内容正文:
广西钦州市第四中学2025年秋季学期高一年级上学期11月份考试物理试卷
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。工作时搓纸轮下压并沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向右运动,其它答题卡不动,做到“每次只进一张答题卡”。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则关于μ1、μ2、μ3大小关系正确的是( )
A. μ1可能小于μ2 B. μ1可能小于μ3
C. μ2一定小于μ3 D. μ2可能大于μ3
【答案】D
【解析】
【详解】A.对最上面一张答题卡受力分析,最上面一张答题卡能向右运动,需满足
则,故A错误;
B.当剩最后一张答题卡时,对最后一张答题卡受力分析,最后一张答题卡能向右运动,需满足
则,故B错误;
CD.为了保证“每次只进一张答题卡”,当最后还剩余两张答题卡时,倒数第二张答题卡向右运动时,最后一张答题卡需满足
由于,所以和大小不确定,C错误,D正确。
故选D。
2. 如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力大小F与θ角之间的关系图像(),下列说法中正确的是( )
A. 这两个分力的大小分别为12N和8N
B. 这两个分力的大小分别为18N和4N
C. 合力大小的变化范围是
D. 合力大小的变化范围是
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题图可知,当两力夹角为180°时,两力的合力大小为4N,则有
当两力夹角为90°时,两力的合力大小为20N,则有
联立可得,两个分力的大小分别为12N和16N,A错误,B错误。
CD.当两力方向相同时,两力的合力大小为28N,合力最大,当两力的方向相反时,两力的合力大小为4N,合力最小,则合力大小的变化范围是,C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,两质量都为1kg的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上,轻绳刚好伸直,物块与地面间动摩擦因数均为0.2(最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)。现用一水平拉力F拉B,则随F增大,B受地面摩擦力大小的变化情况为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当拉力F小于物块B的最大静摩擦力时,对于B,拉力F与静摩擦力平衡,绳子无拉力,所以A无运动趋势,即A不受到摩擦力。当拉力F大于物块B的最大静摩擦力而小于两倍最大静摩擦力时,绳子被拉紧,物块B受到的拉力F、绳子的拉力及最大静摩擦力三力平衡,此过程物块B受到的最大静摩擦力不变,物块A受绳子的拉力,有向前运动的趋势,从而产生静摩擦力,并随着拉力F的增大而增大,直到最大静摩擦力。当拉力F大于两倍最大静摩擦力时,两物块都滑动,所受到的摩擦力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力略小于最大静摩擦力。
故选A。
4. 当无动力帆船遇到逆风时,水手可以通过调整船帆、船身的方向使船在风力的作用下逆风航行。已知风对帆的作用力垂直于帆,下列示意图能正确反映这一情景的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将风力分解为沿航行和垂直于航行方向的两个分力,只有C选项中风力的分力能够沿航行的正方向,ABD选项中风力的分力都是沿航向的负方向,如图所示
故选C。
5. 图甲中挂钩架的相邻挂钩间距为15cm,图乙中单肩包的宽度约35cm,将包挂在挂钩上,要使包的背带受力最小,则背带之间的挂钩个数应为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ,背包带上的拉力为F,根据平衡条件可得
解得
在单肩包的质量一定的条件下,为了使悬挂时背包带受力最小,则cosθ最大,θ最小,由于相邻挂钩之间的距离为15cm,图乙中单肩包的宽度约为35cm,故使背包带跨过3个挂钩时,此时背包带受力最小。
故选C。
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 用一根细线穿过光滑杯柄,两手握住细线两端,提起水杯,保持静止状态。下列说法正确的是( )
A. 当细线之间的夹角θ为90°时,细线的张力大小等于杯子的重力大小
B. 细线的张力大小一定小于杯子的重力大小
C. 不管人的力气多大,都不可以将细线拉至水平
D. 逐渐增大细线之间的夹角θ,细线张力将逐渐变大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.两边细线的张力相等,当细线之间的夹角θ为90°时,根据平衡条件可得
解得
可知细线的张力大小不等于杯子的重力大小,故A错误;
B.当两边细线夹角等于120°时,细线的张力大小等于杯子的重力大小,故B错误;
