精品解析:河南郑州市第七高级中学2025-2026学年高一上学期期末物理试卷
2026-04-29
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内容正文:
郑州市第七高级中学2025—2026学年上期期末考试
高一物理试题卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 2025年9月22日,中国海军宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已在福建舰上成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练。福建舰的单次电磁弹射仅需3秒即可精准释放所需动力,弹射速度最大可调整为370km/h,适配2-70吨的各类舰载机,则( )
A. 3s指的是时刻
B. 370km/h指的是平均速率
C. 弹射动力相同时,舰载机质量越大,加速度越大
D. 被弹射的舰载机在加速过程中,加速度方向和速度方向同向
【答案】D
【解析】
【详解】A.3s表示弹射过程持续的时间间隔,是时间段而非时刻点,故A错误;
B.370km/h描述弹射过程中达到的最大瞬时速度,而非整个过程的平均速率,故B错误;
C.根据牛顿第二定律,弹射动力相同时,质量越大,加速度越小,故C错误;
D.舰载机加速过程中速度增大,加速度方向与速度方向始终相同,故D正确。
故选D。
2. 图a所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图b是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s内的图线为曲线,其余为直线),则( )
A. 0~10s内,机器人做加速直线运动
B. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
C. 机器人在0~30s内位移大小为7m
D. 10~30s内,机器人的平均速度大小为0.35m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移时间图线的斜率可反映速度,0~10s内,图线的斜率不变,机器人做匀速运动,故A错误;
B.0~10s内图线的斜率与10s~20s内图线的斜率关系为
所以机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向,速度不相同,故B错误;
C.机器人在0~30s内的位移大小为,故C错误;
D.10~30s内,机器人的位移大小为
则机器人的平均速度大小为,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量为m的木箱在大小为F的水平外力作用下,沿倾角为θ的斜面匀速向上运动。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 木箱所受合力大小为
B. 斜面对木箱的支持力大小为
C. 斜面对木箱的摩擦力大小为
D. 斜面对木箱作用力的合力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.对木箱进行受力分析,受到重力、斜面体的弹力、水平外力F,由于木箱沿着斜面匀速向上运动,根据木箱受力平衡得木箱所受合力大小为0,A错误;
B.由于垂直于斜面上受力平衡,斜面对木箱的支持力大小
B错误;
C.由于沿着斜面上受力平衡,有
得斜面对木箱的摩擦力大小为
C正确;
D.斜面对木箱作用力的合力大小与重力和外力F的合力大小相同,即
D错误。
故选C。
4. 如图所示,用一根轻质弹性绳将一副重力为10N的画框对称悬挂在墙壁上,墙壁上的挂钩光滑,画框上两个挂钉间的距离固定为0.5m。弹性绳一端和水平方向成60°夹角,若弹性绳的伸长始终处于弹性限度内,劲度系数为,则( )
A. 该弹性绳的原长为
B. 该弹性绳的原长为
C. 若减小两挂钉间距,则画框静止时弹性绳对挂钩的作用力变小
D. 若减小两挂钉间距,则画框静止时弹性绳的长度变长
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对画框受力分析,如图
受到重力G和两个大小相等的绳拉力F1、F2的作用而处于静止状态,根据平衡条件可得
解得
根据胡克定律可得
其中,由几何关系可得
解得,故A错误,B正确;
C.弹性绳对挂钩的作用力是两段绳拉力的合力。根据力的平衡,这个合力与画框的重力大小相等、方向相反。由于画框的重力不变,所以无论两挂钉间距如何变化,画框静止时弹性绳对挂钩的作用力大小始终等于画框的重力,保持不变,故C错误;
