内容正文:
江苏省运河中学高一上学期期中检测物理模拟试题(一)
一、单项选择题:本题共10题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 矢量都是有方向的
B. 时间、时刻是标量,路程是矢量
C. 初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量
D. 矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
2. 如图所示为运动员进行200m比赛时的情景,获得比赛第一名的运动员A成绩为20.00秒,下列说法正确的是( )
A. 比赛过程中A的平均速度大小为10m/s
B. 比赛过程中A的最大速度一定超过10m/s
C. 研究运动员比赛动作时,可以将运动员看成质点
D. 比赛中任何时刻A的瞬时速率一定比其他运动员大
3. 一辆汽车在平直公路上行驶,从t=0时刻起,其位移(x)随时间(t)、加速度(a)随时间(t)的图像分别如图甲、乙所示。由图可知( )
A. t=2s时汽车的速度等于10m/s B. 0~2s 过程汽车的平均速度大于10m/s
C. t=2s时刻与t=4s汽车的速度之比为1∶ 2 D. 0~2s内与4s~6s内汽车的位移之比为5∶ 1
4. 如图所示,a、b、c、d为一条竖直线上的四个点。一小物块自a 点由静止释放,通过ab、bc、cd各段所用时间均为 T。现让该小物块自 b 点由静止释放,则该小物块( )
A. 通过 bc、cd段的时间均等于 T
B. 通过 c 点的速度等于通过 bd 段的平均速度
C. 通过 c、d 点的速度之比为
D. 通过 bc、cd段的时间之比为
5. 甲、乙同时从A处由静止出发,沿直线AB运动,甲先以加速度a1做匀加速运动,经一段时间后,改以加速度a2做匀加速运动,到达B的速度为v0,乙一直以加速度a做匀加速运动,到达B的速度也为v0。已知a1>a,则( )
A. a2=a B. 从A到B,甲、乙平均速度相等
C. 经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度 D. 经过AB间某一点时,甲的速度可能小于乙的速度
6. 图为某同学奔跑途中的两个瞬间,用f1、f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于f1、f2的方向,以下说法正确的是( )
A. f1向前,f2向后 B. f1向前,f2向前
C. f1向后,f2向后 D. f1向后,f2向前
7. 如图所示,轻弹簧的两端各受40N拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了10cm(在弹性限度内),那么下列说法正确的是( )
A. 弹簧所受的合力为80N
B. 该弹簧的劲度系数
C. 该弹簧的劲度系数
D. 根据公式,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
8. 如图所示,重为20N的木块放在倾角为θ=30°的斜面上受到的水平恒力的作用做匀速直线运动(F的方向与斜面平行),则木块与斜面的动摩擦因数为( )
A. 0.6 B.
C. D. 无法确定
9. 某个视频游戏控制器加速计的结构如图所示,水平地面上一个滑动块通过一根弹性绳跨过固定于A点的光滑定滑轮(大小不计)与墙面的O点相连,固定块通过电场给滑动块施加一个水平向右的控制力,使滑动块缓慢向右滑动。若弹性绳的拉力和伸长量成正比,其原长等于OA间的水平距离,在滑动块向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 地面对滑动块的支持力变小 B. 地面对滑动块的摩擦力不变
C. 固定块对滑动块的控制力不变 D. 固定块对滑动块的控制力减小
10. 如图所示,顶角恒为的型槽的底部用铰链连接在地面上,内部放一光滑的圆柱体,从OM水平的位置逆时针缓慢旋转到ON水平的过程中( )
A. 柱体对OM压力逐渐变小
B. 柱体对ON压力逐渐变大
C. ON竖直时,柱体对OM的压力最大
D. OM转过时,柱体对OM的压力等于重力
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
11. 某实验小组做“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)该实验运用的思想方法是___________;
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)按照正常实验操作,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_______;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其最小分度为: ________,其读数为_______N
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是___________(填入相应的字母)
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(5)该小组的同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图。其中对于提高实验精度最有利的
