内容正文:
高 一 物 理 试 卷
时量:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于物理概念的说法中正确的是
A.质量均匀分布的物体,重心一定在物体上
B.物体的速度越大,惯性越大
C.做直线运动的物体位移和路程一定相同
D.在国际单位制中,力学范围内三个基本物理量分别是长度、质量和时间
2.(★)如图所示,一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速度地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中错误的是
A.黑色的径迹将出现在木炭包的右侧
B.开始时木炭包相对于传送带向左运动
C.木炭包的质量越大,径迹的长度越短
D.木炭包与传送带间的动摩擦因数越大,径迹的长度越短
3.(★)春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机 A、B同时从同一地点竖直向上直线飞行的v-t图像。下列说法正确的是
A.两架无人机 A、B在加速阶段的加速度之比为1:2
B.两架无人机 A、B在减速阶段的加速度之比为1:2
C.0~30s,两架无人机 A、B的位移之比为1:2
D.0~30s,两架无人机A、B的平均速度之比为2:1
4.一位外卖员进入厢式电梯上楼或下楼,他用手机中的加速度传感器记录了电梯在某一段运动过程中的竖直方向加速度随时间变化的图像,如图所示,图中a₀已知,重力加速度为g,取竖直向上为正方向。下列说法正确的是
A. 时间段内,外卖员处于超重状态,且电梯一定在加速上升
B. 时间段内,电梯一定处于匀速状态
C. 时间段内,外卖员的重力变小
D.质量为m的外卖员对电梯地板最大压力为 mg+ma₀
5.(★)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块 P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为 F的水平外力推动物块 P,设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是
A.若μ≠0,则 B.若 则
C.若μ=0,则 D.μ越大,k越大
6.(★)如图甲、乙所示,两个相同的物块 P、Q均置于光滑水平地面上,细杆O1A、O2B分别绕O₁、O₂以相同的角速度ω沿顺时针方向转动。A、B分别为细杆与物块的接触点,某时刻两细杆与水平地面之间的夹角均为θ,此时O1A、O2B 的长度分别为 关于该时刻,下列说法正确的是
A. P的速度大小为
B. Q的速度大小为
C. P、Q的速度大小相等
D. P、Q的速度大小之比为
7.“魔幻城市”重庆的立体交通层叠交错,时时上演着“速度与激情”,小明选取其中两条线路探究车辆的运动。如图所示,轻轨列车与汽车初始时车头齐平,分别从M和N 同时向左出发,直道M与车道NO的距离为15m。列车在直道M上以速度10m/s做匀速直线运动。在长为120m的直道 NO段,汽车先以初速度15m/s做匀减速直线运动,加速度大小为 速度减为5m /s后,匀速运动到O。两车均视为质点,则
A.从初始时到两车速度相同,经历时间2 s
B.两车速度相同时,相距最近
C.汽车到达O点前,两车不会再次出现齐平
D.汽车到达O点前,两车相距的最远距离为25 m
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.人们用手抛撒种子进行播种,某次抛撒种子后,其中两颗种子A、B的运动轨迹如图所示,A的质量比B要大,它们的轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,M、N分别为运动轨迹上与O在同一水平线上的两点,P、Q是两轨迹的最高点。从O到M 和O到N 的过程中,不计空气阻力,则
A. A的速度变化量比 B的大
B. A的最小速度比 B的大
C. A抛出的初速度可能比 B的大
D. A抛出的初速度可能比 B的小
9.(★)学校试卷扫描机器正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张试卷”,进纸系统的结构示意图如图所示,设图中刚好有48张相同的试卷,每张试卷的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张试卷向右运动;搓纸轮与试卷之间的动摩擦因数为μ₁,试卷与试卷之间、试卷与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ₂,工作时搓纸轮给第1张试卷压力大小为 F。试卷扫描机器正常工作时,下列说法正确的是
A.第2张试卷受到第1张试卷的摩擦力方向向左
B.第10张试卷与第11张之间的摩擦力大小为μ₂(F+mg)
C.第48张试卷与摩擦片之间的摩擦力为0
D.要做到“每次只进一张试卷”应要求
10.必修一教材中利用v—t图像推导位移公式运用了微积分的思想,即无限分割微元求和、逐渐逼近真实状况的思想。如图甲,表面光滑、顶角为2α的圆锥体固定在水平面上。一质量为m的细匀质绳圈水平静置于圆锥体上,运用上述思想,在绳圈上截取一小段微元,其对应圆心角为△θ,水平面内受力如图乙所示,其中绳圈的张力为 F。已知圆锥面对绳圈的支持力为N,重力加速度为g,当θ趋于0时,sinθ≈θ,则
