内容正文:
佳木斯一中2025-2026学年度高一下开学考试
物理试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、单选题(本题共6小题,总计24分)
1. 为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设屋檐的底角为,底边为L,注意底边长度是不变的,雨滴下滑时有
所以
当时,时间最短,故ABD错误,C正确。
故选C。
【点睛】雨滴从房顶下淌时做初速度为零的匀加速直线运动,该物理模型和物块从斜面顶端沿斜面下滑一样,然后根据匀变速直线运动规律和牛顿第二定律列式求解。
2. 质量为0.2kg的物体,其速度在x,y方向的分量vx,vy,与时间的关系如图所示,已知x.y方向相互垂直,则( )
A. 0~4s内物体做直线运动
B. 4~6s内物体的位移为
C. 0~4s内物体的位移为12m
D. 0~6s内物体一直做曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A. 0~4s内,在x方向做匀速运动,在y方向做匀加速运动,因此物体做匀变速曲线运动运动,A错误;
B.由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,4~6s内,在x方向物体的位移为2m,在y方向物体的位移为4m,物体位移为
B正确;
C.0~4s内,在x方向物体的位移为4m,在y方向物体的位移为12m,物体位移为
C错误;
D.将4~6s内物体运动倒过来,相当于初速度为零,在x方向和y方向加速度都恒定,即物体加速度恒定,因此在这段时间内物体做初速度为零的匀加速直线运动,因此原题中在这段时间内物体做匀减速度直线运动,最终速度减为零,D错误。
故选B。
3. 从t=0时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动,其位移和速率的二次方的关系图线如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=2 s时物块位于x=-1 m处
B. 物块运动的加速度大小为a=1 m/s2
C. t=0时刻物块位于x=0处
D. 物块从2 s末至4 s末的平均速度大小为m/s
【答案】A
【解析】
【详解】B.由题意可知物块运动的初速度为0,根据匀变速直线运动的规律有
变形可得
结合图像可知,图像斜率为
即
B错误;
AC.t=0时,v=0,x0=-2 m,2 s内物块的位移为
则t=2 s时物块位于x=-1 m处,A正确,C错误;
D.物块从2 s末至4 s末的平均速度大小为
即为3 s末的速度,由匀变速直线运动速度与时间的关系式得
D错误。
故选A。
4. 如图所示,一个人静止在地面上,当时,人能拉起重物的最大重力为人重力的0.2倍,已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(忽略定滑轮的摩擦力),则当时,人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的( )
A. 0.3倍 B. 0.6倍 C. 0.8倍 D. 1.61倍
【答案】A
【解析】
【详解】设人与地面间的动摩擦因数为,当时
当时
求得,选项A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示,轻质细线绕过定轻质光滑滑轮,滑轮用轻杆固定干O处且O位于圆心的正上方,、另一端分别连接质量为m的小球P(可视为质点)、质量为的物体Q,将物体Q放置于粗糙水平面上,小球P放置于半径为R的光滑半圆柱上,当O、处于同一竖直线上时,处于水平且物体Q恰好不滑动,此时,,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物体Q与水平面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,对小球受力分析,由于小球处于平衡状态,绳子对小球P的拉力与小球P的重力和光滑半圆柱的支持力的合力等大反向,如图所示
由相似三角形有
解得
对物块受力分析,由平衡条件有
又有
解得
故选C。
6. 如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定的偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 ).与稳定在竖直位置时相比,小球高度
A. 一定升高 B. 一定降低
C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
【答案】A
【解析】
【详解】
试题分析:设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,对小球受力分析得:T1=mg,
弹簧的伸长x1=,即小球与悬挂点的距离为L1=L0+,当小车的加速度稳定在一定值时,对小球进行受力分析如图,得:T2cosα=mg,T2sinα=ma,所以:T2=,弹簧的伸长:x2==,则小球与悬挂点的竖直方向的距离为:L2=(L0+)cosα=L0cosα+<L0+=L1,所以L1>L2,即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小,所以小球一定升高,故A正确,BCD错误.
故选A.