A. B.
C. D.
12. 两辆汽车均以30m/s的速度沿平直道路行驶,前车的司机发现前方路面有静止的故障车时,经过1s的反应时间后,采取紧急刹车,加速度为后车司机可以通过发现前车刹车灯亮起知道发生了紧急情况,也经过1s的反应时间后,采取紧急刹车,加速度也为10m/s²。求∶
(1)前一辆车应保持对前方至少多少距离内路况的观察才能保证安全;
(2)两车匀速行驶时后车至少应与前车保持多大的安全车距才能避免与前车相撞。
13. 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩。如图所示,有一企鹅在倾斜冰面上,从时起先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,时,突然卧倒肚皮贴着冰面以加速度大小为 匀减速向前滑行,最后以加速度大小为 加速返回滑到出发点(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。求:
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;
(2)企鹅向上减速滑行的位移大小;
(3)企鹅返回滑到出发点时的速度大小。
14. 如图所示,半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上,B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C,使其缓慢移动,直到B恰好运动到A的顶端,在此过程中A始终保持静止,已知A、B、C的质量都为m,A、B的半径均为R,C与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:
(1)B刚离开地面时,A对B的弹力大小;
(2)当A、B圆心的连线与地面的夹角为60°时,地面对A的支持力大小和摩擦力大小;
(3)C移动的整个过程中水平推力的最大值。
15. 如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
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江苏省运河中学高一上学期期中检测物理模拟试题(一)
一、单项选择题:本题共10题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 矢量都是有方向的
B. 时间、时刻是标量,路程是矢量
C. 初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量
D. 矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
【答案】A
【解析】
【详解】A.矢量既有方向,又有大小,故A正确;
B.时间、时刻、路程都是标量,故B错误;
C.电流是标量,故C错误;
D.矢量既有方向,又有大小,标量只有大小。具有严格的区别,故D错误。
故选A。
【点睛】理解矢量和标量的定义及区别。
2. 如图所示为运动员进行200m比赛时的情景,获得比赛第一名的运动员A成绩为20.00秒,下列说法正确的是( )
A. 比赛过程中A的平均速度大小为10m/s
B. 比赛过程中A的最大速度一定超过10m/s
C. 研究运动员比赛动作时,可以将运动员看成质点
D. 比赛中任何时刻A的瞬时速率一定比其他运动员大
【答案】B
【解析】
【详解】A.比赛过程中A的位移并非200m,所以平均速度
故A错误;
B.比赛过程中A的平均速率
所以最大速度一定超过10m/s,故B正确;
C.研究运动员比赛动作时,运动员大小形状不可以忽略,不可以将运动员看成质点,故C错误;
D.比赛中任何时刻A的瞬时速率不一定比其他运动员大,故D错误。
故选B。
3. 一辆汽车在平直公路上行驶,从t=0时刻起,其位移(x)随时间(t)、加速度(a)随时间(t)的图像分别如图甲、乙所示。由图可知( )
A. t=2s时汽车的速度等于10m/s B. 0~2s 过程汽车的平均速度大于10m/s
C. t=2s时刻与t=4s汽车的速度之比为1∶ 2 D. 0~2s内与4s~6s内汽车的位移之比为5∶ 1
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由题图甲可知,t = 2 s时刻,位移为20 m,在4 s时间内汽车的加速度是−2 m/s2,由位移时间公式可得
解得
由速度时间公式可得t = 2 s时刻汽车的速度大小为
0~2s 过程汽车的平均速度
由速度时间公式可得t = 4 s时刻汽车的速度大小为
所以t=2s时刻与t=4s汽车的速度之比为2∶ 1,故ABC错误;
D.汽车做匀减速直线运动,到停下所用时间是
4s~6s内汽车的位移
0~2s内与4s~6s内汽车的位移之比为5∶ 1,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,a、b、c、d为一条竖直线上的四个点。一小物块自a 点由静止释放,通过ab、bc、cd各段所用时间均为 T。现让该小物块自 b 点由静止释放,则该小物块( )
A. 通过 bc、cd段的时间均等于 T
B. 通过 c 点的速度等于通过 bd 段的平均速度
C. 通过 c、d 点的速度之比为
D. 通过 bc、cd段的时间之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.一小滑块自点由静止开始下滑比小滑块从点静止开始下滑通过段任意一点的速度大,所以让该滑块自点由静止开始下滑,相同位移平均速度变小,时间变大,通过、段的时间均大于,故A错误;
BC.从点静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为,根据初速度为的匀加速直线运动,相同时间的位移之比为
设,则,,设滑块匀加速运动的加速度为,从点静止开始下滑通过点,根据速度位移关系公式
解得
同理可得:d的速度
故
通过段的平均速度
所以有
故C正确,B错误;
D.由C选项及公式
可知
故D错误。
故选C。
5. 甲、乙同时从A处由静止出发,沿直线AB运动,甲先以加速度a1做匀加速运动,经一段时间后,改以加速度a2做匀加速运动,到达B的速度为v0,乙一直以加速度a做匀加速运动,到达B的速度也为v0。已知a1>a,则( )
