内容正文:
广西钦州市第四中学2024-2025学年高一下学3月份测物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共46分,第1~7题,每题4分,只有一个符合题目要求,错选、多选或少选都不得分,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分。)
1. 如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员( )
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 圆筒的角速度越大,演员所受的支持力越大
D. 圆筒的角速度越大,演员所受的静摩擦力越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据受力分析可知,杂技演员受重力、支持力和竖直向上的摩擦力,共三个力,A错误;
B.指向圆心的只有支持力,因此是支持力提供向心力,B错误;
CD.圆筒的角速度越大,所需的向心力越大,因此演员所受的支持力越大,而摩擦力与重力在竖直方向上,两者平衡,因此静摩擦力大小不变,C正确,D错误。
故选C。
2. 在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 牵引力和滑动摩擦力的合力
C. 滑动摩擦力 D. 静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】在水平路面上转弯的汽车,受重力、地面的支持力和静摩擦力作用,其中重力和地面的支持力平衡,静摩擦力提供汽车做圆周运动的向心力。
故选D。
3. 如图所示,某同学在做水流星实验,使水流星在水平方向做匀速圆周运动。下列物理量的方向保持不变的是( )
A. 线拉力的方向 B. 向心加速度的方向
C. 水流星重力的方向 D. 速度的方向
【答案】C
【解析】
【详解】AB.做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力,且合外力的大小保持不变,方向始终指向圆心,绳的拉力与重力的合力提供向心力,所以线拉力的方向不断变化,向心加速度方向与向心力方向相同,所以也是时刻变化的,故AB错误;
C.重力的方向一定是竖直向下的,所以重力的方向不变,故C正确;
D.匀速圆周运动速度大小即速率是不变的,但是方向时刻在改变,故D错误。
故选C。
4. 一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其v-t图像如图所示。那么0-2t和2t-3t两端时间内,下列说法正确的是( )
A. 加速度大小之比为1:3
B. 加速度大小之比为1:2
C. 位移大小之比为1:3
D. 位移大小之比为1:2
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据图象的斜率等于加速度,可得加速度的大小之比
故A错误,B正确;
CD.位移的大小之比为
故CD错误。
故选B。
5. 人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作,如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是( )
A. 此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作
B. 此人的重力在500N附近变化
C. “下蹲”过程中,人对传感器的压力始终小于重力
D. “站起”过程中,人先超重后失重
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.人“下蹲”的过程是先向下加速到最大速度,然后减速到0,所以加速度先向下后向上,先失重后超重,传感器的示数先小于人的重力再大于人的重力;人“站起”的过程先向上加速到最大速度,然后再减速到0,所以加速度先向上后向下,先超重后失重,传感器的示数先大于人的重力再小于人的重力,故此人完成了一次“下蹲”、“站起”动作,故A错误,C错误,D正确;
B.当稳定时,传感器的示数等于人的重力,人的重力在500N,大小不变,故B错误。
故选D。
6. 如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,水平拉直,物体处于平衡状态。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的伸长量为
B. 绳子上的拉力为
C. 剪断的瞬间,物体的加速度为零
D. 剪断的瞬间,物体的加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析可知
可得弹簧的伸长量为
绳子上的拉力为
选项AB错误;
C.剪断的瞬间,此时F1和F2都变为零,物体的加速度为g,选项C错误;
D.剪断的瞬间,弹簧弹力不变,即F1不变,则物体受的合力大小为
则物体的加速度为
选项D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示,横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的木板正中间。已知木板间距离为d,与水平面夹角均为,瓦片质量为m,圆弧半径为d,忽略瓦片厚度,重力加速度为g,则( )
A. 每根木板对瓦片的摩擦力大小为mg
B. 每根木板对瓦片的支持力大小为mg
C. 若木板间距离d减小,则每根木板对瓦片的支持力减小
D. 若减小,则每根木板对瓦片的摩擦力增大
【答案】C
【解析】
【详解】BC.根据题意,作垂直平分一片瓦片且垂直于椽子的截面,截面及受力分析图如图所示
A、B分别为截面上瓦片与两根椽子的接触点,两根椽子对瓦片的支持力的合力与瓦片垂直于椽子向下的重力分力等大反向。由几何关系可得。瓦片静止,所受合力为零,根据平衡关系,可得
解得每根木板对瓦片的支持力大小为
若木板间距离d减小,则减小,根据上式可知每根木板对瓦片的支持力减小,故B错误,C正确;
AD.每根木板对瓦片的摩擦力大小为
若越小,则每根木板对瓦片的摩擦力越小。故AD错误。
故选C。
8. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的有( )
A. 物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为40m
C. 和时,物体距离地面的高度相同
D. 物体从随气球开始运动到落地共用时10s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物体从绳子断裂后到落地过程中,只受重力,加速度恒为重力加速度,故做匀变速直线运动,故A正确;
B.绳子突然断裂时,物体所在的高度
绳子突然断裂时,物体的速度
绳子突然断裂后,物体上升的最大高度满足
故B错误;
C.绳子断裂后,物体距离地面的高度满足
