内容正文:
2024-2025学年高二年级第五次质检考试
物理
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
2. 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A. 无人机做匀速运动 B. 零件所受合外力为零
C. 零件的惯性逐渐变大 D. 零件的重力势能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】D.无人机沿水平方向飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向飞行做直线运动,故零件的高度不变,可知零件的重力势能保持不变,D正确;
AB.对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿水平方向,提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动,AB错误;
C.惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不变,C错误。
故选D。
3. 某智能物流系统中,质量为的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据合力F随时间t的变化图像,可知在内分拣机器人所受合力为
根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人做匀加速直线运动,经的时间加速,速度的变化量为
在内分拣机器人所受合力为,根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人沿同一方向继续做匀速直线运动;
在内分拣机器人所受合力为
根据牛顿第二定律有
解得
故在内分拣机器人沿同一方向继续做匀减速直线运动,经的时间减速,速度的变化量为
根据图像的斜率表示加速度,以及速度变化量的大小变化情况,可知D图符合题意。
故选D。
4. 山崖上有一个风动石,无风时地面对风动石的作用力是F1,当受到一个水平风力时,风动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,以下正确的是( )
A. F2大于F1 B. F1大于F2 C. F1等于F2 D. 大小关系与风力大小有关
【答案】AD
【解析】
【详解】无风时,地面对风动石的作用力方向竖直向上,与重力平衡,大小为
当受到一个水平风力时,地面对风动石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F,三力平衡,根据平衡条件可知,地面对风动石的作用力大小为
故F2大于F1。大小关系与风力大小有关。
故选AD。
5. 新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
6. 如图,重力为G的电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA,使连接点A沿墙向上移动而保持结点O的位置和OB绳的位置不变。则在A点向上移动的过程中,下列判断中正确的是( )
A. 绳OB的拉力先增大后减小
B. 绳OB的拉力先减小后增大
C. 绳OA的拉力先增大后减小
D. 绳OA的拉力先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】以O点为研究对象,O处于平衡状态,根据受力平衡,则AO上的力与BO上的力的合力与重力大小相等,方向相反,如图
由图可知,在A点向上移动的过程中,绳子OB上的拉力逐渐减小,OA上的拉力先减小后增大,D选项符合题意。
故选D。
7. 汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,设匀加速直线运动时间为,匀速运动的速度为 ,
匀加速直线运动阶段,由位移公式
根据逆向思维,匀减速直线运动阶段的位移等于匀加速直线运动阶段的位移,
则匀速直线运动阶段有
联立解得
再根据
解得
BCD错误,A正确。
故选A。
二、多选题(每题6分,全对得6分,少选得3分,错选或多选得0分,共18分)
8. 如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B. 地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C. 拉力的竖直分力大小一定等于木箱所受的重力
D. 拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对木箱进行分析,木箱受到重力、拉力、地面支持力和摩擦力作用,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力,故B正确;
C.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的竖直分力与地面对木箱的支持力之和等于木箱所受重力大小,即拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力,故C错误;
D.由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力,故D正确。
故选BD。
9. “独竹漂”是一种传统的交通工具,人拿着竹竿站在单竹上,人和单竹筏在水里减速滑行,人与竹筏相对静止,则( )
A. 人受合力为零
B. 人对竹筏的力方向竖直向下
C. 人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上
D. 人和竹竿构成的整体的重心,与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
【答案】CD
【解析】
【详解】A.人和竹筏在水里减速滑行,速度在变化,根据牛顿第二定律可知合力不为零,故A错误;
B.竹筏在水平方向有加速度,人对竹筏的力在竖直方向有重力,水平方向有摩擦力,所以人对竹筏的力方向不是竖直向下,故B错误;
C.人和竹筏相对静止,且减速滑行,人和竹筏的重心要在竹筏锁在竖直面上才能保持相对稳定,故C正确;
D.人和竹竿构成的整体在减速滑行,受到的合力不为零,根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与杆受到合力作用线应该在同一竖直面上,故D正确。