A. a2=a B. 从A到B,甲、乙平均速度相等
C. 经过AB间任一点时甲的速度一定大于乙的速度 D. 经过AB间某一点时,甲的速度可能小于乙的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动公式
图像斜率为
甲前一段斜率 (因)
若,甲的图像全程在乙上方,末速度将大于,与题意矛盾,故 ,A错误;
C.对AB间任意位移
①若在甲第一段加速阶段,
即
②若在甲第二段加速阶段,结合全程末速度相等推导可得
因且,差值为正,仍有
故AB间任一点甲的速度一定大于乙,C正确;
B.AB间任一点甲的速度一定大于乙,可知甲的平均速度大于乙,B错误;
D.由C的推导可知,不存在甲速度小于乙的位置,D错误。
故选C。
6. 图为某同学奔跑途中的两个瞬间,用f1、f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于f1、f2的方向,以下说法正确的是( )
A. f1向前,f2向后 B. f1向前,f2向前
C. f1向后,f2向后 D. f1向后,f2向前
【答案】A
【解析】
【详解】当该同学奔跑途中,后脚用力向后蹬,人才向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,使运动员能向前运动,故f1向前。而当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则运动员会向前滑动。所以前脚受到地面的向后静摩擦力,f2向后。
A. f1向前,f2向后与分析相符,故A正确。
B. f1向前,f2向前与分析不符,故B错误。
C. f1向后,f2向后与分析不符,故C错误。
D. f1向后,f2向前与分析不符,故D错误。
7. 如图所示,轻弹簧的两端各受40N拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了10cm(在弹性限度内),那么下列说法正确的是( )
A. 弹簧所受的合力为80N
B. 该弹簧的劲度系数
C. 该弹簧的劲度系数
D. 根据公式,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.轻弹簧的两端各受40N拉力F的作用,所以弹簧所受的合力为零,故A错误;
BC.根据胡克定律得,弹簧的劲度系数为
故B错误C正确;
D.弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,重为20N的木块放在倾角为θ=30°的斜面上受到的水平恒力的作用做匀速直线运动(F的方向与斜面平行),则木块与斜面的动摩擦因数为( )
A. 0.6 B.
C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】将重力沿斜面与垂直于斜面分解,则有
由于木块做匀速直线运动,则沿斜面方向所受合力为0,结合上述有
木块受到斜面对其的滑动摩擦力,则有
解得
故选A。
9. 某个视频游戏控制器加速计的结构如图所示,水平地面上一个滑动块通过一根弹性绳跨过固定于A点的光滑定滑轮(大小不计)与墙面的O点相连,固定块通过电场给滑动块施加一个水平向右的控制力,使滑动块缓慢向右滑动。若弹性绳的拉力和伸长量成正比,其原长等于OA间的水平距离,在滑动块向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 地面对滑动块的支持力变小 B. 地面对滑动块的摩擦力不变
C. 固定块对滑动块的控制力不变 D. 固定块对滑动块的控制力减小
【答案】B
【解析】
【详解】CD.对滑动块受力分析,设弹性绳与水平方向得夹角为θ,如图所示
滑动块缓慢向右滑动,在水平方向与竖直方向受力平衡,根据平衡条件得
,
根据滑动摩擦力公式得
f=μN
设定滑轮的高度为h,则弹性绳的伸长量为
根据胡克定律得
T=kx
联立解得固定块对滑动块的控制力为
滑动块缓慢向右滑动,θ变小,tanθ变小,则固定块对滑动块的控制力变大,故CD错误;
A.由以上方程联立解的得地面对滑动块的支持力为
N=mg-kh
滑动块缓慢向右滑动,地面对滑动块的支持力不变,故A错误;
B.由以上方程联立解的得地面对滑动块的摩擦力为
f=μ(mg-kh)
滑动块缓慢向右滑动,地面对滑动块的摩擦力不变,故B正确。
故选B。
10. 如图所示,顶角恒为的型槽的底部用铰链连接在地面上,内部放一光滑的圆柱体,从OM水平的位置逆时针缓慢旋转到ON水平的过程中( )
A. 柱体对OM压力逐渐变小
B. 柱体对ON压力逐渐变大
C. ON竖直时,柱体对OM的压力最大
D. OM转过时,柱体对OM的压力等于重力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设OM板转动的角度为,对圆柱体受力分析如图,由正弦定理可得
从逐渐增大到(先锐角后钝角)故其正弦值先增大后减小,所以先增大后减小,先增大后减小,AB均错误;
C.根据上述分析可知,当时,ON竖直恰好竖直,此时
柱体对OM的压力最大,C正确;
D.把代入上式可知
D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
11. 某实验小组做“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)该实验运用的思想方法是___________;
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)按照正常实验操作,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_______;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其最小分度为: ________,其读数为_______N
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是___________(填入相应的字母)
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(5)该小组的同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图。其中对于提高实验精度最有利的