C.两边细线张力的竖直分量之和等于杯子的重力,也就是说细线张力总有竖直分量,则即使人的力气足够大,也不可以将细线拉至水平,故C正确;
D.根据
逐渐增大细线之间的夹角θ,细线张力将逐渐变大,故D正确。
故选CD。
7. 如图所示,小球A的质量都为m,B的质量为2m,它们用三段轻绳分别连结在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点,稳定时MA段水平,BN段与水平天花板的夹角为45°,已知重力加速度为g,以下正确的是( )
A. MA段绳的拉力为3mg
B. BN段绳的拉力为3mg
C. AB段绳的拉力为mg
D. AB与水平方向的夹角为30°
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设AM的拉力为FAM,BN的拉力为FBN,轻绳AB段的张力大小为FT;以AB组成的整体为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件可得,FAM=3mgtan45°=3mg,
A错误,B正确;
CD.隔离A球受力分析,如图乙所示,则有
AB与水平方向的夹角为
则θ≠30°
故D错误,C正确。
故选BC。
8. 如图为一承重装置,两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定,用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为,铰接处间距与轻弹簧原长相等,弹簧劲度系数为,弹簧轴线与轻杆夹角为。在托盘上放置重物,平衡时。现用外力控制重物缓慢下移直至。弹簧始终处于弹性限度内,不计铰支座质量,不计摩擦阻力,则( )
A. 时弹簧弹力大小为
B. 时轻杆弹力大小为
C. 托盘和重物的总重力大小为
D. 从到过程中重物下降高度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据题意,铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等,当时,弹簧的伸长量为
弹簧弹力大小为
联立解得,故A正确;
BC.当时,对托盘和重物整体进行受力分析,在竖直方向上,由平衡条件有
对弹簧与轻杆连接点进行受力分析,水平方向
联立,解得,,故B错误,C正确;
D.根据几何知识,当时,托盘离地面的高度为
当时,托盘离地面的高度为
则重物下降高度为,故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,倾角θ、质量M=5kg的斜面A置于水平地面上,在斜面和竖直墙面之间放置一质量m=3kg的光滑球B,在水平向右的外力F作用下系统始终处于静止状态。已知sinθ=0.8,cosθ=0.6,重力加速度g=10m/s2。
(1)求墙面面对球B的弹力大小F1;
(2)若斜面受到水平向右的外力F=30N,求此时水平地面对斜面的摩擦力f;
(3)若斜面与水平地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,撤去外力F,增大光滑球B的质量,为了便系统处于静止状态,求光滑球B质量的最大值。
【答案】(1)40N (2)10N,方向水平向右
(3)5kg
【解析】
【小问1详解】
研究B球,由共点力的平衡条件有
【小问2详解】
研究A、B整体,设水平地面对斜面的摩擦力方向水平向右,则由共点力的平衡条件有
代入数据解得
假设成立,摩擦力方向水平向右。
【小问3详解】
对A、B整体做受力分析,可得
又因为
联立解得
10. 如图,在倾角为的固定斜面上有A、B两个带柄(a和b,柄的质量可忽略)的完全相同的质量为2m的长方体,C是另一质量分布均匀的长方体,其厚度可以忽略,质量为m,C的上端与B的上端对齐,下端与A的下端对齐。若C与A、B的动摩擦因数均为,A、B与斜面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)若A、B、C均静止,求应满足的条件;
(2)在第(1)问条件下,若一手握住a,使A不动,另一手握住b,逐渐用力将B沿斜面向上拉。当力增大到能使B刚刚开始向上移动时,C动不动?此时A与C之间的摩擦力为多大?
(3)若A与斜面间光滑无摩擦,其他条件不变,要使A、B、C均静止,求应满足的条件。
【答案】(1)
(2)不动,
(3)
【解析】
【小问1详解】
对C受力分析,有
则
对ABC受力分析,有
则
综合可得应满足的条件为
【小问2详解】
C原来不动,说明小于A、B对C的最大静摩擦力。当B刚能向上移动时,不等式仍成立,所以C不可能向下移动。另外,C也不可能向上移动,因为要向上移动,则B对C的摩擦力(其可能的最大值为)必须大于或等于C所受重力沿斜面方向的分力与A对C的最大静摩擦力之和,即
这是不可能的。所以结论是C不动。因为B刚开始向上移动而C不动,对C受力分析有(其中f因方向不确定可能为正可能为负)
所以A对C的摩擦力的大小是
【小问3详解】
对整体,
则
对A受力分析,有
则
对AC受力分析,
则
综上可得
11. 一重为的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,现用拉力恰好能将圆柱体匀速拉出,则:
(1)圆柱体与槽侧面之间的动摩擦因数为多大?