分别代入和,解得
故C正确;
D.物体从随气球开始运动到落地共用时
故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,小球A和大球B都与竖直墙面接触,在水平推力F作用下整体静止,现使B球沿水平地面缓慢向右移动,直至两个球心等高。在此过程中,水平推力F作用线始终通过B球心O,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 水平推力F不断减小
B. B对地面的压力保持不变
C. 墙对A的作用力不断增大
D. A对B的作用力不断减小
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.对A受力分析受到重力,B对A支持力和墙对A的弹力,设B对A的支持力与竖直方向的夹角为,根据平衡可知
当B球缓慢沿水平面向右移动时,变大,所以墙对A的作用力不断增大,B对A的支持力不断增大,根据牛顿第三定律,A对B的作用力不断增大,C正确,D错误;
AB.对AB整体,有
水平推力不断增大,地面的支持力不变,根据牛顿第三定律,B对地面的压力不变,A错误,B正确。
故选BC。
10. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构如图所示,设每张纸的质量相同,进纸时搓纸轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,不考虑静电的影响,下列说法正确的是( )
A. 第一张白纸对搓纸轮的摩擦力方向向右
B. 进纸过程中各张白纸之间均有摩擦力作用
C. 除最上面第一、二张白纸外,越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 只有,打印机才可能实现自动进纸
【答案】BD
【解析】
【详解】A.搓纸轮相对于第一张纸的运动趋势方向向右,第一张白纸对搓纸轮的摩擦力方向向左,故A错误;
BC.除最上面第一、二张白纸外,向下白纸处于静止状态,分别以向下第3张白纸、第3张和第4张白纸整体、第3张到第5张白纸整体…为研究对象,根据平衡条件可知向下白纸之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小,故B正确,C错误;
D.若要自动进纸,则搓纸轮与白纸之间的最大静摩擦力必须大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力,设一张纸的质量为m,即
故只有,打印机才可能实现自动进纸,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。)
11. 用如图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为a;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次。
(1)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出如图乙所示的图象。其中图线不过原点,原因可能是________;图线末端发生了弯曲,原因可能是________。
(2)实验过程中打出的一条纸带如图丙所示,则打下点P时小车的速度________m/s,小车运动的加速度________。(结果均保留2位有效数字)
(3)某同学想利用该实验装置测量木块和木板间动摩擦因数,进行了如下操作:
①将长木板重新水平放置于桌面上;
②将小车更换为长方体木块,为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度,又往砂桶中添加了不少沙子,并测得砂桶和沙子的总质量为m,木块的质量为M(m不再远小于M);
③多次实验测得木块的加速度大小为a。
根据以上物理量(M、m、a),取重力加速度为g,写出动摩擦因数的表达式________。
【答案】 ①. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 ②. 砂桶和沙子的总质量m不满足远小于小车质量M(或砂桶和沙子的重力与绳子的拉力差别较大) ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]图象与横轴相交,说明需要用拉力平衡摩擦力,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够;
[2]对小车
对钩码
解得
F==
当mM时,即砂桶总重力远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砂桶的总重力,小车的加速度a与拉力F成正比,如果砂和小桶的总质量太大,小车受到的拉力明显小于砂桶重力,加速度与砂桶重力(小车受到的合力)不成正比,a-F图象发生弯曲,不再是直线。
(2)[3][4]交流电的频率f=50Hz,相邻两计数点间还有一个点,则两计数点间的时间间隔是T=0.04s,打下点P时小车的速度
由Δx=aT2,可得小车运动的加速度
(3)[5]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M,由牛顿第二定律可知
mg−μMg=(M +m)a
解得
12. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=5m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=45m,空气阻力忽略不计,g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间;
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
【答案】(1)3s;(2)15m
【解析】
【详解】(1)小球释放后竖直方向做自由落体运动,有
解得
(2)小球释放点与落地点之间的水平距离
13. 如图所示,压路机的大轮半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,大轮边缘上A点的向心加速度是,那么小轮边缘上B点的向心加速度是多大?大轮上距轴心的距离为的C点的向心加速度是多大?
【答案】,
【解析】
【详解】大轮边缘上A点的线速度大小与小轮边缘上B点的线速度大小相等,由
,
可得小轮边缘上B点的向心加速度为
C点和A点同轴转动,角速度相同,由
,
可得C点的向心加速度为
14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。g取10 m/s2。
(1)汽车达到桥顶时速度为5m/s,桥顶对汽车的支持力为多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力?
(3)若此汽车以5m/s速度经过半径为50m的凹桥时,桥底对汽车的支持力又为多大?
