内容正文:
颐华学校2025级高一下学期第一次大练习考试试卷
物理
满分:100分时量:75分钟
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 在恒力作用下,物体可能做速率先减小后增大的曲线运动
B. 做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变,但方向一定时刻改变
C. 在足球运动中,若要研究形成香蕉球的原因时,可以将足球看成质点
D. 羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中受重力、空气阻力和球拍的作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.当恒力与速度不在一条直线上,且恒力与速度方向的夹角为先钝角后锐角时物体的速度先减小后增大,故A正确;
B.平抛运动的加速度大小和方向都不变,故B错误;
C.香蕉球是由于球员踢出去的足球再空中旋转造成的,所以此时足球不能看成质点,故C错误;
D.羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中不再受到球拍的作用力,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,从平抛物体的运动曲线上某点处画三段连续等长的水平直线,再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点,相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3,则三段y轴位移之间应满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】竖直方向应该做自由落体运动,在相邻相等的时间内通过的位移差值相同,故
所以
故选A。
3. 如图,重力为G的某同学张开双臂悬垂在单杠上,手与单杠间的动摩擦因数为μ,随着两只手的距离变大,人保持静止状态。 下列说法正确的是( )
A. 单杠对每只手的摩擦力变大
B. 单杆对两手作用力的合力变大
C. 单杠对两手的弹力变大
D. 单杠对每只手摩擦力大小始终等于0.5μG
【答案】A
【解析】
【详解】C.对运动员分析可知,在竖直方向轻杆对手的支持力始终等于人的重力,所以杆对每一只手的支持力等于重力的一半,保持不变,故C错误;
ABD.设手臂与竖直方向的夹角为α,运动员所受手臂的拉力T的合力F与运动员重力大小相等方向相反,增大两手间距离,变大,合力大小不变,则T变大;对手进行受力分析,则
T变大,变大, 变大,则f变大,故A正确,BD错误。
故选A。
4. 如图所示一种古老的舂米机.舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,则在横梁绕O转动过程中( )
A. B、C的向心加速度相等
B. B、C的角速度关系满足ωB<ωC
C. B、C的线速度关系满足vB<vC
D. 舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题图可知,B与C属于共轴转动,则它们的角速度是相等的,即
ωC=ωB
向心加速度
a=ω2r
因OC>OB,可知C的向心加速度较大,故AB错误;
C.由于OC>OB,由v=ωr可知C点的线速度大,故C正确;
D.舂米锤对稻谷的作用力和稻谷对舂米锤的作用力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑,则A、B两点的周期之比TA:TB为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】大小轮边缘具有相同的线速度,且有
则周期与线速度的关系为
设小轮半径为r,则大轮半径为2r,则有
故选C。
6. 某船要渡过60m宽的河,船渡河的最短时间是12s;若船沿垂直河岸的直线到达正对岸,渡河时间是15s,则船在静水中的速率v1及河水的流速v分别为
A. v1=5 m/s v2=4m/s
B. v1=5 m/s v2=3m/s
C. v1=4 m/s v2=5m/s
D. v1=4m/s v2=3m/s
【答案】B
【解析】
【详解】CD.当以最短时间渡河时,船头指向正对岸,则渡河时间为:,所以船在静水中的速度为:;故C,D均错误.
AB.当船垂直河岸到达正对岸时,即合速度垂直河岸,渡河时间为:,代入数据为:,解得:v2=3m/s.故A错误,B正确.
7. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】已知从A到B和从B到C速度的增加量相同,可得从A到B和从B到C的时间相同,设为T,根据匀变速直线运动规律可知B点的速度
根据匀变速直线运动的位移与速度的关系、速度与时间的关系以及加速度的公式可知,,
解得,,故A正确。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 关于开普勒行星运动第三定律的公式,以下理解正确的是( )
A. 是一个与中心天体有关、与其他行星无关的量
B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的半长轴为a月,周期为T月,则
C. T表示行星运动的自转周期
D. T表示行星运动的公转周期
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,有
可得
可知是一个与中心天体有关的量,与其他行星无关,故A正确;
B.地球和月球不是绕同一个中心天体运动的,所以
≠
故B错误;
CD.表示行星运动的公转周期,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图,矩形金属框竖直放置,其中、足够长,且杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过杆,金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时,小球均相对杆静止,若,则与以匀速转动时相比,以匀速转动时( )
A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】对小球受力分析,设弹力为T,弹簧与水平方向的夹角为θ,则对小球竖直方向
而
可知θ为定值,T不变,则当转速增大后,小球的高度不变,弹簧的弹力不变。则A错误,B正确;
水平方向当转速较小时,杆对小球的弹力FN背离转轴,则
即
当转速较大时,FN指向转轴
即
则因 ,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压力不一定变大。则C错误;
根据
可知,因角速度变大,则小球受合外力变大。则D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在距河面高度的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°,人以恒定的速率拉绳,使小船靠岸,忽略滑轮的高度和船的大小,已知,,,,下列说法正确的是( )
A. 5s时绳与水面的夹角为53° B. 5s时绳与水面的夹角为37°
C. 5s时小船的速率为4m/s D. 5s时小船的速率为5m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设开始时小船距岸边为L,则m
5s时人拉绳端移动位移为x=vt=3×5m=15m
设5s时小船前进了,绳与水面的夹角为,由几何关系得
解得=53°
故A正确,B错误;
CD.沿绳子方向速度大小相等,所以有
可得5s时小船的速率为
故C错误,D正确;
故选AD。
二、非选择题(本题共2小题,共16分。)
11. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,和为细绳套。
(1)在做本实验时,下列操作中错误的是___________。(填正确选项前的字母)
A. 同一次实验过程中点位置不允许变动
B. 实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C. 实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到点
D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到点时,两弹簧测力计之间夹角应取,以便于算出合力的大小
(2)某一次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时弹力大小为___________N。
(3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中一定沿方向的是___________。(选填“”或“”)
(4)实验结束后,该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力与弹簧形变量的关系”,绘出如图丁所示图像,弹簧测力计的劲度系数为___________。
【答案】(1)CD (2)4.30
(3)
(4)50
【解析】
【小问1详解】
A.同一次实验O点必须固定,保证合力作用效果不变,故A正确;
B.弹簧测力计平行木板、视线正对刻度可减小误差,故B正确;
C.不能先拉到最大量程,容易超过弹簧弹性限度,损坏测力计,且两力应同步调节,故C错误;
D.两细绳夹角不需要固定90°,取适当夹角即可,故D错误。
由于选择错误的,故选CD。
【小问2详解】
图乙刻度每大格1N,每小格0.1N,分度值0.1N,指针指在4.30N处(需估读到百分位)。
【小问3详解】
是只用一个弹簧测力计直接拉橡皮条到O点的实际合力,一定沿AO方向;是由平行四边形定则作出的理论合力,存在作图误差,不一定沿AO。
【小问4详解】
胡克定律,得
由丁图可知弹簧原长4cm,取点,,形变量
代入求得
12. (1)电火花打点计时器使用______电源(填“直流”或“交流”),工作电压______V;
(2)在某次用打点计时器(工作频率为50Hz)测定已知作匀变速直线运动物体的加速度实验中,所获得的纸带。选好0点后,每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出),依次取得1、2、3、4、各点,测得的数据如图所示。
则纸带的加速度大小为______ m/s2,“1”这一点的速度大小为______ m/s。(结果均保留二位有效数字)
【答案】 ①. 交流 ②. 220 ③. 0.80 ④. 0.46
【解析】
【详解】(1)[1] 电火花打点计时器使用交流电源。
[2] 电火花打点计时器的工作电压是220V。
(2)[3]两个相邻的计数点的时间间隔为
纸带的加速度大小
[4] “1”这一点的速度大小
三、计算题(本题共3小题,第14题12分,第15题14分,第16题15分,共41分)
13. 如图所示,我国发射的“天问一号”携带的“祝融号”火星车已成功着陆火星,为减小沾在火星车太阳能板上的尘土对火星车的影响,“祝融号”火星车的太阳能板可以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时,沾在太阳能板边缘、距火星地面高度为h的某块尘土无初速下落,经过时间t落在地面上。已知引力常量为G,火星可视为半径为R、质量分布均匀的球体,忽略火星大气的影响。求:
(1)火星的质量;
(2)火星的第一宇宙速度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)尘土做自由落体运动有
在火星表面有
联立解得
(2)在火星表面有
解得火星的第一宇宙速度大小
14. 光滑水平面上,一个质量为0.5kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5s内受到一个正东方向、大小为1N的水平恒力作用,第5s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5N的水平恒力,作用10s时间,问:
(1)该物体在前5s和后10s各做什么运动?
(2)第15s末的速度大小及方向各是什么?