(2)将圆柱体的表面打磨后,圆柱体重力不变,与槽之间的动摩擦因数。现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,用沿槽向下的拉力F恰好能将圆柱体从槽中抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力的大小。(,)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将重力进行分解如图所示
由于,故
对圆柱体的受力,根据平衡条件可得
由题可知
联立解得
【小问2详解】
把整个装置倾斜,则圆柱体的重力G可以分解为沿槽顶方向的分力与垂直于槽顶方向的分力,由力的分解可知,
垂直于槽顶方向的分力进一步分解为两个挤压斜面的压力和,如图所示
由几何知识可得
对圆柱体受力分析,根据平衡条件可得
解得
12. 某度假区计划搭建巨型积木乐园,现将两个相同的方形积木放在粗糙的水平地面上,再将一圆柱形积木放在两方形积木之间,接触点分别为、,截面图如图所示。已知方形积木质量为,圆柱形积木的质量,圆柱形积木的半径为,不计积木之间的摩擦,两方形积木与地面之间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。求:
(1)当、之间的距离为时,左侧方形积木对圆柱形积木的支持力大小和地面对左侧方形积木的摩擦力大小;
(2)为测试设施承重能力,现增大圆柱体积木的质量,发现两方形积木发生侧滑,已知第内、之间的距离增大,第内、之间的距离增大;
(a)将两积木的运动看作相同的匀减速直线运动,求方形积木运动的加速度的大小;
(b)改变、间距,使得无论圆柱形积木的质量多大,两方形积木都不会发生侧滑,求、之间的最远距离。
【答案】(1),
(2)(a);(b)
【解析】
【小问1详解】
由题意,设任一方形积木对球形积木的支持力与竖直方向的夹角为,两方形积木之间的距离为x,由几何关系可得
当A、B之间的距离为R时,
对球形积木进行受力分析,可得
根据牛顿第三定律,球形积木对左侧方形积木的压力
对左侧方形积木受力分析可得
故地面对左侧方形积木的摩擦力
【小问2详解】
(a)由题可知每个方形积木在第1s内的位移为
根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度可知,方形积木在末速度为
假设末的速度还大于,则加速度为
则末的速度为
可知假设错误;末已经停止运动;
设第内运动时间,则,
解得,
(b)对任一方形积木受力分析,可得,
要使两方形积木不发生侧滑,则
又
联立可得
由于为任意大小,要使不等式恒成立,须
则两方形积木之间的最远距离
13. 如图所示,将一木块和木板叠放于水平桌面上,理想轻质弹簧测力计一端固定于铁架台横杆上,另一端用细线与木块相连,细绳刚好拉直没有张力。已知木块质量m=2kg,木板质量M=3kg,木板与木块之间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与桌面之间的动摩擦因数μ2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)若用F1=5N的力拉动上面的木块m,求稳定时弹簧测力计的示数(木板仍然静止)。
(2)当用F2=16N的力拉动下面的木板M,稳定时,木板恰能匀速向右运动,求木板与桌面之间的动摩擦因数μ2。
【答案】(1)0 (2)
【解析】
【小问1详解】
若用F1=5N的力拉动上面的木块m,木块与木块之间的最大静摩擦力大小为
由于
所以m拉不动,此时木块受静摩擦力和拉力F1平衡,则弹簧测力计示数为0。
【小问2详解】
当用F2=16N的力拉动下面的木板M,稳定时,木板恰能匀速向右运动,对木板有
其中,
联立解得
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广西钦州市第四中学2025年秋季学期高一年级上学期11月份考试物理试卷
注意事项∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在签题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2,答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3。工作时搓纸轮下压并沿逆时针方向转动,带动第一张答题卡向右运动,其它答题卡不动,做到“每次只进一张答题卡”。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则关于μ1、μ2、μ3大小关系正确的是( )
A. μ1可能小于μ2 B. μ1可能小于μ3
C. μ2一定小于μ3 D. μ2可能大于μ3
2. 如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力大小F与θ角之间的关系图像(),下列说法中正确的是( )
A. 这两个分力的大小分别为12N和8N
B. 这两个分力的大小分别为18N和4N
C. 合力大小的变化范围是
D. 合力大小的变化范围是
3. 如图所示,两质量都为1kg的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上,轻绳刚好伸直,物块与地面间动摩擦因数均为0.2(最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)。现用一水平拉力F拉B,则随F增大,B受地面摩擦力大小的变化情况为( )
A. B.
C. D.
4. 当无动力帆船遇到逆风时,水手可以通过调整船帆、船身的方向使船在风力的作用下逆风航行。已知风对帆的作用力垂直于帆,下列示意图能正确反映这一情景的是( )
