内容正文:
鲁甸县崇文高级中学高一物理开学考
学校∶___________姓名:___________班级:___________
一、单选题(本题共10题,其中1-7题为单选题每小题4分,共28分。8-10题为多选题每小题6分共18分,每个小题有多个选项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
1. 力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
2. 2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松(约21km)赛场上,来自北京亦庄的“天工Ultra”以2时40分42秒的成绩冲线,夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事桂冠。以下说法正确的是( )
A. 21km指的是位移,2时40分42秒指的是时间
B. 研究机器人跑步姿态时,机器人可以看成质点
C. 机器人冲线时的速度一定大于全程的平均速度
D. “天工Ultra”全程的平均速率约为
3. 杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动,距离是60 m,先由静止做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀减速直线运动,最后停止,用时共12 s,匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中,以下说法中错误的是( )
A. 匀加速的加速度大小为2.5 m/s2 B. 匀加速的时间是4 s
C. 最大速度是10 m/s D. 全程的平均速度是10 m/s
4. 6月24日,2025年全国青年体操U系列锦标赛暨第十五届全国运动会体操青年组资格赛首个比赛项目——女子蹦床项目在滁州奥体中心顺利结束。图为蹦床运动员在比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动员从离开蹦床到最高点的过程中,处于失重状态
B. 运动员从最高点到落在蹦床的过程中,处于超重状态
C. 运动员从落到蹦床到最低点过程中,先超重后失重
D. 运动员从最低点到离开蹦床的过程中,先失重后超重
5. 用手牢牢抓住一个啤酒瓶保持在竖直状态,如图所示,则关于啤酒瓶受到的摩擦力
A. 手捏得越紧,摩擦力越大
B. 手捏得越松,摩擦力越小
C. 无论手抓得松紧,增加瓶子里的酒量,摩擦力增大
D. 只有手抓得更紧,并增加瓶子里的酒量,摩擦力才增大
6. 如图所示是小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼的情景。下图中对小明同学受力分析正确的是( )
A. B. C. D.
7. 老师进了教室,我在桌面玩起橡皮,如图所示,我推着橡皮在水平桌面上向左运动,橡皮与水平面间的动摩擦因数为0.4.此时突然撤掉向左的推力,而换成水平向右的推力F=0.04N.则橡皮产生的加速度是(g取10m/s2,橡皮的质量为0.01kg)( )
A. 8m/s2,水平向右 B. 0
C. 4m/s2,水平向左 D. 4m/s2,水平向右
8. 下列说法正确的是 ( )
A. 拔河比赛时,胜方拉对方力大于败方拉对方的力
B. 马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等
D. 用铁锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
9. 甲、乙两物体受水平力的作用,在光滑水平面上沿一条直线运动,其v-t图像如图所示,关于两物体的受力情况和运动情况,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反
B. 若t=0时甲、乙在同一点,则甲、乙之间的距离先增大后减小
C. 若t=0时甲、乙在同一点,则t=4s时二者相遇
D. 若t=4s时甲、乙相遇,则t=8s时两物体间距离与t=0时相等
10. 某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 行李始终受三个力的作用
B. 行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 行李0.5s时与传送带相对静止
D. 行李相对传送带发生了0.5m的位移
三、实验题(本题共20分)
11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)本实验采用的科学方法是_______________________。
(3)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图丙所示,读数为________N。
(4)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中正确的是 。
A. 拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B 拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C. 橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要尽可能大些
D. 拉力F1和F2的夹角越大越好
12. 下图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。图中打点计时器的电源为的交变电源。在小车质量一定的情况下探究加速度与力的关系。
(1)为使轻绳对小车的拉力为小车所受的合外力,故在组装器材完毕后需平衡阻力,平衡阻力时________(选填“需要”或“不需要”)挂上砂桶;正确操作后,在长木板右端下放一块垫木,以调整长木板右端的高度,放上小车后,轻推小车使之运动,打点计时器在纸带上打出如图所示的纸带(纸带上打点方向为由到),则需要将垫木向________(选填“左”或“右”)移动。
(2)本实验操作过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足砂桶及砂的质量远小于小车质量。
(3)下图是某同学实验过程中得到的一条点迹清晰的纸带,已知相邻两点间还有4个点未画出,则根据纸带可得此次小车的加速度________。(结果保留3位有效数字)
(4)若某次实验过程中,求得小车加速度的大小为,则砂桶的加速度为________。
(5)如图是甲、乙、丙三位同学作出的加速度与弹簧测力计示数的关系图像,其中符合实验事实的是________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
四、解答题(本大题共三个小题,共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 我国高速公路限速120km/h,因为车辆速度很大时遇到紧急情况将难以控制而非常危险。一辆汽车在沪蓉高速成南段以v0=108km/h的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机紧急刹车,刹车过程中加速度的大小为a=5m/s2,求∶
