内容正文:
2024级高一上学期期末考试
物理试题
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于合力与分力的关系,下列说法中正确的是
A. 合力的大小一定大于小的分力,小于大的那个分力
B. 合力的大小随分力夹角的增大而增大
C. 合力的大小一定大于任意一个分力
D. 合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力
【答案】D
【解析】
【详解】A.若夹角较大时,两个力的合力可能小于任一分力,故A错误;
B.两个力大小一定,若夹角越大,则力的平行四边形中的对角线越短,即合力越小,故B错误;
C.若两分力的夹角大于90°,则合力可能小于任一分力,故C错误
D.由以上分析可知,合力既可能小于分力,也可能大于分力,故D正确;
故选D。
2. 用两条长度相等的细绳把一个镜框挂在墙上,如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡,合力等于0,知两根绳子拉力的合力等于重力,绳子的夹角越小,绳子拉力越小,而绳子夹角越大的,其拉力也越大,故D正确,ABC错误。
故选D。
3. 如图所示,两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船,下列几种情况中,合力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】合力与分力遵循平行四边形定则,两分力夹角越小,合力越大,故选项A正确.
【点睛】合力与分力遵循平行四边形定则,故两分力大小不变的情况下,夹角越大,合力越小,当两分力同向时,合力最大,两分力反向时,合力最小,合力范围是: .
4. 如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角),下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由平行四边形定则可得:A选项中合力为,B选项中合力为零,C选项中合力为,D选项中合力为,因为是直角三角形的斜边,最大,所以合力最大的是C选项;
故选C。
5. 草原上三只狼在争抢食物,三只狼沿水平方向作用力大小为800N,1000N和1200N,狼的方位不确定,三只狼合力的最大值和最小值分别为( )
A. 3000N,0N B. 3000N,400N
C. 2200N,400N D. 2200N,0N
【答案】A
【解析】
【详解】三力方向一致时,合力最大为3000N;800N和1000N二力合力的最大值为1800N,最小值为200N,1200N大于最小值,小于最大值,所以三力合力的最小值为0,故A正确,BCD错误.
故选:A
6. 在研究共点力合成实验中,得到如图所示的合力F与两个力夹角θ的关系图线,则下列说法正确的是( )
A. 2 N≤F≤14 N
B. 2 N≤F≤10 N
C. 两分力大小分别为2 N和8 N
D. 两分力大小分别为6 N和8 N
【答案】AD
【解析】
【详解】由图知,F1-F2=2 N,=10 N,解得F1=8 N,F2=6 N,故2 N≤F≤14 N,A对,D对.
7. 如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为,则柱顶所受压力大小为( )
A. 200N B. 100N C. 100N D. 50N
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以绳的拉力
F1=F2=100N
柱顶所受压力大小
F=2F1cos=2×100×N=100N
故选B。
8. 减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全,当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,图中弹力F的画法正确且分解合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,AC错误;
BD.按照力的作用效果分解,F可以沿水平方向和竖直方向分解,水平方向的分力产生减慢汽车速度的效果,竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果,B正确,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 做匀变速直线运动的质点,先后经过A、B、C三点,已知xAB=xBC=d,质点在AB段和BC段的平均速度分别为v1和v2,根据以上条件可以求出( )
A. 质点在AC段的运动时间为
B. 质点在AC段的平均速度为
C. 质点运动的加速度为
D. 质点在C点的瞬时速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题可知,质点在AB段用时为
在BC段用时为
质点在AC段的运动时间
故A正确;
B.质点在AC段的平均速度
故B错误;
C.由
得
故C错误;
D.质点在C点的瞬时速度为
故D正确。
故选AD。
10. 甲、乙两个物体从同一地点在同直线上运动,它们的速度与时间的关系图像如图所示。下列分析正确的是( )
A. 在0~t1时间内,乙做加速度逐渐减小的减速运动
B. t2时刻两物体的加速度大小相等
C. 在t1~t2时间内,甲、乙两物体的加速度方向相反
D. t3时刻后甲做匀速直线运动,乙静止
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在0~t1时间内,乙做匀减速运动,加速度不变,选项A错误;
B.t2时刻两物体的速度大小相等,因直线的斜率等于加速度,则不能判断加速度大小关系,选项B错误;
C.因v-t图像的直线的斜率的符号反映加速度的方向,则在t1~t2时间内,甲、乙两物体的加速度方向相反,选项C正确;
D.由图像可知,t3时刻后甲做匀速直线运动,乙静止,选项D正确。
故选CD。
11. 给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小减小为时,所用时间可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】当滑块速度大小减为时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v=或v=-,代入公式t= ,得t= 或t=,故BC正确AD错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,每空2分共12分)
12. 如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图,他进行了如下操作:他先安装好电磁打点计时器,打点计时器两个接线头与6V、50Hz交流电源相连,将纸带固定上重锤,并穿过打点计时器的限位孔,用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置,松开夹子后迅速接通电源打点,之后将打好点的纸带取下准备处理数据.