二、多选题(本题共4小题,总计24分)
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和垂直绳子方向速度的合速度,如图所示
根据平行四边形定则有
则人拉绳行走的速度为,故B错误,A正确;
CD.对小船受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律有
船的加速度大小为
故D错误,C正确。
故选AC。
8. 如图所示,传送带固定在水平地面上,倾角为30°,顶端A点与底端B点相距24m,顺时针转动的速率为v=3.5m/s。将一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出,恰好落到A点且速度方向沿传送带向下。已知传送带的转轮很小,小物块与传送带间的动摩擦因数为,g取10m/s2,认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列正确的是( )
A. 小物块落到A点时的速度大小是6m/s
B. O点到水平地面的竖直高度是12.45m
C. 小物块从A点运动到B点所用的时间为4s
D. 小物块从A点运动到B点所用的时间为5.5s
【答案】AB
【解析】
【详解】A.设小物块落到A点时的速度大小v1,由题意可得
故A正确;
B.由题意级上述分析可得,物块从到A点时的竖直方向速度为
则从O到A竖直方向的距离为
O点到水平地面的竖直高度为
故B正确;
CD.由上述分析可得,传送带的速度小于物体落到传送带时的速度,故小物块会受到沿着斜面向上的摩擦力,以沿斜面向下为正方向,有
小物块会先减速,后匀速运动,小物块减速运动的时间为
减速运动的距离为
匀速运动的时间为
小物块从A点运动到B点所用的时间为
故CD错误。
故选AB。
9. 如图所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,不计空气阻力,两球落地时的水平位移分别为s和 2s。重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A. A、B两球的初速度大小之比为1∶4
B. A、B两球的初速度大小之比为1∶2
C. 两小球运动轨迹交点的水平位移为
D. 两小球运动轨迹交点的高度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球做平抛运动,竖直方向有
A球运动时间
B球运动时间
所以
由
得
结合两球落地时位移之比
可知A、B两球的初速度之比,
故A错误,B正确;
CD.两球相交时,,水平方向位移相同,因此有
B球下落高度
A球下落的高度
各式联立得
两小球运动轨迹交点的高度
两小球运动轨迹交点的水平位移
联立解得
故C错误D正确。
故选BD。
10. 如图所示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上.现用水平拉力作用于a,使三个物块一起水平向右匀速运动.各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是
A. 该水平拉力大于轻绳的弹力
B. 物块c受到的摩擦力大小为μmg
C. 当该水平拉力增大为原来的1.5倍时,物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg
D. 剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为μmg
【答案】ACD
【解析】
【详解】三物块一起做匀速直线运动,由平衡条件得,对a、b、c系统:,对b、c系统:,则:F>T,即水平拉力大于轻绳的弹力,故A正确;c做匀速直线运动,处于平衡状态,则c不受摩擦力,故B错误;当水平拉力增大为原来的1.5倍时,,由牛顿第二定律得:对a、b、c系统:,对C:,解得:,故C正确;剪断轻绳后,b、c一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得:对b、c系统:,对c:,解得:,故D正确;故选ACD.
【点睛】本题考查了平衡条件和牛顿第二定律的应用,要分析清楚物体的受力情况,应用牛顿第二定律与平衡条件可以解题;解题时注意整体法与隔离法的应用.
三、实验题(4+12分)
11. 如图甲所示是研究小车“加速度与力的关系”的实验装置,木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,改变桶中沙的质量多次实验,完成下列问题:
(1)实验中需要_____。
A.测量沙和沙桶的总质量 B.保持细线与长木板平行
C.保持小车的质量不变 D.满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示,电源的频率为50Hz,则打B点时小车速度大小为____m/s,小车的加速度大小为____m/s2(两个计算结果均保留三位有效数字)。
(3)实验中描绘出图像如图丙所示,图像不过坐标原点的原因是__________。
A.补偿阻力时倾角过大
B.补偿阻力时倾角过小或忘了补偿阻力操作
C.操作时没有满足“沙和沙桶的总质量远小于小车的质量”条件
D.操作时没有做到“细线与长木板平行”条件
【答案】 ①. BC##CB ②. 0.416 ③. 1.48 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1]AD.根据题意,由实验原理可知,绳子的拉力可以由拉力传感器测出,则不需要测量沙和沙桶的总质量,也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故AD错误;
B.为了使细绳对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整木板上滑轮的高度使细绳与木板平行,故B正确;
C.本实验采用的是控制变量法,要研究小车加速度与力的关系,必须保持小车的质量不变,故C正确。
故选BC。
(2)[2]根据题意可知,电源频率为,相邻计数点间有四个点未标出,则相邻计数点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,打B点时小车速度大小为
[3]由逐差法有
解得
(3)[4]由图像可知,图像在a轴上有截距,这是由于平衡摩擦力过度造成的。
故选A。
12. 在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛运动的轨迹和求物体的平抛初速度。
(1)实验简要步骤如下:
A.安装好器材,反复调试,直到平板竖直且斜槽末端________,记下斜槽末端小球的抛出点O和过O点的竖直线.