D.若减小两挂钉间距,则画框静止时弹性绳两拉力的合力不变,但夹角减小,则两拉力均减小,根据胡克定律可得,弹性绳的长度变短,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,竖直面内固定一光滑大圆环轨道,O为圆心,在大圆环轨道最高点A固定一个光滑的小滑轮,一轻绳绕过小滑轮,一端连接套在大圆环轨道上的小球,用力F拉轻绳另一端,在小球从B点缓慢上升到C点的过程中,有( )
A. 拉力F逐渐增大
B. 拉力F先减小后增大
C. 小球对大圆环轨道的压力大小保持不变
D. 小球对大圆环轨道的压力先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】对小球进行受力分析如图所示,
根据相似三角形法可得
在小球从B点缓慢上升到C点的过程中,重力大小、方向均不变,A、B间的距离变小,不变,则拉力F逐渐减小,大圆环轨道对小球的支持力大小不变,由牛顿第三定律知小球对大圆环轨道的压力大小不变。
故选C。
6. 如图,“极速之旅”是主题乐园常见的大型机动游乐项目。若“极速之旅”从离地面高度为100m处由静止开始自由下落,到离地面20m处时开始制动,假设制动力为恒力,座舱到达地面时速度刚好减为0。已知座舱内某游客的质量为70kg,g取,不计一切阻力,则( )
A. 座舱自由下落阶段中,游客受到的重力为0
B. 座舱下落过程的最大速度大小为40m/s
C. 座舱下落到地面的时间为4s
D. 座舱制动阶段中,座椅对游客的支持力大小为2800N
【答案】B
【解析】
【详解】A.座舱自由下落阶段,游客处于完全失重状态,座椅对游客的支持力为0,但游客受到的重力不为0,故A错误;
B.座舱自由下落的位移为
设自由下落的时间为,则
解得
则座舱下落过程的最大速度大小为,故B正确;
C.设座舱制动阶段中的加速度大小为,下落的高度为
则
解得
座舱制动阶段所需时间为
座舱下落到地面的时间为,故C错误;
D.座舱制动阶段中,对游客,根据牛顿第二定律
解得,故D错误。
故选B。
7. 常见的家用洗衣机有滚筒洗衣机和波轮洗衣机。滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平轴转动,可认为衣服在竖直平面内做匀速圆周运动。而波轮洗衣机脱水时,可认为衣服紧贴着桶壁在水平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 对于滚筒洗衣机,衣服上的水在最高点比最低点更难甩出
B. 衣服在滚筒洗衣机中转一圈,受桶壁的弹力大小一直不变
C. 若增大波轮洗衣机的脱水转速,则桶壁对衣服的静摩擦力增大
D. 若增大波轮洗衣机的脱水转速,则桶壁对衣服的弹力减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.衣物在最低点时,以水为对象,根据牛顿第二定律可得
衣物在最高点时,以水为对象,根据牛顿第二定律可得
可知衣物在最低点时,水需要的附着力更大,更容易做离心运动,所以湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出,故A正确;
B.对于滚筒洗衣机,衣服在竖直平面内做圆周运动。设衣服质量为M。在最高点
在最低点
所以衣服受桶壁的弹力大小是变化的,故B错误;
C.对于波轮洗衣机,衣服在水平面内做匀速圆周运动。在竖直方向上,衣服受到重力(竖直向下)和桶壁的静摩擦力(竖直向上)作用,二力平衡,即
静摩擦力的大小与衣服的重力相等,与洗衣机的转速无关,故C错误;
D.对于波轮洗衣机,衣服在水平面内做匀速圆周运动。在水平方向上,桶壁对衣服的弹力N提供向心力,即
当增大脱水转速时,角速度ω增大,所需的向心力增大,因此桶壁对衣服的弹力N增大,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,某辆自行车的后轮半径为,脚踏板到轴心的距离长度为,链轮的半径为,飞轮的半径为。某同学匀速骑行该车时,脚踏转动N圈的时间为t,则( )
A. 链轮转动的角速度为
B. 飞轮与后轮边缘线速度之比为
C. 链轮和飞轮的角速度之比为
D. 脚踏板转速不变时,若让链轮齿数变多、飞轮齿数变少,则车速会变快
【答案】D
【解析】
【详解】A.自行车的脚踏板与链轮同轴传动,角速度相同,即,故A错误;
B.自行车的飞轮与后轮同轴传动,角速度相同,根据可知,线速度之比为,故B错误;
C.链轮和飞轮通过链条传动,线速度相同,根据可知,角速度之比为,故C错误;
D.由C选项分析可得
脚踏板转速不变,即时,若让链轮齿数变多,即变大、飞轮齿数变少,即变小。则飞轮转动的角速度变大,即后轮转动的角速度变大,后轮边缘线速度变大,则车速会变快,故D正确。
故选D。
9. 如图,质量均为m的三个相同小球甲、乙、丙用轻弹簧连接,并用轻绳、固定,处于静止状态,水平,与竖直方向的夹角为60°,重力加速度大小为g,则( )
A. 的拉力大小为
B. 若剪断弹簧,该瞬间小球乙的加速度大小为2g
C. 若剪断弹簧,该瞬间小球乙的加速度大小为0
D. 若剪断绳子,该瞬间小球乙的加速度大小为g
【答案】AB