A. B. N=mgsinα
C. D.
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11.(8分)如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O;再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点。
(1)如图乙所示,用一个弹簧秤拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点达到O点,弹簧秤的示数
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上作图,如图丙所示,其中O处为结点位置。图中的 F 与 F'两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是 。
(3)本实验采用的科学方法是 。(填字母序号,下同)
A.理想实验 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(4)用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条时,除了记下结点的位置O外,还要记录两只弹簧秤的示数,两细绳的方向。记录力的方向时,下列操作可取的是 。
A.由结点位置O开始,沿着细线用铅笔将拉力的方向描出
B.沿细线选择与O点相距较远的位置再确定一点,连接点O与该点,即为力所在的方向
C.沿细线选择与O点相距较近的位置再确定一点,连接点O与该点,即为力所在的方向
12.(★)(8分)同学利用如图(a)所示的装置测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数和当地重力加速度、金属板固定于水平实验台上,一轻绳跨过轻滑轮,左端与放在金属板上的滑块(滑块上固定有宽度为d=2.000 cm的遮光条)相连,另一端可悬挂钩本实验中可用的钩码,共有N=6个,每个质量均为 实验步骤如下:
a:在金属板上适当的位置固定光电门 A和B,两光电门通过数据采集器与计算机相连。
b:用电子秤称出滑块和遮光条的总质量为M=0.150kg。
c:将n(依次取n=1,2,3,4,5,6)个钩码挂在轻绳右端,其余 N-n个钩码固定在滑块上。用手按住滑块,并使轻绳与金属板平行。接通光电门,释放滑块。计算机自动记录:
i.遮光条通过光电门 A 的时间
ii.遮光条通过光电门B的时间
iii.遮光条的后端从离开光电门A到离开光电门B的时间
iv.经数据处理后,可得到与n对应的加速度a 并记录。
回答下列问题:
(1)在n=3时,
①忽略遮光条通过光电门时速度的变化,滑块加速度的表达式为 ,其测量值为 m/s²(计算结果保留3位有效数字。通过计算机处理得到
②考虑遮光条通过光电门时速度的变化,滑块加速度的测量值a₁ (填“大于”“等于”或“小于”)滑块加速度的真实值a₂。
(2)利用记录的数据拟合得到a-n图像,如图(b)所示,该直线在横轴上的截距为p,用已知的物理量数值和测得的物理量p,表示μ与p之间的数学函数关系:μ= 。(重力加速度 g取
四、解答题(13题10分,14题14分,15题15分)
13.(★)(10分)如图所示,质量均为m的两小球A、B在O点以 的速度向左、向右水平抛出,经过t=0.4s进入下方的水平风洞区域。风洞的竖直宽度L=1m,长度足够长。球在风洞中受到恒定的水平向左的风力,大小F=mg,重力加速度大小 求:
(1)球A 进入风洞时的速度 v;
(2)球A、B离开风洞时位置间的距离x。
