内容正文:
高一年级第四次质量检测
物理试题
考试时间:75分钟 分数:100分
一、单选题(每题4分,共4*11=44分,每题只有一个正确选项)
1. 下列关于质点的说法,正确的是( )
A. 运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点
B. 研究火车通过路旁一根电线杆时,火车可以看作质点
C. 研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看作质点
D. 研究奥运会跳水运动员跳水动作时,能将运动员看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.能否看作质点与研究的问题有关:研究地球公转时,地球大小远小于日地距离,可看作质点;研究原子核内部结构时,原子核不可看作质点,不存在绝对的能/不能看作质点的物体,故A错误;
B.研究火车通过电线杆的过程时,火车长度对通过时间的影响不可忽略,不能看作质点,故B错误;
C.研究弧圈球时,乒乓球的旋转、各部分运动差异是研究的核心内容,大小形状不可忽略,不能看作质点,故C正确;
D.研究跳水动作时,需要关注运动员的肢体姿态、动作细节,大小形状不可忽略,不能看作质点,故D错误。
故选C。
2. 关于物体惯性大小,下列说法正确的是( )
A. 体积越大,惯性越大 B. 速度越大,惯性越大
C. 质量越大,惯性越大 D. 阻力越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】惯性大小只与物体质量有关,质量越大,惯性越大,与体积、速度、受力等均无关。
故选C。
3. 一平板车受到三个共点力作用做匀速直线运动,则这三个力可能是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】B
【解析】
【详解】因平板车做匀速直线运动,则合力为零。
A.、的合力范围在1~3N,则三个力的合力不可能为零,故A错误;
B.、的合力范围在2~14N,则三个力的合力可能为零,故B正确;
C.、的合力范围在5~19N,则三个力的合力不可能为零,故C错误;
D.、的合力范围在0~10N,则三个力的合力不可能为零,故D错误。
故选B。
4. 关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度为零时,它受到的合外力一定为零
B. 运动的物体受到的合外力突然反向,则物体的加速度立即反向
C. 运动的物体受到的合外力突然反向,则物体的速度立即反向
D. 物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的速度为零与合外力并没有直接的关系,速度为零时,合外力也可以很大,故A错误;
BC.加速度与合外力是瞬时对应的,运动的物体受到的合外力突然反向,则物体的加速度立即反向,而速度不会立即反向,故B正确,C错误;
D.物体所受的合外力不为零时,加速度不为零,但加速度方向不一定与速度方向相同,则速度不一定增大,故D错误。
故选B。
5. 2025年端午节期间,全国多地举行了龙舟赛活动。一艘龙舟沿直线运动,在某一段时间内的加速度随时间变化的关系图像如图所示,若龙舟在时的速度大小为,龙舟在内一直向正方向运动,则龙舟在时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图像面积代表速度变化量,所以内
龙舟在内一直向正方向运动,且龙舟在时的速度为,所以时的速度
故选C
6. 如图甲、乙所示为某物体在0~时间内运动的x-t图线和v-t图线,由图可知,在0~时间内( )
A. 物体做的是曲线运动 B. 物体做加速度越来越小的运动
C. 图甲中时刻,图线的斜率为 D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.x-t图线和v-t图线只能用来描述直线运动的规律,由乙图可知,物体做加速度恒定的匀减速直线运动,故AB错误;
C.因为物体做匀变速运动,中间时刻的速度等于全程的平均速度
则图甲中时刻,图线的斜率为,故C正确;
D.乙图所围面积表示物体运动的位移,即,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上,重力加速度为g,重力的两个分力分别为F1、F2为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球的重力产生两个作用效果:一是使球压紧挡板,二是使球压紧斜面;如图
将小球的重力mg分解,可得
故选C。
8. 一个空心圆柱形纸筒按如图甲所示的方式水平放置在两摞书所形成的台阶之间,从前往后的示意图如图乙所示。已知空心圆柱左侧所靠的书壁为竖直面,不计纸筒受到的摩擦力。现略微减小两本书之间的距离,关于纸筒所受支持力的变化,下述分析正确的是( )
A. 左侧书对纸筒的支持力变大 B. 左侧书对纸筒的支持力变小
C. 右侧书对纸筒支持力变大 D. 右侧书对纸筒的支持力不变
【答案】B
【解析】
【详解】纸筒受到重力、左侧书水平向右的弹力与右侧书指向圆心斜向左上方的弹力,作出受力示意图,如图所示
根据平衡条件可得,
当减小两本书之间的距离,减小,变小,则减小;增大,则减小。
故选B。
9. 如图所示,在光滑水平地面上,两物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为3 N。现施加一个水平拉力F,使两物块一起向右做匀加速直线运动,为保证绳子不被拉断,则F的最大值为( )
A 3 N B. 4 N C. 5 N D. 6 N
【答案】D
【解析】
【详解】对左边物块受力分析,当细线拉力最大时可知
对整体分析可知
可得
故选D。