【解析】
【详解】A.对小球甲、乙、丙组成的整体,根据平衡条件可得,
解得,故A正确;
B.剪断弹簧之前,对小球乙受力分析
对小球丙
解得
若剪断弹簧后瞬间,弹簧的弹力不变,对小球乙根据牛顿第二定律可得
解得,故B正确;
C.若剪断弹簧,弹簧的弹力不变,对小球乙根据牛顿第二定律可得
解得,故C错误;
D.若剪断绳子,该瞬间小球乙所受弹簧的弹力和弹簧的弹力均不变,即小球乙的受力情况不变,该瞬间小球乙的加速度大小为0,故D错误。
故选AB。
10. 如图,质量为的一只长方体形铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上,铁箱与水平面之间的动摩擦因数,木块与铁箱间的动摩擦因数。随后逐渐减小水平拉力,发现木块沿铁箱左壁落到底部(不反弹)。之后再撤去拉力,发现木块又从铁箱左侧运动到右侧,该过程中铁箱始终向右运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,则( )
A. 木块恰好静止在后壁上时,木块受到的摩擦力大小为1.25N
B. 水平拉力的大小为129N
C. 撤去拉力之后,木块的加速度大小为
D. 撤去拉力之后,铁箱的加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.木块恰好静止在后壁上时,对木块受力分析,在竖直方向,故A错误;
B.木块恰好能静止在后壁上,对木块,在水平方向,设后壁对木块的支持力大小为,则
解得
对木块,根据牛顿第二定律可得
解得
对整体,根据牛顿第二定律可得
解得,故B正确;
CD.撤去拉力之后,对木块,根据牛顿第二定律可得
解得
对铁箱,根据牛顿第二定律可得
解得,故C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率顺时针运行,将行李无初速度地放在传送带底端,传送带将其送入飞机货舱前行李已匀速。若行李与传送带之间的动摩擦因数为,传送带与水平面的夹角为,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( )
A. 行李加速阶段和匀速阶段,所受摩擦力的方向相反
B. 一定大于
C. 若传送带速度足够大,可以无限缩短传送的时间
D. 若增大,则行李与传送带的相对位移会减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.行李箱在加速阶段和匀速阶段受到的摩擦力均沿传送带向上,故A错误;
B.要实现这一目的前提是沿传送带向上的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力,即
可得,故B正确;
C.若增加传送带速度足够大,由牛顿第二定律得
设传送带的长度为L,则行李在传送带上一直加速时,所用时间最短,由运动学公式有
联立解得
可知,若传送带速度足够大,不能无限缩短传送时间,故C错误;
D.设传送带的速度为,行李与传送带达到共速所用时间为
则行李与传送带的相对位移为
联立可得
可知,若μ增大,则行李与传送带的相对位移会减小,故D正确。
故选BD。
12. (如图所示,滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以速度大小为20m/s起跳,最后落在缓冲坡上的B点。已知缓冲坡倾角,不计空气阻力,,,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 运动员从A点到B点速度变化量的方向竖直向下
B. 运动员从A点运动到轨迹最高点用时2s
C. 缓冲坡上A、B两点间的距离为75m
D. 运动员落在B点的速度方向与斜面夹角的正切值是
【答案】AC
【解析】
【详解】A.运动员从A点到B点过程中只受重力,加速度为重力加速度,方向竖直向下,速度变化量的方向与加速度的方向相同,竖直向下,故A正确;
B.运动员在A点时,竖直分速度大小为
则运动员从A点运动到轨迹最高点用时,故B错误;
C.把运动员的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,如图所示
由图可知
解得
缓冲坡上A、B两点间的距离为,故C正确;
D.设运动员落在B点时速度与斜面夹角为,沿斜面方向的速度
其中
解得
则,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共14分。请把分析结果填到答题卡上或按题目要求作答。
13. 小明同学用如图甲所示的装置来完成探究“加速度与力、质量的关系”实验。
(1)根据实验要求进行实验,并补偿了阻力,实验得到如图乙所示的一条纸带,已知电源的频率为50Hz,每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,则滑块运动的加速度大小为________(保留2位有效数字);