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车滑行50m所经历的时间。
14. 如图所示,质量为的光滑小球A置于倾角的斜面上,并通过细线悬挂于天花板。已知斜面置于粗糙水平面上,细线与竖直方向夹角也为,整个系统处于静止状态。,,重力加速度为,求:
(1)轻线对小球A的拉力的大小;
(2)斜面对小球A的支持力的大小;
(3)地面对斜面的摩擦力。
15. 如图,倾角=37°的足够长斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的小物块在大小恒为F=30N的水平推力作用下,从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动,已知物块与斜面间的动摩擦因数=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)求物块在力F作用下向上运动加速度a;
(2)若力F作用2s后撤去,求物块上滑的最大位移xmax。
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鲁甸县崇文高级中学高一物理开学考
学校∶___________姓名:___________班级:___________
一、单选题(本题共10题,其中1-7题为单选题每小题4分,共28分。8-10题为多选题每小题6分共18分,每个小题有多个选项符合要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
1. 力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
【答案】A
【解析】
【详解】A.伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因,选项A正确;
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,故B错误;
C.牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能通过现代实验手段直接验证,选项C错误;
D.亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落的快;伽利略提出在只有重力作用时,轻的物体和重的物体下落一样快,故D错误。
故选A
2. 2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松(约21km)赛场上,来自北京亦庄的“天工Ultra”以2时40分42秒的成绩冲线,夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事桂冠。以下说法正确的是( )
A. 21km指的是位移,2时40分42秒指的是时间
B. 研究机器人跑步姿态时,机器人可以看成质点
C. 机器人冲线时的速度一定大于全程的平均速度
D. “天工Ultra”全程的平均速率约为
【答案】D
【解析】
【详解】AD. 21km指的是路程,2时40分42秒指的是时间,则“天工Ultra”全程的平均速率,故A错误,D正确;
B.研究机器人跑步姿态时,机器人的形状大小不能忽略不计,不可以把机器人看成质点,故B错误;
C.机器人冲线时的速度不一定大于全程的平均速度,故C错误。
故选D。
3. 杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动,距离是60 m,先由静止做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀减速直线运动,最后停止,用时共12 s,匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中,以下说法中错误的是( )
A. 匀加速的加速度大小为2.5 m/s2 B. 匀加速的时间是4 s
C. 最大速度是10 m/s D. 全程的平均速度是10 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.设匀加速直线运动时的加速度大小为a1,匀减速直线运动时的加速度大小为a2,匀加速直线运动的时间为t1,匀减速直线运动的时间为t2,由运动学公式
联立可得
,,,
最大速度为
故ABC正确,不符合题意;
C.全程的平均速度为
故D错误,符合题意。
故选D。
4. 6月24日,2025年全国青年体操U系列锦标赛暨第十五届全国运动会体操青年组资格赛首个比赛项目——女子蹦床项目在滁州奥体中心顺利结束。图为蹦床运动员在比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 运动员从离开蹦床到最高点的过程中,处于失重状态
B. 运动员从最高点到落在蹦床的过程中,处于超重状态
C. 运动员从落到蹦床到最低点的过程中,先超重后失重
D. 运动员从最低点到离开蹦床的过程中,先失重后超重
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员从离开蹦床到最高点的过程中,加速度方向向下,处于失重状态,故A正确;
B.运动员从最高点到落在蹦床的过程中,加速度方向向下,处于失重状态,故B错误;
C.运动员从落到蹦床到最低点的过程中,一开始弹力小于重力,先向下加速,之后弹力大于重力,向下减速,所以加速度方向先向下后向上,先失重后超重,故C错误;
D.运动员从最低点到离开蹦床的过程中,一开始弹力大于重力,先向上加速,之后弹力小于重力,向上减速,所以加速度方向先向上后向下,先超重后失重,故D错误。
故选A。
5. 用手牢牢抓住一个啤酒瓶保持在竖直状态,如图所示,则关于啤酒瓶受到的摩擦力
A. 手捏得越紧,摩擦力越大
B. 手捏得越松,摩擦力越小
C. 无论手抓得松紧,增加瓶子里的酒量,摩擦力增大
D. 只有手抓得更紧,并增加瓶子里的酒量,摩擦力才增大
【答案】C
【解析】
【详解】用手握住一个啤酒瓶,瓶身保持竖直静止,竖直方向上瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,重力跟物体质量有关,无论手握的多紧,瓶子质量不变,重力不变,瓶子受到的摩擦力保持不变.选项AB错误;无论手抓得松紧,增加瓶子里的酒量,重力变大,则摩擦力增大,选项C正确,D错误;
6. 如图所示是小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼的情景。下图中对小明同学受力分析正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小明同学在周末购物时乘自动扶梯匀速上楼,属于平衡状态,受重力和扶梯对其的支持力,不受摩擦力。
故选C。
7. 老师进了教室,我在桌面玩起橡皮,如图所示,我推着橡皮在水平桌面上向左运动,橡皮与水平面间的动摩擦因数为0.4.此时突然撤掉向左的推力,而换成水平向右的推力F=0.04N.则橡皮产生的加速度是(g取10m/s2,橡皮的质量为0.01kg)( )
A. 8m/s2,水平向右 B. 0
C. 4m/s2水平向左 D. 4m/s2,水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】取向右为正,根据牛顿第二定律可得F+μmg=ma,解得:a=8m/s2,方向向右.故A正确、BCD错误.故选A.
