内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一下开学考试
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 人们对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程,这也是物理学发展的史诗。下列有关物体运动与力的表述正确的是( )
A. 牛顿第一定律是由实验直接得到的结论
B. 地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地
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. 向上抛出物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力
2. 近期,中原“村BA”篮球联赛燃爆河南。在某次比赛中,一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力 F与速度 v的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在( )
A. a处最大 B. b处最大 C. c处最大 D. a、c处相等,b处最小
4. 木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力F作用在木块B上,如图所示,则力F作用后木块A、B所受摩擦力大小( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A. 演员正匀速上升
B. 演员正减速上升
C. 该时刻演员的速度大小为
D. 该时刻演员速度大小为
6. 如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为的铁块;右端悬挂有两质量均为的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为,最初系统处于静止状态。某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,一根长为的轻绳穿过一质量为的光滑小圆环,绳两端固定在竖直杆上的A、B两点,A、B两点间的距离为,重力加速度为。现让杆缓慢加速转动,则转动后( )
A. 两段绳的夹角可能为
B. 绳上拉力一定大于0.5mg
C. 当OB水平时,绳中的拉力等于重力
D. 若转动足够快,圆环所处的高度可以超过AB中点
8. 如图所示,某卫星绕一行星沿椭圆轨道逆时针运动。图示中bd为长轴,S1、S2两个面积大小相等,b、d到行星中心距离分别为r1、r2。则在一个运行周期内( )
A. 行星不在椭圆的焦点上
B. 从b点到d点,卫星的速度先减小后增大
C. 卫星在b、d两点的速度大小之比为
D. 卫星从d点到a点的运行时间等于从b点到c点的运行时间
9. 研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落距离h及其对应的速度v,得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,弹性绳上的弹力遵循胡克定律,忽略空气阻力,取重力加速度,以下说法正确的是( )
A. 弹性绳的劲度系数为
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处运动员处于失重状态
10. 如图所示,物块A、B用轻弹簧连接并放置于足够长水平传送带上,传送带以恒定速率顺时针转动。时,A的速度大小为,方向水平向右,B的速度为0,弹簧处于原长。时,A第一次与传送带共速。已知A、B可视为质点,质量均为,与传送带的动摩擦因数均为;与传送带相对滑动时留下划痕未重合,重力加速度大小取,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 过程,A、B的位移相等
B. 在时,A、B的速度相同
C. 过程,A与B在传送带上留下的划痕长度相同
D. 过程,在传送带上留下的划痕长度大于
二、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11. 利用如图1所示的实验装置,可测量滑块的运动及滑块与木板间的动摩擦因数。一端装有滑轮的长木板固定在水平桌面上,长木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在定滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动。
(1)该实验中钩码质量___________远小于滑块质量(填写“需要”或者“不需要”)
(2)打点计时器所用交流电频率为,实验得到一条如图2所示的纸带(每相邻两个计数点间有4个点图中未画出)。滑块运动的加速度大小是___________。(计算结果保留三位有效数字)
(3)已知滑块和定滑轮的总质量为,重力加速度为。若实验中弹簧测力计示数为时,测得滑块运动的加速度为,则滑块和木板之间动摩擦因数的计算式为___________。
12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象A、B球同时落地,该现象说明A球在___________。
A. 竖直方向做的是自由落体运动
B. 水平方向做的是匀速直线运动
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端水平飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中有必要的有___________。
A. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
B. 通过调节使硬板保持竖直
C. 挡板高度等间距变化
D. 重复实验时,A球从斜槽的同一位置由静止释放
(3)利用图乙装置得到如图丙所示的轨迹,在轨迹上取(非抛出点)、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和。
