个过程的加速度不同,两段图线的斜率不相同.前一段的斜率绝对值大于后一段斜率的绝对值,符合物体运动情况的图象只有A.故A正确.故选A.
【点睛】本题考查理解速度-时间图象的能力,抓住v-t图线的斜率表示加速度的特点进行分析,会用牛顿第二定律求解上滑和下滑的加速度.
10. 智能手机能记录某户外游乐设施在竖直方向上的加速度,将手机放在该设施的水平面板上,设施由静止开始竖直上升,测得手机的图像如图所示,以竖直向上为正方向,则( )
A. 在时刻手机到达最高点
B. 在内手机先加速后减速
C. 在内,手机一直处于失重状态
D. 在内手机受到的支持力逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据加速度的定义式有
解得
可知,图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量,由于初速度为0,则该面积能够间接表示速度,根据图示可知,时刻手机速度向上,随后加速度为负值,表明加速度方向向下,即随后手机开始向上做减速运动,即在时刻手机并没有到达最高点,故A错误;
B.结合上述,内,加速度方向竖直向上,速度方向也竖直向上,则在内手机一直加速,故B错误;
C.根据图示可知,在内,手机的加速度方向先竖直向上,后竖直向下,则手机先处于超重状态后处于失重状态,故C错误;
D.根据图示可知,在内,手机加速度方向向上,大小逐渐减小,根据牛顿第二定律有
解得
可知,手机受到的支持力逐渐减小,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,轻绳的一端系在质量为的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆上。现用水平力拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动。在这一过程中,水平拉力、环与杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是( )
A. 减小,减小,不变 B. 减小,减小,减小
C. 增大,不变,增大 D. 增大,增大,不变
【答案】A
【解析】
【详解】令拉圆环的绳上的弹力大小为T,该绳与竖直方向夹角为θ,对物体及拉物体的绳进行分析,根据平衡条件有,
轻质圆环处于静止状态,环对杆的压力大小等于杆对环的支持力大小,对圆环进行分析,根据平衡条件有,
解得,
根据题意可知,θ减小,则减小,减小,不变。
故选A。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学用如图1所示的装置来探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
(1)本实验下列四项操作中,哪些是为了使小车受到的合力近似等于沙及小沙桶的总重力( )
A. 平衡摩擦力
B. 调节细线与长木板平行
C. 先接通电源,后释放小车
D. 使沙及小沙桶的总质量远小于小车的质量
(2)平衡摩擦力时______(填“需要”或“不需要”)挂小沙桶,_____(填“需要”或“不需要”)在小车后连接纸带。
(3)如图2是实验中得到的一条纸带,图中相邻计数点之间还有4个点没有画出,距离已在图中标示,可得小车的加速度_______,点的速度______(结果均保留两位有效数字)。
(4)在实验中保持小车质量不变,改变沙及小沙桶的质量,测得小车所受绳子的拉力和加速度的数据如下表所示:
0.21
0.30
0.40
0.49
0.60
a/(m/s2)
0.10
021
0.29
0.41
0.49
①根据测量的数据,在图中作出—图像______;
②由作出的—图像可知,在实验操作过程中,存在的问题是______。
【答案】(1)ABD (2) ①. 不需要 ②. 需要
(3) ①. 0.20 ②. 0.10
(4) ①. ②. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【小问1详解】
A.平衡摩擦力,使小车所受合力近似等于细线拉力,故A正确;
B.调节细线与长木板平行,保证拉力方向与小车运动方向一致,故B正确;
C.先接通电源,后释放小车,是为了避免纸带上出现大量空白段落,故C错误;
D.沙及小沙桶的总质量远小于小车的质量,才能使沙和小沙桶的重力近似等于细线对小车的拉力,故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
[1][2]平衡摩擦力时,需要调节木板的倾斜程度,使小车在不受拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动,因此不需要挂小沙桶,需要在小车后连接纸带。
【小问3详解】
[1]每两点间还有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法,小车的加速度
[2]在匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,C点的速度
【小问4详解】
[1]
[2]—图线未过坐标原点,在轴有截距,说明当拉力达到一定值时,小车才产生加速度,则在实验操作过程中,存在的问题是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
13. 如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑水平桌面上的图钉做匀速圆周运动,已知小球质量,细线长度,沿圆周运动的线速度。求:
(1)小球绕圆心运动的周期;
(2)细线对小球的拉力的大小。
【答案】(1)
(2)16N
【解析】
【小问1详解】
根据周期与线速度的关系有
解得
小问2详解】
小球做匀速圆周运动,由细线的拉力提供向心力,则有
解得F=16N
14. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出,经3.0s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角。不计空气阻力。(,取)。求:
(1)点与点的竖直高度;
(2)运动员离开点时的速度大小;
(3)运动员落到点时速度的大小和方向。
【答案】(1)
(2)
(3),方向斜向右下与水平面的夹角的正切值为
【解析】
【小问1详解】
运动员从点水平飞出做平抛运动,在竖直方向上,可分解为自由落体运动,有
解得点与点的竖直高度
【小问2详解】
在水平方向上,可分解为匀速直线运动,有
解得运动员离开点时的速度大小
【小问3详解】
根据自由落体运动规律,运动员落到点时,速度大小为
根据矢量合成法则和勾股定理,速度大小为
速度方向与水平面的夹角的正切值为
15. 如图所示,一质量的箱子放在倾角的斜面上,在平行于斜面的拉力的作用下,从斜面底端以速度匀速上滑。已知箱子与斜面间的动摩擦因数。(取,,),求:
(1)拉力的大小;
(2)若箱子匀速上滑后撤去拉力,则再经过多长时间箱子回到斜面底端?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以箱子为研究对象,箱子沿斜面匀速上滑,处于平衡状态,沿斜面方向有
解得
【小问2详解】
在时,箱子沿斜面方向的位移为
撤去拉力,箱子先做匀减速直线运动至速度为0到达最高点,设加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
解得
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
根据匀变速直线运动位移与时间的关系,得
到达最高点后箱子再做匀加速直线运动回到斜面底端,设加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
解得
箱子从最高点回到斜面底端的位移为
设箱子从最高点回到斜面底端的时间为,根据匀变速直线运动位移与时间的关系,得
解得
则从撤去拉力到箱子回到斜面底端,经过的时间为
16. 如图所示,将砝码(可看作质点)置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和,砝码与纸板、桌面间的动摩擦因数均为,桌面与纸板间的动摩擦因数为,重力加速度为。求:
(1)当纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,所需拉力至少为多大;
(3)某次实验中,作用在纸板上的拉力,砝码轻微移动后停在桌面上,已知,,砝码与纸板左端的距离取,则砝码运动的位移多大(保留一位有效数字)?
【答案】(1)
(2)
(3)0.002m
【解析】
【小问1详解】
当纸板相对砝码运动时,砝码对纸板摩擦力与桌面对纸板的摩擦力方向均向右,则有
【小问2详解】
对砝码进行分析,根据牛顿第二定律有
要使纸板相对砝码运动,当拉力达到最小值时,纸板的加速度恰好等于砝码的加速度,根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
由于
则纸板将相对砝码向右运动,对纸板进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
砝码开始在纸板上向右做匀加速直线运动,后在桌面上向右做匀减速直线运动,加速度大小均为
由于砝码始末速度均为0,匀加速运动的末速度等于匀减速运动的初速度,根据对称性可知,砝码的位移
对纸板进行分析,根据位移公式有
解得
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高一年级试题
物理
注意事项:
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须用0.5毫米黑色墨水的签字笔加黑、加粗。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列单位中,国际单位制基本单位是( )
A. 牛顿 B. 千米 C. 千克 D. 米每秒
2. 16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。下列说法中正确的是( )
A. 做匀速直线运动物体需要受到力的维持
B. 做匀速直线运动物体不需要受到力的维持
C. 不受力运动物体长时间后一定处于静止状态
D. 两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快,这说明:物体受的力越大,速度就越大
3. 蹦床比赛中,运动员以的竖直速度着网,经过后,以的速度沿竖直方向弹回,在这个过程中运动员的加速度为( )
A. ,竖直向上 B. ,竖直向上
C. ,竖直向下 D. ,竖直向上
4. 小明用绳子将一桶水向上提,已知绳子对桶的拉力为,桶对绳子的拉力为,下列说法正确的是( )
A. 桶加速上升的过程中, B. 桶加速上升的过程中,
C. 桶减速上升的过程中, D. 桶减速上升的过程中,
5. 如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A. 两根细绳、必须等长
B. 实验过程中要注意使弹簧秤与木板平面平行
C. 橡皮条两次伸长的长度相等,但方向可以不同
D. 橡皮条一定与角平分线在同一直线上
6. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知( )
A. 时刻火箭离地面最远
B. 段时刻火箭回到地面
C. 在段火箭是上升的,在段火箭是下落的
D. 段火箭的加速度小于段火箭的加速度
7. 某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C. D.