(2)改变托盘中所放砝码的质量,根据得到的多条纸带得到滑块运动的加速度大小a,并记录对应的拉力传感器的示数F,据此得到的图像可能是________
A. B. C.
(3)另一同学没有使用拉力传感器,而是直接把悬挂托盘的绳子系于滑块上,想要以滑块、托盘及盘中砝码构成的系统为研究对象,探究加速度与力的关系。在改变作用力时,下列操作更恰当的是________
A. 将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘中
B. 将事先放在滑块上的砝码依次移到托盘中
C. A、B两种操作都可以
【答案】(1)0.75 (2)A (3)B
【解析】
【小问1详解】
每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,则计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得,滑块运动的加速度大小为
【小问2详解】
因平衡了摩擦力,力传感器测出了绳的拉力,对小车有
可得
则图像为过原点的倾斜直线,因测出了准确的合力则图像不会弯曲。
故选A。
【小问3详解】
探究加速度与力的关系实验中,改变拉力大小的方法会影响实验精度。A的方法改变了系统的总质量,而B的方法保持了系统的总质量不变。由于牛顿第二定律中,质量m的变化会影响加速度a的测量结果,因此B的方法能更好地控制变量,减小实验误差,更准确地反映加速度与力的关系。
故选B。
14. 在“探究平抛运动的特点”实验中,采用了如图甲所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是________
A. 必须调整斜槽、使其末端水平
B. 斜槽要尽量光滑
C. 小球运动时固定白纸的背板应保持竖直
D. 小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结果
(2)描出小球平抛运动的轨迹如图乙所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,OA、AB竖直方向高度分别为、,若________则OA、AB段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若________,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
(3)某同学改用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,他让小球从1.25m的高度处水平飞出,用频闪照相机拍摄小球的平抛运动(每秒频闪20次),最多可以得到小球在空中运动的________个位置(g取)
【答案】(1)AC (2) ①. 1:3 ②. 1:1
(3)10
【解析】
【小问1详解】
A.通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;
B.只要保证小球做平抛运动就行,斜槽光滑不光滑对实验没有影响,故B错误;
C.小球在竖直面内做平抛运动,避免因摩擦而使运动轨迹改变,小球运动时不应与木板上的白纸相碰撞,故小球运动时挡板及白纸应保持竖直,故C正确;
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦影响平抛轨迹,对实验有影响,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1][2]O为抛出点,竖直方向自由落体运动,OA、AB段时间间隔相等,按照自由落体规律,初速度为零匀加速,根据,则有
水平匀速运动,在误差允许的范围内,根据,则有
【小问3详解】
根据平抛运动沿竖直方向为自由落体运动,则有
解得小球在空中运动的运动时间为
频闪周期为
因为
故最多可以得到小球在空中运动的10个位置。
三、计算题:本题共4小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要验算步骤。只写最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
15. 如图,质量的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g取。在运动过程中,求:
(1)轻绳的拉力T;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数。
【答案】(1)5N;(2)
【解析】
【详解】(1)m处于平衡状态,受到重力、拉力F和轻绳拉力FT,如图所示
以m为研究对象,由平衡条件得:水平方向
竖直方向
解得
θ=30°,
(2)以M、m整体为研究对象,设杆对M的支持力为FN,由平衡条件得:水平方向
竖直方向