10. 某建筑工地中的圆锥状沙堆如图甲所示,可将其理想化为图乙所示的圆锥体。沙粒可视为质点,沙粒间的动摩擦因数为,沙粒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑沙粒的滚动。当把沙粒轻放在圆锥形沙堆的侧面上,该沙粒恰好能静止时,沙堆的高度达到最大,此时,沙堆的底面圆半径为,体积,则要堆放体积为的沙堆,沙堆的底面直径至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】沙粒静止时,重力沿斜面的分力与最大静摩擦力平衡。设圆锥面与底面的夹角为θ,则有
可得
由几何关系可知
沙堆体积
当体积为V0时,底面半径
沙堆的底面直径为
故选B。
11. 如图所示,光滑水平面上,AB两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2,在拉力F作用下,AB共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD. 突然撤去拉力瞬间,物体A受力情况不变,因此物体A的加速度a1=a,由牛顿第二定律可得
撤去拉力后,物块B在水平方向只受弹簧弹力的作用,由牛顿第二定律可得
联立可得
ABC错误,D正确;
故选D。
二、多选题(5分*3=15分,错选不得分)
12. 如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A. 向右做加速运动
B. 向右做减速运动
C. 向左做加速运动
D. 向左做减速运动
【答案】AD
【解析】
【详解】弹簧处于压缩状态,小球水平方向受到向右的弹簧弹力F,由牛顿第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球与小车相对静止,故小车可能向右加速运动或向左减速运动.故AD正确,BC错误.故选AD
13. 在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )
A. 8 B. 10 C. 15 D. 18
【答案】BC
【解析】
【详解】设这列车厢的总节数为n,P、Q挂钩东边有k节车厢,每节车厢的质量为m,由牛顿第二定律可知
,
解得
k是正整数,n只能是5的整倍数。
故选BC。
14. 如图所示,一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为=2kg的物块P,Q为一质量为=4kg的重物,Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数k=100N/m,系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,加速度为a且大小未知,已知在前0.2s时间内F为变力,0.2s以后F为恒力,已知,下列说法正确的是( )
A. 加速度a大小为 B. 力F的最小值为10N
C. 力F的最大值为64N D. Q与P分离时弹簧处于压缩状态
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.力F作用前,P、Q系统处于静止状态,故有
当P与Q分离时,弹簧的形变量为
对P,根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
此时弹簧处于压缩状态,故A错误,D正确;
B.当力F最小时,对P、Q整体,根据牛顿第二定律有
解得,故B错误;
C.分离时力F最大,对Q根据牛顿第二定律有
解得,故C正确;
故选CD。
三、实验题(2分*7=14分)
15. 某同学利用如图所示的装置来“探究两个互成角度的力的合成规律”:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和,试回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验不能完成的是______(绳子能承受的拉力足够大)。
A.钩码的个数
B.钩码的个数,
C.钩码的个数,
D.钩码的个数,,
(2)在作图时,你认为下图中______(选填“甲”或“乙”)符合实际。
【答案】 ①. B ②. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]三根绳子的拉力成一定夹角,若两个弹力大小之和等于第三个力,则不满足实际操作。
故选B。
(2)[2]绳OC应沿竖直方向,即F3沿竖直向下,故甲图符合实际。
16. 如图所示为某实验小组设计的“验证牛顿第二定律”的实验装置:
(1)为了使小车受到的合力大小与细线的拉力大小相等,图中装置还需要进行调整的操作是:将木板_______(选填“左”或“右”)端垫高,不挂砝码盘,打开打点计时器,轻推小车,多次调节木板倾角,直到小车在斜面上_______(选填“匀速”“匀加速”或者“匀减速”)下滑。
(2)经过以上调整后,在“验证加速度与力的关系”时,保持小车质量不变,当砝码和砝码盘的总质量为某一值时,得到的纸带如下图所示:
①已知所用打点计时器的频率为,相邻两个计数点之间有四个点未画出,由纸带可求得小车的加速度大小为_______,打下计数点4时的速度大小为_______。(计算结果均保留三位有效数字)
②以砝码和砝码盘总重力作为小车受到的合力大小,改变砝码的个数多次测量,结合实验得到的数据描绘出小车的加速度与合力的图像如下图所示。已知实验过程中没有任何操作错误,数据测量和计算准确,图像与理论不符合的主要原因是________。
A. 补偿阻力过大
B. 补偿阻力不足
C. 小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量
D. 未满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量