(1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号).
A. 打点计时器接在低压电源上了
B. 打点计时器安装位置过高,使重锤初始位置离打点计时器太远
C. 先放纸带后接通电源
(2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带,选择某一点为0,依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…,由于不小心,纸带被撕断了,如图乙所示请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号).
(3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)BC (2)D
(3)9.74
【解析】
【小问1详解】
A.电磁打点计时器使用的是低压交流电源,故A正确,不符合题意;
B.释放纸带时,使重锤初始位置靠近打点计时器,故B错误,符合题意;
C.应先接通电源,后释放纸带,故C错误,符合题意。
故选BC。
【小问2详解】
相邻相等时间内的位移之差为Δx=16.48cm-6.74cm=9.74cm
则4、5点间的距离x45=x12+3Δx=16.48cm+9.74×3cm=45.70cm
故从纸带A上撕下的那段应该是D。
【小问3详解】
根据逐差公式
其中
可得
13. 某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则,在竖直平面内,将一个小圆环挂在橡皮条的下端,橡皮条的自然长度为GE,用两个测力计拉动小圆环到达O点,小圆环受到两个拉力F1、F2,橡皮条受到的拉力为F0,如图所示.
(1)此时要记录下拉力F1,F2的大小,并在白纸上标出_________,以及O点的位置.
(2)在本实验中,不必要的操作是:( )
A.选用轻质小圆环
B弹簧测力计在使用前应校零
C.撤去F1,F2,改用一个测力计拉动小圆环时,仍使它处于O点
D.用两个测力计拉动小圆环时,要保持两个测力计的拉力互相垂直
(3)下图中的F’是用一个测力计拉小圆环时在白纸上根据实验结果画出的力的图示,则在F与F’中,方向一定沿GO方向的是:_________.
【答案】 ①. F1与F2的方向 ②. AD ③. F
【解析】
【详解】(1) [1]做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,所以要测出两个力的大小以及F1与F2的方向,以便与画平行四边形验证.
(2)[2]A.小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋,不需要轻质的,故A符合题意;
B. 弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,故B不符合题意
C. 该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,故C不符合题意;
D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,故D符合题意.
(3)[3] 实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为
四.计算题(本大题共3个小题,满分38分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
14. 某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间。
【答案】(1)20m/s
(2)60m (3)
【解析】
【小问1详解】
设燃料燃烧结束时火箭的速度为,根据运动学公式有
解得
【小问2详解】
火箭能够继续上升的时间
火箭能够继续上升的高度
因此火箭离地的最大高度
【小问3详解】
火箭由最高点落至地面的时间
火箭从发射到返回发射点的时间
15. 有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间夹角为有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与AB面、BC面间的动摩擦因数为,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,求木块受到摩擦力的大小和方向.
【答案】,方向垂直纸面向外
【解析】
【分析】
【详解】将重力按照实际作用效果正交分解,如图,故有:
滑动摩擦力为
所以木块受到摩擦力的大小
方向垂直纸面向外。
【点睛】本题关键将重力按照作用效果正交分解,然后根据滑动摩擦定律求解出滑动摩擦力,注意两个面都有摩擦力.
16. 一辆卡车正在平直公路上以8m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进。当卡车速度减小到2m/s时,信号灯转换为绿灯,司机又立即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程三分之二的时间就匀加速到了原来稳定时的速度。已知从开始刹车到恢复到原来的速度一共经历了10s,整个运动过程不考虑驾驶员反应时间。求:
(1)汽车减速和加速时的加速度大小;
(2)从开始刹车算起,2s末和8s末的瞬时速度。
【答案】(1)1m/s2,1.5m/s2;(2)6m/s,5m/s
【解析】
【详解】(1)由题意得
t1+t2=10s,
得
t1=6s,t2=4s
减速阶段
v1=v0+a1t1
加速阶段
v0=v1+a2t2
联立得
a1=-1m/s2,a2=1.5m/s2
(2)根据速度时间公式
v2=v0+a1t′
得2s末瞬时速度
v2=6m/s
当卡车速度减小到2m/s时,用时6s,立即以a2=1.5m/s2加速,则8s末的瞬时速度
v8=v1+a2t2′=2 m/s +1.5×2 m/s =5m/s
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物理试题
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于合力与分力的关系,下列说法中正确的是
A. 合力的大小一定大于小的分力,小于大的那个分力
B. 合力的大小随分力夹角的增大而增大
C. 合力的大小一定大于任意一个分力
D. 合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力
2. 用两条长度相等的细绳把一个镜框挂在墙上,如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船,下列几种情况中,合力最大的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角),下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