解得
16. 某中学高一课外活动小组自制一枚水火箭。设水火箭发射后始终在竖直方向上运动在水火箭向下喷水过程中,水火箭可认为做匀加速直线运动,水火箭从地面静止出发经过4s到达离地面高20m处时水恰好喷完。接着水火箭向上做匀减速运动。最后落回到地面。不计空气阻力,g取,求:
(1)水火箭喷水时的加速度和水火箭恰好喷完水时的速度;
(2)水火箭从发射到落回地面所用的时间。
【答案】(1),方向竖直向上;,方向竖直向上;(2)
【解析】
【详解】(1)水火箭从地面静止出发经过4s到达离地面高20m处时水恰好喷完,设水火箭喷水时的加速度大小为,则有
解得
方向竖直向上;水火箭恰好喷完水时的速度大小为
方向竖直向上。
(2)水喷完后,水火箭继续向上做匀减速运动所用时间为
继续向上运动的高度为
水火箭落后地面做自由落体运动,则有
解得
水火箭从发射到落回地面所用的时间为
17. 如图所示,质量为、长的木板(厚度不计)静止在水平地面上,质量为的小物块(可看成质点)以初速度从左端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数,小物块与木板间的动摩擦因数为,小物块与地面间的动摩擦因数为。重力加速度g取,求:
(1)小物块滑离木板的时间:
(2)忽略小物块离开木板与地面碰撞导致的速度变化,请通过计算判断小物块滑离木板之后,是否会与木板发生碰撞。
【答案】(1)
(2)不会
【解析】
【小问1详解】
小物块在木板上滑行过程,对小物块由牛顿第二定律得
解得
对木板由牛顿第二定律得
解得
设小物块滑离木板的时间为,则有
代入数据可得
解得或(舍去,此时小物块速度小于木板速度)
则小物块滑离木板的时间为。
【小问2详解】
小物块滑离木板时,物块的速度为
木板的速度为
小物块滑离木板后,小物块的加速度大小为
木板的加速度大小为
可知木板减速的加速度小于小物块减速的加速度;小物块滑离木板后到停下通过的位移大小为
木板通过的位移大小为
由于,可知小物块滑离木板之后,不会与木板发生碰撞。
18. 如图所示,光滑斜面AB与水平粗糙传送带BC平滑连接,传送带以3m/s的速度顺时针转动,BC长。一物块由静止开始从斜面某处下滑,经过C点后水平抛出。物块落至水平地面D点时的速度大小为5m/s,方向与水平地面夹角53°。已知物块与传送带间的动摩擦因数,,,重力加速度大小g取,求:
(1)物块从C点抛出至D点的水平位移大小;
(2)当物块在斜面上下滑的高度H变化时,物块仍可以落至D点,求使物块仍落至D点的H的最大值;
(3)若将物块在斜面上下滑的高度调整为,求物块落地时速度和水平地面的夹角。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从C点抛出至D点的过程中,物块做平抛运动,物块落至水平地面D点时水平分速度大小为
竖直分速度大小为
则平抛的时间为
物块从C点抛出至D点的水平位移大小
【小问2详解】
物块在C点时,由于
所以,当物块在传送带上一直减速,且物块最终恰好与传送带共速时,H的值最大,此时根据动能定理
解得
【小问3详解】
若将物块在斜面上下滑的高度调整为
此时根据动能定理
解得
设物块落地时速度和水平地面的夹角为,则
解得
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郑州市第七高级中学2025—2026学年上期期末考试
高一物理试题卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间90分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 2025年9月22日,中国海军宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已在福建舰上成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练。福建舰的单次电磁弹射仅需3秒即可精准释放所需动力,弹射速度最大可调整为370km/h,适配2-70吨的各类舰载机,则( )
A. 3s指的是时刻
B. 370km/h指的是平均速率
C. 弹射动力相同时,舰载机质量越大,加速度越大
D. 被弹射的舰载机在加速过程中,加速度方向和速度方向同向
2. 图a所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,图b是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s内的图线为曲线,其余为直线),则( )
A. 0~10s内,机器人做加速直线运动
B. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
C. 机器人在0~30s内位移大小为7m