【答案】 ①. 左 ②. 匀速 ③. 3.90 ④. 1.15 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了使小车受到合力大小与细线拉力的大小相等必须补偿阻力,补偿阻力的主要操作是:将木板没有滑轮的一端(左端)垫高,不挂砝码盘,打开打点计时器,轻推小车,直到打出的纸带点迹均匀,即小车匀速下滑。
(2) [3][4]①由逐差法可计算加速度
[5]②随着实验的进行,砝码质量逐渐增大后不再满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量,砝码的总重力与细线拉力大小不能近似相等,使得图像不再是直线,故选D。
四、解答题
17. (12 分)如图所示,质量为2 kg的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,2s 后物体的速度达到2.4m/s。求:(物体与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2)
(1)物体的加速度大小。
(2)物体受到的水平拉力F的大小。
【答案】(1)
(2)6.4N
【解析】
【小问1详解】
由加速度的定义式得,物体的加速度
【小问2详解】
对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律,有
代入数据,解得物体受到的水平拉力
18. 如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是。g取,。为保证细线不被拉断,求矩形盒:
(1)竖直向上匀加速时,加速度可取的最大值;
(2)水平向右匀加速时,加速度可取的最大值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
竖直向上匀加速运动时,小球受力如图所示
b线拉力小于a线拉力,a线拉力达到最大值20N时,加速度最大,竖直方向由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
水平向右匀加速运动时,竖直方向有
当b线拉力达到最大值20N时,加速度最大,水平方向由牛顿第二定律有
解得
19. 如图所示,固定在竖直平面内倾角、轨道高度AD=2.4m的倾斜直轨道AB,与水平直轨道BC顺滑连接(小物块经过B点前、后的速度大小不变),C点处有一竖直墙壁。某一小物块(视为质点)从A点由静止开始下滑,到达B点的速度大小为4m/s。假定小物块与AB、BC间的动摩擦因数相同。()
(1)求小物块与AB轨道之间的动摩擦因数;
(2)为防止小物块在C点撞到墙壁,求BC间距离的最小值;
(3)若小物块刚好不撞上C点,在墙壁的C点所装的弹射装置(长度不计)给小物块一初速度,要使小物块能返回到A点,求至少为多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块在AB面上的加速度大小为,根据几何关系有
由速度位移关系式
可得
由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
由牛顿第二定律可得
则物块在BC面上的加速度大小
刚好不撞上C点,设BC的长度为xBC,得
解得BC的长度至少为
【小问3详解】
要使滑块能到A点,则到达A点速度最小值为0,物块在AB轨道上滑动的加速度为,由牛顿第二定律可得
解得
方向沿斜面向下,由
得
由
得
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高一年级第四次质量检测
物理试题
考试时间:75分钟 分数:100分
一、单选题(每题4分,共4*11=44分,每题只有一个正确选项)
1. 下列关于质点的说法,正确的是( )
A. 运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点
B 研究火车通过路旁一根电线杆时,火车可以看作质点
C. 研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看作质点
D. 研究奥运会跳水运动员跳水动作时,能将运动员看作质点
2. 关于物体惯性大小,下列说法正确的是( )
A. 体积越大,惯性越大 B. 速度越大,惯性越大
C. 质量越大,惯性越大 D. 阻力越大,惯性越大
3. 一平板车受到三个共点力作用做匀速直线运动,则这三个力可能是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
4. 关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度为零时,它受到的合外力一定为零
B. 运动的物体受到的合外力突然反向,则物体的加速度立即反向
C. 运动的物体受到的合外力突然反向,则物体的速度立即反向
D. 物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
5. 2025年端午节期间,全国多地举行了龙舟赛活动。一艘龙舟沿直线运动,在某一段时间内的加速度随时间变化的关系图像如图所示,若龙舟在时的速度大小为,龙舟在内一直向正方向运动,则龙舟在时的速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图甲、乙所示为某物体在0~时间内运动的x-t图线和v-t图线,由图可知,在0~时间内( )
A. 物体做的是曲线运动 B. 物体做加速度越来越小的运动
C. 图甲中时刻,图线的斜率为 D.
7. 如图所示,质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上,重力加速度为g,重力的两个分力分别为F1、F2为( )
A. B.
C D.