14.(14分)如图所示,半径为 R 的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动,一质量为 m 的小物块,在陶罐内随陶罐一起转动且相对罐壁静止,物块和O点的连线与OO'之间的夹角 已知小物块与陶罐间的动摩擦因数 可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,R=0.25m,,重力加速度为g取 求:
(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求转台转动的角速度ω₀;
(2)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求小物块的线速度大小v;
(3)小物块与转台不发生滑动时转台转动的角速度范围。
15.(15分)如图所示,质量为M=2kg的木板A静止于粗糙的水平面上,木板 A 与水平地面的动摩擦因数 质量为m=1kg的可视为质点的木块B从木板 A的左端点以初速度 滑上木板 A,木块B与木板A的动摩擦因数 不计空气阻力,重力加速度取g=
(1)木块B刚滑上木板 A时,求此时木板 A 和木块B的加速度大小aA,aB;
(2)木块B始终未从木板A右端滑下,求木块B运动的全过程的位移大小xB;
(3)若木块B与木板A的动摩擦因数随位置x(x表示距离木板A左端点的距离)成线性变化,即 A的长度L=5m ,改变B的初速度大小使其恰好不从木板A的右端滑下,求木块B的初速度大小。
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$高一物理试卷参考答案
一二、选择题
题号
1
3
4
6
8
9
10
答案
D
B
D
AD
0
ACD
BD
AC
1.D【解析】重心是物体各部分重力的等效作用点。质量均匀分布的物体,重心不一定在物体上,例如均匀圆环的重
心在圆心(不在物体上),故A错误;惯性是物体抵抗运动状态改变的性质,仅由质量决定(牛顿第一定律),与速度无
关。速度大但质量小的物体(如子弹)惯性小,速度小但质量大的物体(如静止卡车)惯性大,故B错误;位移是初位置
到末位置的有向线段(矢量),路程是实际运动路径长度(标量)。做直线运动的物体若往返运动(如从A到B再回到
A),位移为0而路程不为0,故位移和路程不相同,故C错误;国际单位制(S)中,力学基本物理量是长度(单位:米)、
质量(单位:千克)、时间(单位:秒),其他力学量(如力、速度)均可由此导出,故D正确。故选D。
2.C【解析】设木炭包的质量为m,传送带的速度为V,木炭包与传送带间的动摩擦因数为4。对木炭包运动过程进行
分析知,木炭包放上传送带时,传送带相对木炭包向右运动,传送带受到木炭包的摩擦力向左,则木炭包受到传送带
向右的摩擦力,且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度,木炭包相对传送带向左
运动,径迹出现在木炭包右侧,直到木炭包与传送带速度相等,一起做匀速运动,径迹不再变化。木炭包相对传送带
运动时,共加速度为a=g,径证长度=0gg即传送带速度越大,径选越长;动摩擦因数越大,径证超
短;径迹的长度与木炭包的质量无关。综上所述,C错误,A、B、D正确。故选C。
3B【解折]因豫的例率等于加建度,则两架无人机AB在加速阶段的加速度之比为器-是:易-子A话误两架
无人款A,B在减造卧授的加速度之比为器一员:员-分B正确:由因缘与全标轴国成的西积等于位带可物0
30s,两架无人机A,B的位移之比1:1,均为号×30X6m=90m,根据=兰可知,平均速度之比为1:1,CD
错误。
4.D【解析】1~2时间段内,加速度为正,即加速度方向竖直向上,外卖员处于超重状态,此时电梯可能加速上升,也
可能减速下降,故A错误;2一时间段内,加速度为零,处于平衡状态,所以电梯可能处于匀速状态,也可能处于静
止状态,故B错误;外卖员的重力只由外卖员的质量和重力加速度决定,与外卖员的运动状态无关,故C错误;~2