8. 下图为皮带传动装置的示意图,右轮半径为是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。小轮上的B点到其中心距离为点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑,那么关于A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 物体以初速度V0沿粗糙斜面向上滑行,达到最高点后自行返回原点,在这一过程中,物体的速度—时间图线是:( )
A. B.
C. D.
10. 智能手机能记录某户外游乐设施在竖直方向上的加速度,将手机放在该设施的水平面板上,设施由静止开始竖直上升,测得手机的图像如图所示,以竖直向上为正方向,则( )
A. 在时刻手机到达最高点
B. 在内手机先加速后减速
C. 在内,手机一直处于失重状态
D. 在内手机受到的支持力逐渐减小
11. 如图所示,轻绳的一端系在质量为的物体上,另一端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆上。现用水平力拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动。在这一过程中,水平拉力、环与杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是( )
A. 减小,减小,不变 B. 减小,减小,减小
C. 增大,不变,增大 D. 增大,增大,不变
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学用如图1所示的装置来探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
(1)本实验下列四项操作中,哪些是为了使小车受到的合力近似等于沙及小沙桶的总重力( )
A. 平衡摩擦力
B. 调节细线与长木板平行
C. 先接通电源,后释放小车
D. 使沙及小沙桶的总质量远小于小车的质量
(2)平衡摩擦力时______(填“需要”或“不需要”)挂小沙桶,_____(填“需要”或“不需要”)在小车后连接纸带。
(3)如图2是实验中得到的一条纸带,图中相邻计数点之间还有4个点没有画出,距离已在图中标示,可得小车的加速度_______,点的速度______(结果均保留两位有效数字)。
(4)在实验中保持小车质量不变,改变沙及小沙桶的质量,测得小车所受绳子的拉力和加速度的数据如下表所示:
0.21
0.30
0.40
0.49
0.60
a/(m/s2)
0.10
0.21
029
0.41
0.49
①根据测量的数据,在图中作出—图像______;
②由作出的—图像可知,在实验操作过程中,存在的问题是______。
13. 如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑水平桌面上的图钉做匀速圆周运动,已知小球质量,细线长度,沿圆周运动的线速度。求:
(1)小球绕圆心运动的周期;
(2)细线对小球的拉力的大小。
14. 如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出,经3.0s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角。不计空气阻力。(,取)。求:
(1)点与点的竖直高度;
(2)运动员离开点时的速度大小;
(3)运动员落到点时速度的大小和方向。
15. 如图所示,一质量的箱子放在倾角的斜面上,在平行于斜面的拉力的作用下,从斜面底端以速度匀速上滑。已知箱子与斜面间的动摩擦因数。(取,,),求:
(1)拉力的大小;
(2)若箱子匀速上滑后撤去拉力,则再经过多长时间箱子回到斜面底端?
16. 如图所示,将砝码(可看作质点)置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和,砝码与纸板、桌面间的动摩擦因数均为,桌面与纸板间的动摩擦因数为,重力加速度为。求:
(1)当纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,所需拉力至少为多大;
(3)某次实验中,作用在纸板上的拉力,砝码轻微移动后停在桌面上,已知,,砝码与纸板左端的距离取,则砝码运动的位移多大(保留一位有效数字)?
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