B.让小球多次从斜槽上_________位置滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛轨迹
D.测出曲线上某点的坐标x、y,用_________(用x、y表示)算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值;
(2)一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得,又量出它们之间的竖直距离分别为,,重力加速度取,利用这些数据,可求得:
①物体抛出时的初速度为______m/s;
②物体经过B时竖直分速度为______m/s;
③抛出点在A点上方高度为_____m处。
【答案】 ①. 水平 ②. 同一 ③. ④. 2 ⑤. 1.5 ⑥. 0.0125
【解析】
【详解】(1)A[1]为了确保小球做平抛运动,斜槽末端应尽量水平;
B[2]为了保证每次平抛的初速度大小相同,小球应多次从同一点由静止开始释放;
D[3]根据平抛运动的规律可知
,
解得
(2)①[4]根据竖直方向是匀变速直线运动,结合位移差公式,有
水平为匀速直线运动,所以
②[5]再由平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则物体经过B时竖直分速度为
③[6]B点下落的竖直高度为
所以抛出点在A点上方高度为
四、解答题(10+12+14分)
13. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图甲和图乙所示.取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)前2 s内物体运动的加速度和位移;
(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ.
【答案】(1)2m/s2 4m (2)5 kg 0.1
【解析】
【详解】(1)根据速度图象的斜率表示加速度,知前2s内物体的运动加速度:
前2s内物体的位移为:
x=at2=×2×22m=4m
(2)根据牛顿第二定律得:
前2s内:F1-μmg=ma
后2s内:F2=μmg
由图得 F1=15N,F2=5N
代入解得:m=5kg,μ=0.1
14. 如图甲所示,粗糙的水平地面上有长木板P,小滑块Q(可看作质点)放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示,已知小滑块Q与长木板P的质量相等,小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数;
(2)长木板P与地面之间的动摩擦因数;
(3)长木板P停下来的时间。
【答案】(1)0.05
(2)0.075 (3)9s
【解析】
【小问1详解】
设滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数为μ1,由乙图可知,力F在5s时撤去,此时长木板P的速度为v1=5m/s,6s时两者速度相同为v2=3m/s,在0~6s的过程,对Q,由牛顿第二定律得
根据图乙可知
代入数据,联立解得
【小问2详解】
设长木板P与地面之间的动摩擦因数为μ2,在5s~6s,对P,由牛顿第二定律得
由乙图可知
代入数据可得
【小问3详解】
6s末到长木板停下的过程,对长木板由牛顿第二定律得
代入数据可得
这段时间
故长木板P停下来的时间
15. 如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=2kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=3m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F=20N的水平恒力拉动小物块,到O点时撤去拉力,小物块水平抛出并击中挡板(g取10m/s²)则:
(1)若小物块击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6.cos37°=0.8)求F的作用时间;
(2)改变拉力F的作用时间,可使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标。(结果可保留根式)
【答案】(1)0.8s;(2)()
【解析】
【分析】
【详解】(1) 若小物块击中挡板上的P点,则
、
解得
在水平面上,对小物块受力分析,由牛顿第二定律可得
又
解得
(2)小物块击中挡板时
、
且由几何关系可得
击中挡板时速度
当即时速度最小,此时
故
击中点坐标为
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佳木斯一中2025-2026学年度高一下开学考试
物理试卷
满分:100分 时间:75分钟
一、单选题(本题共6小题,总计24分)