时间段内,外卖员的最大加速度为ao,此时电梯对外卖员的支持力最大,设为Fm,由牛顿第二定律Fm一mg=m0,解
得Fm=mg十mao,根据牛顿第三定律可得,外卖员对电梯地板最大压力为F:=Fm=mg十mao,故D正确。故选D。
5.A
【解析】三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度大小a=F-mg
6m
1
所以,R和Q之间相互作用力为F=3ma+3mg=2F
Q与P之间相豆作月力为=F-mg一ma=F-omg一君F+mg=号F
F
所以可得=下,一
2
3
5
6
无论是否为零,6号恒成立。
故选A。
6.D【解析】将速度分解如图甲、乙所示,图甲中,由于P对OA杆的约束,A点实际运动方向为水平方向,将A点的速
度沿杆和垂直杆分解,有y=wL,=nsin0
可知一的A错误,
图乙中,2=wl2,a=vasin 0=wLsin0
可知P,Q的速度大小之比为迎=,L
oL2sin0°
故选D。
0∠8
0
甲
乙
高一物理参考答案(N)一1
7.D【解析】两车速度相同时有v例=%一al
其中v=10m/s,v=15m/s,a=1m/s2
联立解得t=5S,故A错误;
车头齐平开始,匀速追匀减速,共速前距离越来越大,共速时不是相距最近,故B错误;
1
两车再次齐平,经历时间t2,由v2=%。一2近
解得2=10s
此时汽车速度h=vA一al1=5m/s
1
汽车位移=14一2a后=100m
汽车距离O点x3=120m一a2=20m
可知汽车到达O点前,两车会出现再次齐平,故C错误;
汽车到达O点时,列车比汽车多运动的位移△x=20m
两车相距最远距离xm=√(△x)2十h2=√202十15m=25m,故D正确。
故选D。
8.ACD【解析】两种子分别从O抛出到M、N的过程中做斜抛运动,斜抛运动具有对称性,斜抛的时间是从抛出点到
最高点时间的2倍,而从抛出点到最高点可以看成是反向的平抛,根据A=g,又种子A上升的最大高度较高,可
知种子在空中的运动时间A>B,根据△v=g△l
可知A的速度变化量比B的大,故A正确;
根据x=t,又种子B的水平位移较大,可知水平速度B>队,二者的最小速度即水平速度,即B的最小速度比A要
大,故B错误;
根据⑦,=g,可知种子A初速度的竖直分量y,1大于种子B初速度的竖直分量V,2,根据6=√十心,无法判断二
者抛出的初速度大小关系,故A抛出的初速度可能比B的要大,也可能要小,故C、D正确。
故选ACD。
9.BD【解析】第1张试卷相对与第2张试卷向右运动,第1张试卷下表面受到第2张试卷施加的向左滑动摩擦力,则
第2张试卷受到第1张试卷的摩擦力方向向右,故A错误;第10张试卷与第11张试卷之间及第48张试卷与摩擦片
之间的摩擦力均为静摩擦力,根据受力平衡条件可知,摩擦力大小均为∫=(F十mg),故B正确、C错误;
要微到“每次只进一张试卷”,对最上面的一张试卷应满足么F>(F十mg),所以么>F中mg,故D正确。
F
故选BD。
总质量为m,对应圆心角为△9的微元段质量△m=会m
两端绳圈的张力F,夹角为△0,两个张力F的合力(指向圆心)P。=2Fin学≈2F,9=F△
把支持力N'正交分解,水平方向N'cosa=F。,竖直方向N'sina=△mg
联立可得F=2品。N-金g
sin a
圆锥面对绳圈的支持力N=∑N=之△mg=mg
sin a sin a
故选AC。
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11.(8分)(1)3.00
(2)F
(3)B
(4)B
【解析】(1)弹簧秤最小一格表示0.1N,根据读数规则,力的大小应为3.00N。
(2)图中F是利用平行四边形定则画出的合力方向,而F是实验中利用一个弹簧测力计拉动橡皮条时的拉力,根据
高一物理参考答案(N)一2
二力平衡的原则,F一定沿着橡皮条方向。