①已知当地重力加速度为,可求得钢球离开斜槽末端时的速度大小为___________。
②若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第①问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小___________(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
13. 如图所示,长为0.8m的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B,其质量分别为0.3kg、0.1kg,将杆中心固定在一个水平光滑的转动轴上,使小球、可以在竖直面内自由转动,不计一切阻力。当A球运动到最高点时,(重力加速度),若轻杆对球的弹力恰好为0,求:
(1)此时转动的角速度的大小
(2)此时杆对球拉力方向和大小;
14. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至14日在黑龙江哈尔滨举行。现将大跳台比赛某段过程简化成如图可视为质点小球的运动,小球从倾角为的斜面顶端O点以飞出,已知,且与斜面夹角为。图中虚线为小球在空中的运动轨迹,且A为轨迹上离斜面最远的点,B为小球在斜面上的落点,C是过A作竖直线与斜面的交点,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)小球从O运动到A点所用时间t;
(2)小球离斜面最远的距离L;
(3)O、C两点间距离x。
15. 如图甲所示,小物块A和足够长的木板B叠放在光滑水平面上,A、B左边缘对齐。已知A、B的质量分别为m、,A、B间的动摩擦因数为,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)对A施加一水平向右大小为F的拉力,AB能保持相对静止,求此时AB加速度大小a;
(2)如果让A获得水平向右的初速度,一段时间后,当AB保持相对静止时,求A距B左边缘的距离;
(3)如图乙所示,在B的右侧x处固定一竖直挡板C(x未知),使A获得水平向右的初速度,B与C相撞后立即以原速率弹回,且当B与C恰好发生n次碰撞后最终静止,求x的值。
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大庆实验中学实验二部2025级高一下开学考试
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 人们对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程,这也是物理学发展的史诗。下列有关物体运动与力的表述正确的是( )
A. 牛顿第一定律是由实验直接得到的结论
B. 地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地
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. 向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律不能由实验直接得到结论,故A错误;
B.地球自西向东自转,人向上跳起来后,还会落到原地,因为人具有惯性,相对地面静止,故B正确;
C.惯性只与质量有关,与速度无关,故C错误;
D.向上抛出的物体,在空中继续向上运动,是由于惯性作用,而不是受到了向上的作用力,故D错误。
故选B。
2. 近期,中原“村BA”篮球联赛燃爆河南。在某次比赛中,一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力 F与速度 v的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,则速度方向沿轨迹的切线方向,篮球受向下的重力和与速度方向相反的阻力作用,则合力方向斜向左下。
故选B。
3. 潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在( )
A. a处最大 B. b处最大 C. c处最大 D. a、c处相等,b处最小
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力公式
可知图中a处单位质量的海水收到月球的引力最大;
故选A
4. 木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力F作用在木块B上,如图所示,则力F作用后木块A、B所受摩擦力大小( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧的弹力
B物体所受最大静摩擦力
力F作用后,对木块B进行受力分析可知
因此B物体仍静止不动,所受摩擦力大小
弹簧对A的弹力不变,因此A所受摩擦力大小
故选A。
5. 如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)的场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A. 演员正匀速上升
B. 演员正减速上升
C. 该时刻演员的速度大小为
D. 该时刻演员的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将轨道车的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,则演员的速度等于沿绳方向的速度,则,因v不变,θ减小,则v1增大,即演员正加速上升,AB错误;
CD.该时刻演员的速度大小为,C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为的铁块;右端悬挂有两质量均为的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为,最初系统处于静止状态。某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
详解】细线烧断前由整体法,根据平衡条件有
解得
对右侧下面m的分析,根据平衡条件有
解得弹簧的弹力