8. 一个空心圆柱形纸筒按如图甲所示的方式水平放置在两摞书所形成的台阶之间,从前往后的示意图如图乙所示。已知空心圆柱左侧所靠的书壁为竖直面,不计纸筒受到的摩擦力。现略微减小两本书之间的距离,关于纸筒所受支持力的变化,下述分析正确的是( )
A. 左侧书对纸筒的支持力变大 B. 左侧书对纸筒的支持力变小
C. 右侧书对纸筒的支持力变大 D. 右侧书对纸筒的支持力不变
9. 如图所示,在光滑水平地面上,两物块用细线相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为3 N。现施加一个水平拉力F,使两物块一起向右做匀加速直线运动,为保证绳子不被拉断,则F的最大值为( )
A. 3 N B. 4 N C. 5 N D. 6 N
10. 某建筑工地中的圆锥状沙堆如图甲所示,可将其理想化为图乙所示的圆锥体。沙粒可视为质点,沙粒间的动摩擦因数为,沙粒之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑沙粒的滚动。当把沙粒轻放在圆锥形沙堆的侧面上,该沙粒恰好能静止时,沙堆的高度达到最大,此时,沙堆的底面圆半径为,体积,则要堆放体积为的沙堆,沙堆的底面直径至少为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,光滑水平面上,AB两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2,在拉力F作用下,AB共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2,则( )
A. , B. ,
C , D. ,
二、多选题(5分*3=15分,错选不得分)
12. 如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
A. 向右做加速运动
B. 向右做减速运动
C. 向左做加速运动
D. 向左做减速运动
13. 在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )
A. 8 B. 10 C. 15 D. 18
14. 如图所示,一轻弹簧一端固定在倾角为53°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为=2kg的物块P,Q为一质量为=4kg的重物,Q与P接触但不粘连。弹簧的劲度系数k=100N/m,系统处于静止状态。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,加速度为a且大小未知,已知在前0.2s时间内F为变力,0.2s以后F为恒力,已知,下列说法正确的是( )
A. 加速度a大小为 B. 力F最小值为10N
C. 力F的最大值为64N D. Q与P分离时弹簧处于压缩状态
三、实验题(2分*7=14分)
15. 某同学利用如图所示的装置来“探究两个互成角度的力的合成规律”:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、和,试回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验不能完成的是______(绳子能承受的拉力足够大)。
A.钩码的个数
B.钩码的个数,
C.钩码的个数,
D.钩码的个数,,
(2)在作图时,你认为下图中______(选填“甲”或“乙”)符合实际。
16. 如图所示为某实验小组设计的“验证牛顿第二定律”的实验装置:
(1)为了使小车受到的合力大小与细线的拉力大小相等,图中装置还需要进行调整的操作是:将木板_______(选填“左”或“右”)端垫高,不挂砝码盘,打开打点计时器,轻推小车,多次调节木板倾角,直到小车在斜面上_______(选填“匀速”“匀加速”或者“匀减速”)下滑。
(2)经过以上调整后,在“验证加速度与力关系”时,保持小车质量不变,当砝码和砝码盘的总质量为某一值时,得到的纸带如下图所示:
①已知所用打点计时器的频率为,相邻两个计数点之间有四个点未画出,由纸带可求得小车的加速度大小为_______,打下计数点4时的速度大小为_______。(计算结果均保留三位有效数字)
②以砝码和砝码盘的总重力作为小车受到的合力大小,改变砝码的个数多次测量,结合实验得到的数据描绘出小车的加速度与合力的图像如下图所示。已知实验过程中没有任何操作错误,数据测量和计算准确,图像与理论不符合的主要原因是________。
A. 补偿阻力过大
B. 补偿阻力不足
C. 小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量
D. 未满足小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量
四、解答题
17. (12 分)如图所示,质量为2 kg的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,2s 后物体的速度达到2.4m/s。求:(物体与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2)
(1)物体的加速度大小。
(2)物体受到的水平拉力F的大小。
18. 如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是。g取,。为保证细线不被拉断,求矩形盒:
(1)竖直向上匀加速时,加速度可取的最大值;
(2)水平向右匀加速时,加速度可取的最大值。
19. 如图所示,固定在竖直平面内倾角、轨道高度AD=2.4m的倾斜直轨道AB,与水平直轨道BC顺滑连接(小物块经过B点前、后的速度大小不变),C点处有一竖直墙壁。某一小物块(视为质点)从A点由静止开始下滑,到达B点的速度大小为4m/s。假定小物块与AB、BC间的动摩擦因数相同。()
(1)求小物块与AB轨道之间的动摩擦因数;
(2)为防止小物块在C点撞到墙壁,求BC间距离的最小值;
(3)若小物块刚好不撞上C点,在墙壁的C点所装的弹射装置(长度不计)给小物块一初速度,要使小物块能返回到A点,求至少为多大?
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