【点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用牛顿第二定律建立方程进行解答.
8. 下列说法正确的是 ( )
A. 拔河比赛时,胜方拉对方的力大于败方拉对方的力
B. 马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等
D. 用铁锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A.拔河比赛时,胜方拉对方的力等于败方拉对方的力,只是地面摩擦力不同的原因,A错误;
B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车受到的地面摩擦力,B错误;
C.太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力属于作用力与反作用力,二者大小一定相等,方向相反,C正确;
D.锤对钉的打击力与钉对锤的作用力属于作用力与反作用力,二者大小一定相等,方向相反,D正确;
故选CD。
9. 甲、乙两物体受水平力的作用,在光滑水平面上沿一条直线运动,其v-t图像如图所示,关于两物体的受力情况和运动情况,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反
B. 若t=0时甲、乙在同一点,则甲、乙之间的距离先增大后减小
C. 若t=0时甲、乙在同一点,则t=4s时二者相遇
D. 若t=4s时甲、乙相遇,则t=8s时两物体间距离与t=0时相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据两物体的v-t图像,两者速度都是正值,说明二者运动方向相同,故A错误;
B.若t=0时甲、乙在同一点,甲的速度先大于后小于乙的速度,甲、乙之间的距离先增大后减小,故B正确;
C.若t=0时甲、乙在同一点,则t=4s时二者速度相等,根据速度时间图像面积表示位移可知,t=4s时甲在乙前面,故C错误;
D.若t=4s时甲、乙相遇,则t=0时甲在乙后面6m,t=8s时甲在乙后面6m,即t=8s时两物体间距离与t=0时相等,故D正确。
故选BD。
10. 某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 行李始终受三个力的作用
B. 行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 行李0.5s时与传送带相对静止
D. 行李相对传送带发生了0.5m的位移
【答案】BC
【解析】
【详解】C.行李无初速度地放在传送带上,行李相对于传送带向右运动,行李所受滑动摩擦力方向向左,行李开始向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
解得
令经历时间,行李与传送带达到相等速度,则有
解得
此过程行李位移
可知,行李0.5s时与传送带相对静止,故C正确;
A.结合上述可知,行李开始向左做匀加速直线运动,此过程受重力、支持力与向左的滑动摩擦力三个力作用,随后行李又以与传送带相等的速度向左做匀速直线运动,此过程行李受重力与支持力二个力作用,该过程行李不受摩擦力作用,故A错误;
B.结合上述可知,行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力,故B正确;
D.结合上述可知,历时0.5s行李与传送带达到共同速度,此过程传送带匀速运动位移
此过程行李相对传送带发生的位移
匀速过程没有发生相对运动,即行李相对传送带发生了0.25m的位移,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共20分)
11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)本实验采用的科学方法是_______________________。
(3)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图丙所示,读数为________N。
(4)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中正确的是 。
A. 拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B. 拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C. 橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要尽可能大些
D. 拉力F1和F2的夹角越大越好
【答案】(1)F′ (2)等效替代
(3)4.00 (4)B
【解析】
【小问1详解】
F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向。
【小问2详解】
“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置O点,采用了“等效替代”的科学方法。
【小问3详解】
结合图乙可知,弹簧测力计最小刻度为0.1N,则读数为4.00N;
【小问4详解】
A.拉橡皮条的细绳要长一些,但不一定必须等长,选项A错误;
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行,选项B正确;