细线烧断时,以与上面为整体,加速度大小相同,由牛顿第二定律可得
解得
故选C。
7. 如图所示,一根长为的轻绳穿过一质量为的光滑小圆环,绳两端固定在竖直杆上的A、B两点,A、B两点间的距离为,重力加速度为。现让杆缓慢加速转动,则转动后( )
A. 两段绳的夹角可能为
B. 绳上拉力一定大于0.5mg
C. 当OB水平时,绳中的拉力等于重力
D. 若转动足够快,圆环所处的高度可以超过AB中点
【答案】B
【解析】
【详解】AD.当两段绳的夹角为时,由几何关系可知,小圆环在绳的中点,因圆环两边绳子的拉力相等,此时对圆环分析可知,竖直方向不能平衡,则两段绳的夹角可能为,即使转动足够快,圆环所处的高度也不可以超过AB中点,AD错误;
B.当杆转动时,绳上的拉力竖直分量之和等于mg,(其中为圆环两边的绳子与竖直方向的夹角),因,则绳上拉力一定大于0.5mg,B正确;
C.当OB水平时,此时绳OA与竖直方向有一定夹角,则竖直方向,可知,C错误。
故选B。
8. 如图所示,某卫星绕一行星沿椭圆轨道逆时针运动。图示中bd为长轴,S1、S2两个面积大小相等,b、d到行星中心距离分别为r1、r2。则在一个运行周期内( )
A. 行星不在椭圆的焦点上
B. 从b点到d点,卫星的速度先减小后增大
C. 卫星在b、d两点的速度大小之比为
D. 卫星从d点到a点的运行时间等于从b点到c点的运行时间
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,行星(中心天体)应占据椭圆的一个焦点, A错误;
B.从 b 点到 d 点万有引力对卫星做负功,则卫星速度减小,故 B 错误;
C.根据开普勒第二定律可知:,所以卫星在b、d两点的速度大小之比为,C正确;
D.S1、S2两个面积大小相等,所以卫星从b点到a点的运行时间等于从d点到c点的运行时间,即,那么,,所以卫星从d点到a点的运行时间等于从b点到c点的运行时间,D正确。
故选CD 。
9. 研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落距离h及其对应的速度v,得到如图所示的图像。运动员及其所携带装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,弹性绳上的弹力遵循胡克定律,忽略空气阻力,取重力加速度,以下说法正确的是( )
A. 弹性绳的劲度系数为
B. 运动员在下落过程中先超重再失重
C. 运动员在最低点处加速度大小为
D. 运动员在速度最大处运动员处于失重状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A.运动员受力平衡时,速度最大。由图像可知,下落高度为15m时速度最大,此时受力平衡
且,
解得,故A正确;
B.根据加速度向上,物体处于超重状态;加速度向下,物体处于失重状态,运动员下落过程先加速后减速,所以下落过程是先失重后超重,故B错误;
C.运动员在最低点时,速度为零,弹力最大,此时由牛顿第二定律可得
其中,
联立解得,故C正确;
D.速度最大时重力和弹力平衡,此时加速度为零,既不失重也不超重,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,物块A、B用轻弹簧连接并放置于足够长水平传送带上,传送带以恒定速率顺时针转动。时,A的速度大小为,方向水平向右,B的速度为0,弹簧处于原长。时,A第一次与传送带共速。已知A、B可视为质点,质量均为,与传送带的动摩擦因数均为;与传送带相对滑动时留下划痕未重合,重力加速度大小取,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A. 过程,A、B的位移相等
B. 在时,A、B的速度相同
C. 过程,A与B在传送带上留下的划痕长度相同
D. 过程,在传送带上留下的划痕长度大于
【答案】BCD
【解析】
【详解】B.初始时A受向左摩擦力以及向左的弹力而向右减速,B受向右的摩擦力和向右的弹力而向右加速,故可知在A与传送带第一次共速前,AB整体所受合外力为零,系统动量守恒有
解得B的速度,即在时,A、B的速度相同,故B正确;
A.过程,A向右减速,B向右加速,最后共速,则在这段时间内A的位移大于B的位移,故A错误;
CD.过程,传送带的位移
因A的加速度,因弹力逐渐增加,则A做加速度增加的减速运动,则过程的位移
则在传送带上留下的划痕长度大于;
B的加速度,可知在任意时刻AB的加速度总是相等的,即B做加速度增加的加速运动,AB的v-t图像对称,则AB相对传送带的位移大小相等,即划痕相等,CD正确。故选BCD。
二、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11. 利用如图1所示的实验装置,可测量滑块的运动及滑块与木板间的动摩擦因数。一端装有滑轮的长木板固定在水平桌面上,长木板上有一滑块,滑块右端固定一个动滑轮,钩码和弹簧测力计通过绕在定滑轮上的轻绳相连,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动。
(1)该实验中钩码质量___________远小于滑块质量(填写“需要”或者“不需要”)
(2)打点计时器所用交流电频率为,实验得到一条如图2所示的纸带(每相邻两个计数点间有4个点图中未画出)。滑块运动的加速度大小是___________。(计算结果保留三位有效数字)
(3)已知滑块和定滑轮的总质量为,重力加速度为。若实验中弹簧测力计示数为时,测得滑块运动的加速度为,则滑块和木板之间动摩擦因数的计算式为___________。
【答案】(1)不需要 (2)1.19
(3)
【解析】
【小问1详解】
该实验中有测力计测量滑块的拉力,则钩码质量不需要远小于滑块质量;
【小问2详解】
每相邻两个计数点间有4个点图中未画出,则T=0.1s。滑块运动的加速度大小是
【小问3详解】
对滑块由牛顿第二定律
解得
12. 某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象是A、B球同时落地,该现象说明A球在___________。
A. 竖直方向做的是自由落体运动
B. 水平方向做的是匀速直线运动