A. B.
C. D.
5. 草原上三只狼在争抢食物,三只狼沿水平方向作用力大小为800N,1000N和1200N,狼的方位不确定,三只狼合力的最大值和最小值分别为( )
A. 3000N,0N B. 3000N,400N
C. 2200N,400N D. 2200N,0N
6. 在研究共点力合成实验中,得到如图所示的合力F与两个力夹角θ的关系图线,则下列说法正确的是( )
A. 2 N≤F≤14 N
B. 2 N≤F≤10 N
C. 两分力大小分别为2 N和8 N
D. 两分力大小分别为6 N和8 N
7. 如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为,则柱顶所受压力大小为( )
A. 200N B. 100N C. 100N D. 50N
8. 减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全,当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,图中弹力F的画法正确且分解合理的是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 做匀变速直线运动的质点,先后经过A、B、C三点,已知xAB=xBC=d,质点在AB段和BC段的平均速度分别为v1和v2,根据以上条件可以求出( )
A. 质点在AC段的运动时间为
B. 质点在AC段的平均速度为
C. 质点运动的加速度为
D. 质点在C点的瞬时速度为
10. 甲、乙两个物体从同一地点在同直线上运动,它们的速度与时间的关系图像如图所示。下列分析正确的是( )
A. 在0~t1时间内,乙做加速度逐渐减小的减速运动
B. t2时刻两物体的加速度大小相等
C. 在t1~t2时间内,甲、乙两物体的加速度方向相反
D. t3时刻后甲做匀速直线运动,乙静止
11. 给滑块一初速度v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小减小为时,所用时间可能是( )
A. B.
C. D.
三、实验题(本题共2小题,每空2分共12分)
12. 如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图,他进行了如下操作:他先安装好电磁打点计时器,打点计时器两个接线头与6V、50Hz交流电源相连,将纸带固定上重锤,并穿过打点计时器的限位孔,用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置,松开夹子后迅速接通电源打点,之后将打好点的纸带取下准备处理数据.
(1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号).
A. 打点计时器接在低压电源上了
B. 打点计时器安装位置过高,使重锤初始位置离打点计时器太远
C. 先放纸带后接通电源
(2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带,选择某一点为0,依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…,由于不小心,纸带被撕断了,如图乙所示请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号).
(3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)
13. 某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则,在竖直平面内,将一个小圆环挂在橡皮条的下端,橡皮条的自然长度为GE,用两个测力计拉动小圆环到达O点,小圆环受到两个拉力F1、F2,橡皮条受到的拉力为F0,如图所示.
(1)此时要记录下拉力F1,F2的大小,并在白纸上标出_________,以及O点的位置.
(2)在本实验中,不必要的操作是:( )
A.选用轻质小圆环
B弹簧测力计在使用前应校零
C.撤去F1,F2,改用一个测力计拉动小圆环时,仍使它处于O点
D.用两个测力计拉动小圆环时,要保持两个测力计的拉力互相垂直
(3)下图中的F’是用一个测力计拉小圆环时在白纸上根据实验结果画出的力的图示,则在F与F’中,方向一定沿GO方向的是:_________.
四.计算题(本大题共3个小题,满分38分要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
14. 某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间。
15. 有一直角V形槽固定在水平面上,其截面如图所示,BC面与水平面间夹角为有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内,木块与AB面、BC面间的动摩擦因数为,现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动,求木块受到摩擦力的大小和方向.
16. 一辆卡车正在平直公路上以8m/s的速度匀速行驶,司机突然发现前方路口处亮起红灯,于是立即刹车使卡车匀减速前进。当卡车速度减小到2m/s时,信号灯转换为绿灯,司机又立即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程三分之二的时间就匀加速到了原来稳定时的速度。已知从开始刹车到恢复到原来的速度一共经历了10s,整个运动过程不考虑驾驶员反应时间。求:
(1)汽车减速和加速时的加速度大小;
(2)从开始刹车算起,2s末和8s末的瞬时速度。
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