故选CD。
10. 如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B. 时,甲的速度大小为
C. 之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D. 之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
【答案】AD
【解析】
【详解】B.位置与时间的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在时间内甲乙的位移可得
可得时刻甲物体的速度为,B错误;
A.甲物体的加速度大小为
乙物体的加速度大小为
由牛顿第二定律可得甲物体
同理可得乙物体
联立可得,A正确
C.设斜面的质量为 ,取水平向左为正方向,由系统牛顿第二定理可得
则之前,地面和斜面之间摩擦力为零,C错误;
D.之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿下面向下加速,由系统牛顿第二定律可得
即地面对斜面的摩擦力向左,D正确。
故选AD。
三、实验题
11. 某科学实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验过程如下:首先将橡皮条的一端 固定,另一端连接两个轻质细绳套,橡皮条的自然长度为 (如图甲所示);再用两个弹簧测力计通过两细绳套共同拉动橡皮条,使橡皮条与细绳套的结点静止于 点,记录下、的大小及方向(如图乙所示);改用一个弹簧测力计单独拉伸橡皮条,仍使端处于 点静止(图未画出),弹簧测力计的示数为 ;以、为邻边画平行四边形,画出对角线,并与力 进行比较(如图丙所示)。
(1)本实验主要采用的科学方法是___________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 理想实验法 D. 建立物理模型法
(2)图丙中的力 和力,一定沿橡皮条方向的是___________(填“ ”或“”)。
(3)该小组同学继续探究在合力不变的情况下两分力与夹角的关系,先测得图乙中拉力、与延长线的夹角均小于,再进行如下操作,保持 点位置及大小不变,将拉力方向逆时针转过一定角度(与延长线夹角小于)后重新平衡,有关拉力的变化,以下分析正确的是___________。
A. 大小一定增大,与夹角一定增大
B. 大小一定增大,与夹角可能不变
C. 大小一定增大,与夹角可能减小
D. 大小可能不变,与夹角一定增大
【答案】(1)B (2)F (3)BC
【解析】
【详解】(1)本实验主要采用的科学方法就是等效替代法,故选B。
(2)对于图丙中的力 和力,其中是两个分力合力的理论值, 是两个分力合力的测量值,因此,一定沿橡皮条方向的只能是两个分力合力的测量值 。
(3)根据题意,保持 点位置不变,则拉力、的合力不变,此时,保持大小不变,方向按照题述情况变化时,拉力的变化情况如图所示。由图可见,拉力大小一定增大,而与间夹角则有多种变化情况,故选BC。
12. 用如图的装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器的工作频率为。
(1)本实验采用电火花计时器,所接电源应为________V,________(填“直流电”或“交流电”)
(2)如图中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,则计数点对应的瞬时速度大小________;(计算结果保留三位有效数字)
(3)根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________。(计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. ②. 交流电
(2)2.20 (3)9.85
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 本实验采用电火花计时器,所接电源应为交流电;
【小问2详解】
图中标出的每相邻两点之间还有4个记录点未画出,则相邻两计数点的时间间隔
匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故计数点对应的瞬时速度大小为
【小问3详解】
根据逐差法可得重锤的加速度大小
四、解答题
13. 某运动员训练为直线运动,其图如图所示,各阶段图像均为直线。
(1)内的平均速度;
(2)内的加速度;
(3)内的位移。
【答案】(1),方向为正方向
(2),方向为正方向
(3),方向为正方向
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,运动员做匀减速直线运动,则内的平均速度大小为
方向为正方向。
【小问2详解】
由题图可知,内的加速度大小为
方向为正方向。
【小问3详解】
根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知内的位移大小为
方向为正方向。
14. 用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平。重力加速度大小为g,求:
(1)细线a与弹簧c分别对小球1和2的拉力大小;
(2)细线b对小球2的拉力大小。
【答案】(1)Fa=, Fc=
(2)Fb=
【解析】
【详解】(1) 对小球1与2组成的整体进行分析,由平衡条件可得Facos 30°=2mg
Fasin 30°=Fc
解得Fa=
Fc=
(2) 对小球2进行受力分析,细线b对小球2的拉力大小为Fb
解得Fb=
15. 如图甲,质量的小滑块P(可视为质点),以的速度从木板左端向右滑上木板Q,此时木板Q速度大小为,方向水平向左,从该时刻开始1.2s内两物体的运动情况的v-t图像如图乙所示,1.2s时滑块P的速度为0,木板Q的速度大小为4m/s。已知木板Q质量,重力加速度g取。求:
(1)PQ间的动摩擦因数;
(2)Q与地面间的动摩擦因数;
(3)如果想要滑块P不从木板Q上掉落,木板Q的最小长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图像斜率大小表示加速度大小,根据图乙可得,
对分析
解得
【小问2详解】
根据图乙可得
对分析
解得
【小问3详解】
时相对位移为