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端水平飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中有必要的有___________。
A. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
B. 通过调节使硬板保持竖直
C. 挡板高度等间距变化
D. 重复实验时,A球从斜槽的同一位置由静止释放
(3)利用图乙装置得到如图丙所示的轨迹,在轨迹上取(非抛出点)、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和。
①已知当地重力加速度为,可求得钢球离开斜槽末端时的速度大小为___________。
②若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第①问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小___________(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。
【答案】(1)A (2)BD
(3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
甲装置实验中,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,二者同时落地,说明平抛运动的竖直分运动和自由落体运动规律一致,证明A球竖直方向做自由落体运动,故选A。
【小问2详解】
A.只要每次小球从斜槽同一位置释放,即可保证初速度一致,斜槽摩擦不影响实验结果,无需减小摩擦,故A错误;
B.平抛运动在竖直平面内,必须保持硬板竖直,避免小球碰撞硬板,故B正确;
C.只需要多次移动挡板记录落点,不需要挡板高度等间距变化,故C错误;
D.重复实验时,小球从同一位置静止释放,才能保证每次平抛初速度相同,轨迹一致,故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]AB和BC水平间距相等,因此A到B、B到C的运动时间相等,设时间间隔为,平抛初速度为,水平方向钢球做匀速直线运动有
竖直方向上做匀变速直线运动,由逐差法可得
联立解得
[2]斜槽末端切线不水平时,小球初速度不沿水平方向,上述推导得到的结果只是初速度的水平分量,实际初速度是合速度,大小为
大于我们计算得到的水平分量,因此求得的速度大小偏小。
13. 如图所示,长为0.8m的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B,其质量分别为0.3kg、0.1kg,将杆中心固定在一个水平光滑的转动轴上,使小球、可以在竖直面内自由转动,不计一切阻力。当A球运动到最高点时,(重力加速度),若轻杆对球的弹力恰好为0,求:
(1)此时转动的角速度的大小
(2)此时杆对球拉力方向和大小;
【答案】(1)
(2),方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
A在最高点对A由牛顿第二定律可知
解得
【小问2详解】
B在最低点,由牛顿第二定律
解得
方向竖直向上
14. 第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日至14日在黑龙江哈尔滨举行。现将大跳台比赛某段过程简化成如图可视为质点小球运动,小球从倾角为的斜面顶端O点以飞出,已知,且与斜面夹角为。图中虚线为小球在空中的运动轨迹,且A为轨迹上离斜面最远的点,B为小球在斜面上的落点,C是过A作竖直线与斜面的交点,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)小球从O运动到A点所用时间t;
(2)小球离斜面最远的距离L;
(3)O、C两点间距离x。
【答案】(1)2s (2)
(3)40m
【解析】
【小问1详解】
垂直斜面方向,
由
得
【小问2详解】
垂直斜面方向匀减速至0时有
代入数据得小球离斜面最远的距离。
【小问3详解】
解法1:由垂直斜面方向运动对称性可得小球从O到A与A到B所用时间相等,平行斜面方向,
沿斜面方向
小球在水平方向做匀速直线运动,C为OB中点,则
代入数据解得
解法2:小球在水平方向做匀速直线运动
由几何关系可得
解得
15. 如图甲所示,小物块A和足够长的木板B叠放在光滑水平面上,A、B左边缘对齐。已知A、B的质量分别为m、,A、B间的动摩擦因数为,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)对A施加一水平向右大小为F的拉力,AB能保持相对静止,求此时AB加速度大小a;
(2)如果让A获得水平向右的初速度,一段时间后,当AB保持相对静止时,求A距B左边缘的距离;
(3)如图乙所示,在B的右侧x处固定一竖直挡板C(x未知),使A获得水平向右的初速度,B与C相撞后立即以原速率弹回,且当B与C恰好发生n次碰撞后最终静止,求x的值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A、B相对静止,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
A获得水平向右的初速度,A将在B上做匀减速直线运动
根据牛顿第二定律
B做匀加速直线运动根据牛顿第二定律
设经历时间之后AB共速
A的位移为,B的位移为
A距B的边缘为
可得
【小问3详解】
由题可分析得知,由于地面光滑,当B最终静止时,A也一定静止。所以最后一次碰撞后A和B均做匀减速直线运动,同时减速到零。由于A加速度是B的两倍,由匀变速直线运动速度与时间的关系式可知最后一次碰撞后瞬间,A速度大小是B速度大小的两倍(总动量为0),则A在静止前速度大小一直大于B速度大小,一直向右作匀减速直线运动,设减速总时间为。B先向右作匀加速直线运动,反弹后作匀减速直线运动,由于加速度大小相等,故这两个过程具有空间和时间的对称性,如此反复,每次加速和减速时间均为,直到第n次反弹后和A一起减速至0。A、B运动的总时间相等。
根据速度时间关系,又
木板位移
可得
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