D. 10~30s内,机器人的平均速度大小为0.35m/s
3. 如图所示,质量为m的木箱在大小为F的水平外力作用下,沿倾角为θ的斜面匀速向上运动。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 木箱所受合力大小为
B. 斜面对木箱的支持力大小为
C. 斜面对木箱的摩擦力大小为
D. 斜面对木箱作用力的合力大小为
4. 如图所示,用一根轻质弹性绳将一副重力为10N的画框对称悬挂在墙壁上,墙壁上的挂钩光滑,画框上两个挂钉间的距离固定为0.5m。弹性绳一端和水平方向成60°夹角,若弹性绳的伸长始终处于弹性限度内,劲度系数为,则( )
A. 该弹性绳的原长为
B. 该弹性绳的原长为
C. 若减小两挂钉间距,则画框静止时弹性绳对挂钩的作用力变小
D. 若减小两挂钉间距,则画框静止时弹性绳的长度变长
5. 如图所示,竖直面内固定一光滑大圆环轨道,O为圆心,在大圆环轨道最高点A固定一个光滑的小滑轮,一轻绳绕过小滑轮,一端连接套在大圆环轨道上的小球,用力F拉轻绳另一端,在小球从B点缓慢上升到C点的过程中,有( )
A. 拉力F逐渐增大
B. 拉力F先减小后增大
C. 小球对大圆环轨道的压力大小保持不变
D. 小球对大圆环轨道的压力先增大后减小
6. 如图,“极速之旅”是主题乐园常见的大型机动游乐项目。若“极速之旅”从离地面高度为100m处由静止开始自由下落,到离地面20m处时开始制动,假设制动力为恒力,座舱到达地面时速度刚好减为0。已知座舱内某游客的质量为70kg,g取,不计一切阻力,则( )
A. 座舱自由下落阶段中,游客受到的重力为0
B. 座舱下落过程的最大速度大小为40m/s
C. 座舱下落到地面的时间为4s
D. 座舱制动阶段中,座椅对游客的支持力大小为2800N
7. 常见的家用洗衣机有滚筒洗衣机和波轮洗衣机。滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平轴转动,可认为衣服在竖直平面内做匀速圆周运动。而波轮洗衣机脱水时,可认为衣服紧贴着桶壁在水平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 对于滚筒洗衣机,衣服上的水在最高点比最低点更难甩出
B. 衣服在滚筒洗衣机中转一圈,受桶壁的弹力大小一直不变
C. 若增大波轮洗衣机的脱水转速,则桶壁对衣服的静摩擦力增大
D. 若增大波轮洗衣机的脱水转速,则桶壁对衣服的弹力减小
8. 如图所示,某辆自行车的后轮半径为,脚踏板到轴心的距离长度为,链轮的半径为,飞轮的半径为。某同学匀速骑行该车时,脚踏转动N圈的时间为t,则( )
A. 链轮转动的角速度为
B. 飞轮与后轮边缘线速度之比为
C. 链轮和飞轮的角速度之比为
D. 脚踏板转速不变时,若让链轮齿数变多、飞轮齿数变少,则车速会变快
9. 如图,质量均为m的三个相同小球甲、乙、丙用轻弹簧连接,并用轻绳、固定,处于静止状态,水平,与竖直方向的夹角为60°,重力加速度大小为g,则( )
A. 的拉力大小为
B. 若剪断弹簧,该瞬间小球乙的加速度大小为2g
C. 若剪断弹簧,该瞬间小球乙的加速度大小为0
D. 若剪断绳子,该瞬间小球乙的加速度大小为g
10. 如图,质量为的一只长方体形铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上,铁箱与水平面之间的动摩擦因数,木块与铁箱间的动摩擦因数。随后逐渐减小水平拉力,发现木块沿铁箱左壁落到底部(不反弹)。之后再撤去拉力,发现木块又从铁箱左侧运动到右侧,该过程中铁箱始终向右运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,则( )
A. 木块恰好静止在后壁上时,木块受到的摩擦力大小为1.25N
B. 水平拉力的大小为129N
C. 撤去拉力之后,木块的加速度大小为
D. 撤去拉力之后,铁箱的加速度大小为
11. 如图,飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率顺时针运行,将行李无初速度地放在传送带底端,传送带将其送入飞机货舱前行李已匀速。若行李与传送带之间的动摩擦因数为,传送带与水平面的夹角为,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( )
A. 行李加速阶段和匀速阶段,所受摩擦力的方向相反
B. 一定大于
C. 若传送带速度足够大,可以无限缩短传送的时间
D. 若增大,则行李与传送带的相对位移会减小
12. (如图所示,滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以速度大小为20m/s起跳,最后落在缓冲坡上的B点。已知缓冲坡倾角,不计空气阻力,,,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 运动员从A点到B点速度变化量的方向竖直向下