1. 为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是
A. B.
C. D.
2. 质量为0.2kg的物体,其速度在x,y方向的分量vx,vy,与时间的关系如图所示,已知x.y方向相互垂直,则( )
A. 0~4s内物体做直线运动
B. 4~6s内物体的位移为
C. 0~4s内物体的位移为12m
D. 0~6s内物体一直做曲线运动
3. 从t=0时刻开始,物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动,其位移和速率的二次方的关系图线如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=2 s时物块位于x=-1 m处
B. 物块运动的加速度大小为a=1 m/s2
C. t=0时刻物块位于x=0处
D. 物块从2 s末至4 s末的平均速度大小为m/s
4. 如图所示,一个人静止在地面上,当时,人能拉起重物的最大重力为人重力的0.2倍,已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(忽略定滑轮的摩擦力),则当时,人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的( )
A. 0.3倍 B. 0.6倍 C. 0.8倍 D. 1.61倍
5. 如图所示,轻质细线绕过定轻质光滑滑轮,滑轮用轻杆固定干O处且O位于圆心的正上方,、另一端分别连接质量为m的小球P(可视为质点)、质量为的物体Q,将物体Q放置于粗糙水平面上,小球P放置于半径为R的光滑半圆柱上,当O、处于同一竖直线上时,处于水平且物体Q恰好不滑动,此时,,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物体Q与水平面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
6. 如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定的偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 ).与稳定在竖直位置时相比,小球高度
A. 一定升高 B. 一定降低
C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
二、多选题(本题共4小题,总计24分)
7. 如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
8. 如图所示,传送带固定在水平地面上,倾角为30°,顶端A点与底端B点相距24m,顺时针转动的速率为v=3.5m/s。将一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出,恰好落到A点且速度方向沿传送带向下。已知传送带的转轮很小,小物块与传送带间的动摩擦因数为,g取10m/s2,认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列正确的是( )
A. 小物块落到A点时的速度大小是6m/s
B. O点到水平地面的竖直高度是12.45m
C. 小物块从A点运动到B点所用的时间为4s
D. 小物块从A点运动到B点所用的时间为5.5s
9. 如图所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,不计空气阻力,两球落地时的水平位移分别为s和 2s。重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A. A、B两球的初速度大小之比为1∶4
B. A、B两球的初速度大小之比为1∶2
C. 两小球运动轨迹交点的水平位移为
D. 两小球运动轨迹交点的高度
10. 如图所示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上.现用水平拉力作用于a,使三个物块一起水平向右匀速运动.各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是
A. 该水平拉力大于轻绳的弹力
B. 物块c受到的摩擦力大小为μmg
C. 当该水平拉力增大为原来的1.5倍时,物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg
D. 剪断轻绳后,在物块b向右运动的过程中,物块c受到的摩擦力大小为μmg
三、实验题(4+12分)
11. 如图甲所示是研究小车“加速度与力的关系”的实验装置,木板置于水平桌面上,一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F,改变桶中沙的质量多次实验,完成下列问题:
(1)实验中需要_____。
A.测量沙和沙桶的总质量 B.保持细线与长木板平行
C.保持小车的质量不变 D.满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示,电源的频率为50Hz,则打B点时小车速度大小为____m/s,小车的加速度大小为____m/s2(两个计算结果均保留三位有效数字)。
(3)实验中描绘出图像如图丙所示,图像不过坐标原点的原因是__________。
A.补偿阻力时倾角过大
B.补偿阻力时倾角过小或忘了补偿阻力操作
C.操作时没有满足“沙和沙桶的总质量远小于小车的质量”条件
D.操作时没有做到“细线与长木板平行”条件
12. 在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛运动的轨迹和求物体的平抛初速度。
(1)实验简要步骤如下:
A.安装好器材,反复调试,直到平板竖直且斜槽末端________,记下斜槽末端小球的抛出点O和过O点的竖直线.
B.让小球多次从斜槽上_________位置滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛轨迹
D.测出曲线上某点的坐标x、y,用_________(用x、y表示)算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值;
(2)一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得,又量出它们之间的竖直距离分别为,,重力加速度取,利用这些数据,可求得:
①物体抛出时的初速度为______m/s;
②物体经过B时竖直分速度为______m/s;
③抛出点在A点上方高度为_____m处。
四、解答题(10+12+14分)
13. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图甲和图乙所示.取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)前2 s内物体运动的加速度和位移;
(2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ.
14. 如图甲所示,粗糙的水平地面上有长木板P,小滑块Q(可看作质点)放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示,已知小滑块Q与长木板P的质量相等,小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数;
(2)长木板P与地面之间的动摩擦因数;
(3)长木板P停下来的时间。
15. 如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=2kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=3m,圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F=20N的水平恒力拉动小物块,到O点时撤去拉力,小物块水平抛出并击中挡板(g取10m/s²)则:
(1)若小物块击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6.cos37°=0.8)求F的作用时间;
(2)改变拉力F的作用时间,可使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标。(结果可保留根式)
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