当时,,但,方向向左。此时滑块 的加速度方向向左,大小为
木板加速度方向向右,大小为
当共速时,有
解得
则共同速度为
则这一阶段滑块 向左运动的路程为
木板向左运动的路程为
两者的相对位移为
则想要滑块不从木板上掉落,木板至少长度为
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物理
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
2. 野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A. 无人机做匀速运动 B. 零件所受合外力为零
C. 零件的惯性逐渐变大 D. 零件的重力势能保持不变
3. 某智能物流系统中,质量为的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 山崖上有一个风动石,无风时地面对风动石的作用力是F1,当受到一个水平风力时,风动石依然静止,地面对风动石的作用力是F2,以下正确的是( )
A. F2大于F1 B. F1大于F2 C. F1等于F2 D. 大小关系与风力大小有关
5. 新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图,重力为G的电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA,使连接点A沿墙向上移动而保持结点O的位置和OB绳的位置不变。则在A点向上移动的过程中,下列判断中正确的是( )
A. 绳OB的拉力先增大后减小
B. 绳OB的拉力先减小后增大
C. 绳OA的拉力先增大后减小
D. 绳OA的拉力先减小后增大
7. 汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,全对得6分,少选得3分,错选或多选得0分,共18分)
8. 如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B. 地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C. 拉力的竖直分力大小一定等于木箱所受的重力
D. 拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
9. “独竹漂”是一种传统的交通工具,人拿着竹竿站在单竹上,人和单竹筏在水里减速滑行,人与竹筏相对静止,则( )
A. 人受合力为零
B. 人对竹筏的力方向竖直向下
C. 人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上
D. 人和竹竿构成的整体的重心,与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
10. 如图(a),倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B. 时,甲的速度大小为
C. 之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D. 之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
三、实验题
11. 某科学实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验过程如下:首先将橡皮条的一端 固定,另一端连接两个轻质细绳套,橡皮条的自然长度为 (如图甲所示);再用两个弹簧测力计通过两细绳套共同拉动橡皮条,使橡皮条与细绳套的结点静止于 点,记录下、的大小及方向(如图乙所示);改用一个弹簧测力计单独拉伸橡皮条,仍使端处于 点静止(图未画出),弹簧测力计的示数为 ;以、为邻边画平行四边形,画出对角线,并与力 进行比较(如图丙所示)。
(1)本实验主要采用的科学方法是___________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 理想实验法 D. 建立物理模型法
(2)图丙中的力 和力,一定沿橡皮条方向的是___________(填“ ”或“”)。
(3)该小组同学继续探究在合力不变的情况下两分力与夹角的关系,先测得图乙中拉力、与延长线的夹角均小于,再进行如下操作,保持 点位置及大小不变,将拉力方向逆时针转过一定角度(与延长线夹角小于)后重新平衡,有关拉力的变化,以下分析正确的是___________。
A. 大小一定增大,与夹角一定增大
B. 大小一定增大,与夹角可能不变
C. 大小一定增大,与夹角可能减小
D. 大小可能不变,与夹角一定增大
12. 用如图的装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器的工作频率为。
(1)本实验采用电火花计时器,所接电源应为________V,________(填“直流电”或“交流电”)
(2)如图中标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,则计数点 对应的瞬时速度大小________;(计算结果保留三位有效数字)
(3)根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小________。(计算结果保留三位有效数字)
四、解答题
13. 某运动员训练为直线运动,其图如图所示,各阶段图像均为直线。
(1)内的平均速度;
(2)内的加速度;
(3)内的位移。
14. 用两根细线a、b和一根轻弹簧c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为30°,弹簧c水平。重力加速度大小为g,求:
(1)细线a与弹簧c分别对小球1和2的拉力大小;
(2)细线b对小球2的拉力大小。
15. 如图甲,质量的小滑块P(可视为质点),以的速度从木板左端向右滑上木板Q,此时木板Q速度大小为,方向水平向左,从该时刻开始1.2s内两物体的运动情况的v-t图像如图乙所示,1.2s时滑块P的速度为0,木板Q的速度大小为4m/s。已知木板Q质量,重力加速度g取。求:
(1)PQ间的动摩擦因数;
(2)Q与地面间的动摩擦因数;
(3)如果想要滑块P不从木板Q上掉落,木板Q的最小长度。
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