B. 运动员从A点运动到轨迹最高点用时2s
C. 缓冲坡上A、B两点间的距离为75m
D. 运动员落在B点的速度方向与斜面夹角的正切值是
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共14分。请把分析结果填到答题卡上或按题目要求作答。
13. 小明同学用如图甲所示的装置来完成探究“加速度与力、质量的关系”实验。
(1)根据实验要求进行实验,并补偿了阻力,实验得到如图乙所示的一条纸带,已知电源的频率为50Hz,每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,则滑块运动的加速度大小为________(保留2位有效数字);
(2)改变托盘中所放砝码的质量,根据得到的多条纸带得到滑块运动的加速度大小a,并记录对应的拉力传感器的示数F,据此得到的图像可能是________
A. B. C.
(3)另一同学没有使用拉力传感器,而是直接把悬挂托盘的绳子系于滑块上,想要以滑块、托盘及盘中砝码构成的系统为研究对象,探究加速度与力的关系。在改变作用力时,下列操作更恰当的是________
A. 将放置在实验桌上的砝码依次放在托盘中
B. 将事先放在滑块上的砝码依次移到托盘中
C. A、B两种操作都可以
14. 在“探究平抛运动的特点”实验中,采用了如图甲所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是________
A. 必须调整斜槽、使其末端水平
B. 斜槽要尽量光滑
C. 小球运动时固定白纸的背板应保持竖直
D. 小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结果
(2)描出小球平抛运动的轨迹如图乙所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,OA、AB竖直方向高度分别为、,若________则OA、AB段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若________,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
(3)某同学改用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,他让小球从1.25m的高度处水平飞出,用频闪照相机拍摄小球的平抛运动(每秒频闪20次),最多可以得到小球在空中运动的________个位置(g取)
三、计算题:本题共4小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要验算步骤。只写最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
15. 如图,质量的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g取。在运动过程中,求:
(1)轻绳的拉力T;
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数。
16. 某中学高一课外活动小组自制一枚水火箭。设水火箭发射后始终在竖直方向上运动在水火箭向下喷水过程中,水火箭可认为做匀加速直线运动,水火箭从地面静止出发经过4s到达离地面高20m处时水恰好喷完。接着水火箭向上做匀减速运动。最后落回到地面。不计空气阻力,g取,求:
(1)水火箭喷水时的加速度和水火箭恰好喷完水时的速度;
(2)水火箭从发射到落回地面所用的时间。
17. 如图所示,质量为、长的木板(厚度不计)静止在水平地面上,质量为的小物块(可看成质点)以初速度从左端滑上木板。已知木板与地面间的动摩擦因数,小物块与木板间的动摩擦因数为,小物块与地面间的动摩擦因数为。重力加速度g取,求:
(1)小物块滑离木板的时间:
(2)忽略小物块离开木板与地面碰撞导致的速度变化,请通过计算判断小物块滑离木板之后,是否会与木板发生碰撞。
18. 如图所示,光滑斜面AB与水平粗糙传送带BC平滑连接,传送带以3m/s的速度顺时针转动,BC长。一物块由静止开始从斜面某处下滑,经过C点后水平抛出。物块落至水平地面D点时的速度大小为5m/s,方向与水平地面夹角53°。已知物块与传送带间的动摩擦因数,,,重力加速度大小g取,求:
(1)物块从C点抛出至D点的水平位移大小;
(2)当物块在斜面上下滑的高度H变化时,物块仍可以落至D点,求使物块仍落至D点的H的最大值;
(3)若将物块在斜面上下滑的高度调整为,求物块落地时速度和水平地面的夹角。
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