A. B.
C. D.
5. 图甲中挂钩架的相邻挂钩间距为15cm,图乙中单肩包的宽度约35cm,将包挂在挂钩上,要使包的背带受力最小,则背带之间的挂钩个数应为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 用一根细线穿过光滑杯柄,两手握住细线两端,提起水杯,保持静止状态。下列说法正确的是( )
A. 当细线之间的夹角θ为90°时,细线的张力大小等于杯子的重力大小
B. 细线的张力大小一定小于杯子的重力大小
C. 不管人的力气多大,都不可以将细线拉至水平
D. 逐渐增大细线之间的夹角θ,细线张力将逐渐变大
7. 如图所示,小球A的质量都为m,B的质量为2m,它们用三段轻绳分别连结在竖直墙壁上的M点和天花板上的N点,稳定时MA段水平,BN段与水平天花板的夹角为45°,已知重力加速度为g,以下正确的是( )
A. MA段绳的拉力为3mg
B. BN段绳的拉力为3mg
C. AB段绳的拉力为mg
D. AB与水平方向的夹角为30°
8. 如图为一承重装置,两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定,用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为,铰接处间距与轻弹簧原长相等,弹簧劲度系数为,弹簧轴线与轻杆夹角为。在托盘上放置重物,平衡时。现用外力控制重物缓慢下移直至。弹簧始终处于弹性限度内,不计铰支座质量,不计摩擦阻力,则( )
A. 时弹簧弹力大小为
B. 时轻杆弹力大小为
C. 托盘和重物的总重力大小为
D. 从到过程中重物下降高度为
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,倾角θ、质量M=5kg的斜面A置于水平地面上,在斜面和竖直墙面之间放置一质量m=3kg的光滑球B,在水平向右的外力F作用下系统始终处于静止状态。已知sinθ=0.8,cosθ=0.6,重力加速度g=10m/s2。
(1)求墙面面对球B的弹力大小F1;
(2)若斜面受到水平向右的外力F=30N,求此时水平地面对斜面的摩擦力f;
(3)若斜面与水平地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,撤去外力F,增大光滑球B的质量,为了便系统处于静止状态,求光滑球B质量的最大值。
10. 如图,在倾角为的固定斜面上有A、B两个带柄(a和b,柄的质量可忽略)的完全相同的质量为2m的长方体,C是另一质量分布均匀的长方体,其厚度可以忽略,质量为m,C的上端与B的上端对齐,下端与A的下端对齐。若C与A、B的动摩擦因数均为,A、B与斜面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)若A、B、C均静止,求应满足的条件;
(2)在第(1)问条件下,若一手握住a,使A不动,另一手握住b,逐渐用力将B沿斜面向上拉。当力增大到能使B刚刚开始向上移动时,C动不动?此时A与C之间的摩擦力为多大?
(3)若A与斜面间光滑无摩擦,其他条件不变,要使A、B、C均静止,求应满足的条件。
11. 一重为的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角,槽的两侧面与水平方向的夹角相同,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同,现用拉力恰好能将圆柱体匀速拉出,则:
(1)圆柱体与槽侧面之间的动摩擦因数为多大?
(2)将圆柱体的表面打磨后,圆柱体重力不变,与槽之间的动摩擦因数。现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,如图乙所示,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,用沿槽向下的拉力F恰好能将圆柱体从槽中抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力的大小。(,)
12. 某度假区计划搭建巨型积木乐园,现将两个相同的方形积木放在粗糙的水平地面上,再将一圆柱形积木放在两方形积木之间,接触点分别为、,截面图如图所示。已知方形积木质量为,圆柱形积木的质量,圆柱形积木的半径为,不计积木之间的摩擦,两方形积木与地面之间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。求:
(1)当、之间的距离为时,左侧方形积木对圆柱形积木的支持力大小和地面对左侧方形积木的摩擦力大小;
(2)为测试设施承重能力,现增大圆柱体积木的质量,发现两方形积木发生侧滑,已知第内、之间的距离增大,第内、之间的距离增大;
(a)将两积木的运动看作相同的匀减速直线运动,求方形积木运动的加速度的大小;
(b)改变、间距,使得无论圆柱形积木的质量多大,两方形积木都不会发生侧滑,求、之间的最远距离。
13. 如图所示,将一木块和木板叠放于水平桌面上,理想轻质弹簧测力计一端固定于铁架台横杆上,另一端用细线与木块相连,细绳刚好拉直没有张力。已知木块质量m=2kg,木板质量M=3kg,木板与木块之间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与桌面之间的动摩擦因数μ2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)若用F1=5N的力拉动上面的木块m,求稳定时弹簧测力计的示数(木板仍然静止)。
(2)当用F2=16N的力拉动下面的木板M,稳定时,木板恰能匀速向右运动,求木板与桌面之间的动摩擦因数μ2。
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