【答案】(1)7600N;(2);(3)8400N
【解析】
【详解】(1)当以v1=5m/s的速度过桥顶时,有
代入数据解得
N1=7600N
(2)当汽车经过桥顶恰好对桥没有压力时,由重力提供向心力,则有
解得
(3)当以v3=5m/s的速度过桥底时,有
代入数据解得
N2=8400N
15. 如图所示,倾角为的斜面底端与水平传送带平滑连接,将小物块从点静止释放。已知的距离,水平传送带长,逆时针运动的速度并保持不变,物块与斜面间的动摩擦因数为、与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度。求:
(1)小物块滑至P点时的速度大小;
(2)小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。
【答案】(1)4m/s
(2)3.5s
【解析】
【小问1详解】
从A到P由牛顿第二定律理
由运动学公式有
解得a1=2m/s2v,1=4m/s
【小问2详解】
物块在传送带上的时间
滑上传送带后先减速运动的加速度
减速到共速的时间
位移
匀速运动的时间
物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t=t1+t2+t3=3.5s
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广西钦州市第四中学2024-2025学年高一下学3月份测物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共46分,第1~7题,每题4分,只有一个符合题目要求,错选、多选或少选都不得分,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分。)
1. 如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员( )
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 圆筒的角速度越大,演员所受的支持力越大
D. 圆筒的角速度越大,演员所受的静摩擦力越大
2. 在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是( )
A. 重力和支持力的合力 B. 牵引力和滑动摩擦力的合力
C. 滑动摩擦力 D. 静摩擦力
3. 如图所示,某同学在做水流星实验,使水流星在水平方向做匀速圆周运动。下列物理量的方向保持不变的是( )
A. 线拉力的方向 B. 向心加速度的方向
C. 水流星重力的方向 D. 速度的方向
4. 一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其v-t图像如图所示。那么0-2t和2t-3t两端时间内,下列说法正确的是( )
A. 加速度大小之比为1:3
B. 加速度大小之比为1:2
C. 位移大小之比为1:3
D. 位移大小之比为1:2
5. 人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作,如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是( )
A. 此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作
B. 此人的重力在500N附近变化
C. “下蹲”过程中,人对传感器的压力始终小于重力
D. “站起”过程中,人先超重后失重
6. 如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为、的轻质弹簧和细线上,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,水平拉直,物体处于平衡状态。已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的伸长量为
B. 绳子上的拉力为
C. 剪断的瞬间,物体的加速度为零
D. 剪断的瞬间,物体的加速度为
7. 如图甲所示,用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示,横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的木板正中间。已知木板间距离为d,与水平面夹角均为,瓦片质量为m,圆弧半径为d,忽略瓦片厚度,重力加速度为g,则( )
A. 每根木板对瓦片的摩擦力大小为mg
B. 每根木板对瓦片的支持力大小为mg
C. 若木板间距离d减小,则每根木板对瓦片的支持力减小
D. 若减小,则每根木板对瓦片的摩擦力增大
8. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的有( )
A. 物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为40m
C. 和时,物体距离地面的高度相同
D. 物体从随气球开始运动到落地共用时10s
9. 如图所示,小球A和大球B都与竖直墙面接触,在水平推力F作用下整体静止,现使B球沿水平地面缓慢向右移动,直至两个球心等高。在此过程中,水平推力F作用线始终通过B球心O,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 水平推力F不断减小
B. B对地面的压力保持不变
C. 墙对A的作用力不断增大
D. A对B的作用力不断减小
10. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构如图所示,设每张纸的质量相同,进纸时搓纸轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,不考虑静电的影响,下列说法正确的是( )
A. 第一张白纸对搓纸轮的摩擦力方向向右
B. 进纸过程中各张白纸之间均有摩擦力作用
C. 除最上面第一、二张白纸外,越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 只有,打印机才可能实现自动进纸
第II卷(非选择题)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。)
11. 用如图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为a;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次。
(1)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出如图乙所示的图象。其中图线不过原点,原因可能是________;图线末端发生了弯曲,原因可能是________。
(2)实验过程中打出的一条纸带如图丙所示,则打下点P时小车的速度________m/s,小车运动的加速度________。(结果均保留2位有效数字)
(3)某同学想利用该实验装置测量木块和木板间动摩擦因数,进行了如下操作:
①将长木板重新水平放置于桌面上;
②将小车更换为长方体木块,为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度,又往砂桶中添加了不少沙子,并测得砂桶和沙子的总质量为m,木块的质量为M(m不再远小于M);
③多次实验测得木块的加速度大小为a。
根据以上物理量(M、m、a),取重力加速度为g,写出动摩擦因数的表达式________。
12. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=5m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=45m,空气阻力忽略不计,g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间;
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
13. 如图所示,压路机的大轮半径R是小轮半径r的2倍。压路机匀速行驶时,大轮边缘上A点的向心加速度是,那么小轮边缘上B点的向心加速度是多大?大轮上距轴心的距离为的C点的向心加速度是多大?
14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。g取10 m/s2。
(1)汽车达到桥顶时速度为5m/s,桥顶对汽车的支持力为多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力?
(3)若此汽车以5m/s速度经过半径为50m的凹桥时,桥底对汽车的支持力又为多大?
15. 如图所示,倾角为的斜面底端与水平传送带平滑连接,将小物块从点静止释放。已知的距离,水平传送带长,逆时针运动的速度并保持不变,物块与斜面间的动摩擦因数为、与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度。求:
(1)小物块滑至P点时的速度大小;
(2)小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。
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