A. B.
C. D.
【答案】(1)A (2)F′
(3) ①. 0.1 ②. 2.00 (4)DE (5)B
【解析】
【小问1详解】
该实验运用的思想方法是等效替代法,故选A;
【小问2详解】
按照正常实验操作,图乙中的F与F′两力中,F是两个分力合力的理论值,而F′是两个分力合力的实验值,可知方向一定沿AO方向的是F′;
【小问3详解】
[1][2]弹簧秤的最小分度为:0.1N,其读数为2.00N
【小问4详解】
A.两根细绳不一定要必须等长,A错误;
B.橡皮条不一定与两绳夹角的平分线在同一直线上,B错误;
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时,两个弹簧秤的读数不要求一定相等,C错误;
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行,D正确;
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置,以保证两次的等效性,E正确。
故选DE。
【小问5详解】
做力的图示时选取的标度要大小适当,AD中选择的标度过大;同时两个分力的夹角大小要适当,且不超过弹簧弹性限度的情况下,分力越大,误差越小,则B精确度更高。故选B。
12. 两辆汽车均以30m/s的速度沿平直道路行驶,前车的司机发现前方路面有静止的故障车时,经过1s的反应时间后,采取紧急刹车,加速度为后车司机可以通过发现前车刹车灯亮起知道发生了紧急情况,也经过1s的反应时间后,采取紧急刹车,加速度也为10m/s²。求∶
(1)前一辆车应保持对前方至少多少距离内路况的观察才能保证安全;
(2)两车匀速行驶时后车至少应与前车保持多大的安全车距才能避免与前车相撞。
【答案】(1)75m (2)30m
【解析】
【小问1详解】
依题意,前车先匀速再匀减速,可得
【小问2详解】
前一辆车开始刹车后,后一辆车还在匀速行驶,后车比前车晚刹车,因为它们的加速度相等,所以后车的速度一直大于前车的速度,所以在刹车过程中两车之间的距离一直在减小,所以当前车停止运动时,若两车没有相撞,才能避免后车与前车相撞,设两车之间的距离为,则根据位移关系应该有
解得
13. 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩。如图所示,有一企鹅在倾斜冰面上,从时起先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,时,突然卧倒肚皮贴着冰面以加速度大小为 匀减速向前滑行,最后以加速度大小为 加速返回滑到出发点(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。求:
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;
(2)企鹅向上减速滑行的位移大小;
(3)企鹅返回滑到出发点时的速度大小。
【答案】(1)16m;(2)2m;(3)6m/s
【解析】
【详解】(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小为
代入数据解得
(2)8s末速度大小
8s末减速滑行,根据
代入数据解得
企鹅上滑的距离为2m。
(3)企鹅在冰面向上运动的最大距离为
根据可得
14. 如图所示,半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上,B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C,使其缓慢移动,直到B恰好运动到A的顶端,在此过程中A始终保持静止,已知A、B、C的质量都为m,A、B的半径均为R,C与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:
(1)B刚离开地面时,A对B的弹力大小;
(2)当A、B圆心的连线与地面的夹角为60°时,地面对A的支持力大小和摩擦力大小;
(3)C移动的整个过程中水平推力的最大值。
【答案】(1)2mg;(2);mg;(3)
【解析】
【详解】(1)B刚离开地面时,对B进行受力分析如图所示
由几何关系可知,A对B的支持力与水平方向所成的夹角
则有
(2)当A、B圆心的连线与地面的夹角为60°时,由上述分析可知,此时B离开地面,将A、B看作一个整体,此时地面对A的支持力与A、B两物体重力之和平衡,既大小相等,则有地面对A的支持力
地面对A的摩擦力f与C对B的弹力平衡,大小相等,对B受力分析知C对B的弹力
则地面对A的摩擦力
(3)由上述分析可知,C对B的弹力大小为
当越小时,F’越大,由题意可知
对C进行受力分析可得,水平推力大小等于C所受摩擦力与C对B的弹力的反作用力之和,即
15. 如图所示,物块A被轻质细绳系住静止在倾角为的斜面上,细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧点相连,物块B静止悬挂在点下方,轻弹簧水平,细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为、。已知轻弹簧劲度系数为k,B的质量为,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)弹簧的伸长量;
(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向;
(3)要使A、B始终在原有位置保持静止,A质量的最大值。(斜面始终处于静止状态)
【答案】(1)
(2)mg,方向水平向左
(3)
【解析】
【小问1详解】
对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析,根据平衡条件有,
解得,
【小问2详解】
对A与斜面整体进行分析,根据平衡条件有
结合上述解得
方向水平向左。
【小问3详解】
对A进行分析,斜面对A的支持力大小
斜面对A的最大静摩擦力
当A的质量达到最大值时,对A进行分析有
解得
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