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力大小要适当,选项C错误;
D.拉力F1和F2的夹角大小要适当,并非越大越好,选项D错误。
故选B。
12. 下图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。图中打点计时器的电源为的交变电源。在小车质量一定的情况下探究加速度与力的关系。
(1)为使轻绳对小车的拉力为小车所受的合外力,故在组装器材完毕后需平衡阻力,平衡阻力时________(选填“需要”或“不需要”)挂上砂桶;正确操作后,在长木板右端下放一块垫木,以调整长木板右端的高度,放上小车后,轻推小车使之运动,打点计时器在纸带上打出如图所示的纸带(纸带上打点方向为由到),则需要将垫木向________(选填“左”或“右”)移动。
(2)本实验操作过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足砂桶及砂的质量远小于小车质量。
(3)下图是某同学实验过程中得到的一条点迹清晰的纸带,已知相邻两点间还有4个点未画出,则根据纸带可得此次小车的加速度________。(结果保留3位有效数字)
(4)若某次实验过程中,求得小车加速度的大小为,则砂桶的加速度为________。
(5)如图是甲、乙、丙三位同学作出的加速度与弹簧测力计示数的关系图像,其中符合实验事实的是________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】(1) ①. 不需要 ②. 左
(2)不需要 (3)1.93
(4)
(5)乙
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为使轻绳拉力作为合力,即使除拉力以外合力为零,故不能将拉力算进去,即平衡阻力时不需要挂上砂桶;由纸带可以看出小车点迹分布越来越密集,说明小车在做减速运动,平衡阻力不足,需增大倾角,故需向左移动垫木;
【小问2详解】
小车所受拉力可由力传感器直接读取,故不再需要砂桶及砂的质量远小于小车质量;
【小问3详解】
根据逐差法,则有
【小问4详解】
两股轻绳拉小车,所以砂桶的加速度是小车加速度的2倍,即砂桶的加速度是;
【小问5详解】
本实验中作用在小车上的力可以准确测量,加速度与力成正比,可知乙正确。
四、解答题(本大题共三个小题,共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 我国的高速公路限速120km/h,因为车辆速度很大时遇到紧急情况将难以控制而非常危险。一辆汽车在沪蓉高速成南段以v0=108km/h的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机紧急刹车,刹车过程中加速度的大小为a=5m/s2,求∶
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车滑行50m所经历的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)汽车刹车时的初速度大小为:;设汽车经时间t停止,由运动学规律有
代入数据得
因,故汽车在10s内的位移等于6s内的位移,由运动学规律
代入数据解得
(2)由运动学规律有
代入数据解得
,(舍去)
即从开始刹车到汽车滑行50m所经历的时间为2s。
14. 如图所示,质量为的光滑小球A置于倾角的斜面上,并通过细线悬挂于天花板。已知斜面置于粗糙水平面上,细线与竖直方向夹角也为,整个系统处于静止状态。,,重力加速度为,求:
(1)轻线对小球A的拉力的大小;
(2)斜面对小球A的支持力的大小;
(3)地面对斜面的摩擦力。
【答案】(1)
(2)
(3),方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
对小球A受力分析后如图所示
在水平方向上,有
在竖直方向上有
可解得
【小问2详解】
根据第1问的分析可知,
【小问3详解】
若对斜面受力分析,可如图所示
小球A对斜面的弹力的水平方向分量与地面对斜面的静摩擦力大小相等,即
根据相互作用力原理,
所以,方向水平向右。
15. 如图,倾角=37°的足够长斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的小物块在大小恒为F=30N的水平推力作用下,从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动,已知物块与斜面间的动摩擦因数=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(1)求物块在力F作用下向上运动的加速度a;
(2)若力F作用2s后撤去,求物块上滑的最大位移xmax。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)依题意,对物体受力分析如图所示
垂直于斜面方向,由力的平衡条件有
沿斜面方向由牛顿第二定律有
而
联立代入数据计算解得
(2)F作用时间,撤去F瞬间,设物体速度为v,由运动学规律
代入数据得
由
代入数据得
撤去F后,物体向上做匀减速直线运动,速度为0时,向上位移最大,由牛顿第二定律有
代入数据得
由运动学规律得
代入数据得
所以,上滑的最大位移
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