(3)本实验用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果替代两根弹簧测力计拉橡皮条的效果,应用了等效替代法。故选B。
(4)沿着细线描出方向时,若笔与细线接触,误差会太大,所以利用两点确定一条线的方法,选择相距较远的两点来
确定方向。合理的操作为:在记录结点位置O的情况下,选择与O点相距较远的位置再确定一点,连接该点与结点
O。故选B。
dd
12(8分)(1)0A△
11.38②大于
△t12
222p
【解折》0振搭加速度的定义公式=“
通过光电门A时,滑块的速度为心三
通过光电门B时,滑块的速度为2=
△l2
dd
联立解得,滑块加速度的表达式为a,=,△
△l12
代入数据可得,滑块加速度为a=1.38m/s2
dd
②考虑遮光条通过光电门时速度的变化,滑块加速度为2=
△t2△t1
4e+学学
则a2<a1
(2)由牛顿第二定律可得mmg-μ[(N-n)mog十Mg]=(Nm十M)a
参理可得a=的,-g-一10
则有及=2计6=1r
该直线在横轴上的截距为力,则有k=
联立可半0
解得μ=21一p
四、解答题(13题10分,14题14分,15题15分)
13.(10分)【解析】(1)设球进入风洞时的竖直分速度为
竖直方向小球做自由落体运动,则八,=gt…
…(1分)
球进入风洞时的速度大小=√听十…(们分)
解得v=5m/5,由几何关系可知,方向与竖直方向成37°…
………………(2分)
(2)设球在风洞中运动的时间为4,球在风洞中的水平加速度大小为Q,A、B两球在风洞中的水平位移分别为、2
在凤洞中坚直方向有L=4,十号所
…(2分)
F
由牛顿第二定律得a一m
由水平方向的运动规律得
x=4十2a
1
边=w4-2a明
…(2分)
两球离开风洞时的距离x=十x2十2h
解得x=3.6m…
(2分)
14.(14分)【解析】(1)当摩擦力为零时,重力与支持力的合力提供向心力mgtan0=muw2Rsin0
w=4W5rad/s…(3分)
(2)由几何关系得r=Rin0=
8m
高一物理参考答案(N)一3
15
线速度v=ωr=2
m/S…
(3分)
(3)分两种临界情况:
角速度较小(下滑趋势,摩擦力向上):
竖直方向:Fcos0+f1sin0=mg
水平方向:Fsin0-ficos0=mo Rsin0
(2分)
且f=μFN
联立解得=4@西rad/s
7
(2分)
角速度较大(上滑趋势,摩擦力向下):
竖直方向:F2cos0=mg+f2sin0
水平方向:F2sin0+f2cos0=mw3Rsin0…
(2分)
且f2=uF2,联立解得=20rad/s
故角速度范图40rad/s≤≤20rad/s
…
7
(2分)
15.(15分)【解析】(1)对木块B分析,根据牛顿第二定律有mg=ma
13
代入数据得au=3m/s
…
(2分)
对木块A分析,根据牛顿第二定律有mg一h(mg十Mg)=Ma
代入数据得a=了m/s
……
(2分)
(2)设经过l二者共速一al=aal
代入数据得t=1s
此时二者速度=号m%
(1分)
共速后,若二者能以共同加速度做匀减速运动,则么(mg十Mg)=(m十M)a
代人教器得a=1m/s<a=号m/付
…(2分)》
所以二者能以共同加造度做匀减速,则=,
2a
代入数据解得=8m
55
(2分)
(3)设B向右运动1时,A刚开始运动,对A受力分析mg=h(m十M)g
其中2=k
代入数据得x=3m
………………………………………
(2分)
当0<x≤3m,此过程B相对A的加速度为a=g=x(m/s2)
当>3m,此过程B相对A的加速度为a,则有a=ms+mg二(mg十Mg2
m
分
代入数据得a=3)3(m/S)
2
(2分)
画出agA一x图像,由0一6=一2amx知,
图缘所国的西积S=艺
代入数据得=3√3m/s
(2分)
3L-3
/n
高一物理参考答案(N)一4