【答案】(1)前5s做匀加速直线运动,后10s做匀变速曲线运动;(2),方向东偏北.
【解析】
【详解】(1)根据题意可以知道,前5s物体受到恒力作用,做匀加速直线运动;后10s物体的合力方向与速度方向垂直,故做匀变速曲线运动;
(2)开始时物体的加速度
方向向东
5s物体做曲线运动,可把此运动分解到正北和正东方向研究,正东做匀速直线运动,正北做匀加速直线运动,
正北方向有
方向向北
所以
所以速度方向为东偏北
综上所述:第15s末的速度大小为 ,方向为东偏北
15. 如图所示是某游乐场“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘上,绳子下端连接座椅,人坐在飞椅上随转盘在空中绕竖直转轴转动。设绳子长,人与座椅的总质量,盘静止时人与轴间的距离,此时座椅离地面。转盘慢慢加速运动,经过一段时间后转速保持稳定,此时人与转轴之间的距离变为,且保持不变。不计空气阻力,绳子不可伸长,取。
(1)转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力多大?
(2)转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小是多少?
(3)若转盘稳定转动后,一位游客随身携带的手机突然滑落下来。为了保证安全,管理员应该让地面上的游客至少离中心轴多远?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设转盘匀速转动时绳子与竖直方向的夹角为,则
飞椅上升的高度
转盘稳定后人距地面的高度
对球受力分析在竖直方向上合力为0,则绳子的拉力为
(2)设转盘稳定转动后角速度为,则
解得
(3)手机滑落后沿圆周的切线方向做平抛运动,设手机从抛出至落地的水平距离为,则
游客距中心轴的距离为s,所以
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颐华学校2025级高一下学期第一次大练习考试试卷
物理
满分:100分时量:75分钟
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 在恒力作用下,物体可能做速率先减小后增大的曲线运动
B. 做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变,但方向一定时刻改变
C. 在足球运动中,若要研究形成香蕉球的原因时,可以将足球看成质点
D. 羽毛球被扣杀后,飞入对方场地的过程中受重力、空气阻力和球拍的作用力
2. 如图所示,从平抛物体的运动曲线上某点处画三段连续等长的水平直线,再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点,相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3,则三段y轴位移之间应满足的关系是( )
A. B.
C. D.
3. 如图,重力为G的某同学张开双臂悬垂在单杠上,手与单杠间的动摩擦因数为μ,随着两只手的距离变大,人保持静止状态。 下列说法正确的是( )
A. 单杠对每只手的摩擦力变大
B. 单杆对两手作用力的合力变大
C. 单杠对两手的弹力变大
D. 单杠对每只手摩擦力大小始终等于0.5μG
4. 如图所示一种古老的舂米机.舂米时,稻谷放在石臼A中,横梁可以绕O转动,在横梁前端B处固定一舂米锤,脚踏在横梁另一端C点往下压时,舂米锤便向上抬起。然后提起脚,舂米锤就向下运动,击打A中的稻谷,使稻谷的壳脱落,稻谷变为大米。已知OC>OB,则在横梁绕O转动过程中( )
A. B、C的向心加速度相等
B. B、C的角速度关系满足ωB<ωC
C. B、C的线速度关系满足vB<vC
D. 舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
5. 如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,大轮半径是小轮半径的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑,则A、B两点的周期之比TA:TB为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:1
6. 某船要渡过60m宽的河,船渡河的最短时间是12s;若船沿垂直河岸的直线到达正对岸,渡河时间是15s,则船在静水中的速率v1及河水的流速v分别为
A. v1=5 m/s v2=4m/s
B. v1=5 m/s v2=3m/s
C. v1=4 m/s v2=5m/s
D. v1=4m/s v2=3m/s
7. 如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量均为,A、B间的距离,B、C间的距离。则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 关于开普勒行星运动第三定律的公式,以下理解正确的是( )
A. 是一个与中心天体有关、与其他行星无关的量
B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的半长轴为a月,周期为T月,则
C. T表示行星运动的自转周期
D. T表示行星运动的公转周期
9. 如图,矩形金属框竖直放置,其中、足够长,且杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过杆,金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时,小球均相对杆静止,若,则与以匀速转动时相比,以匀速转动时( )
A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大
10. 如图所示,在距河面高度的岸上有人用长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°,人以恒定的速率拉绳,使小船靠岸,忽略滑轮的高度和船的大小,已知,,,,下列说法正确的是( )
A. 5s时绳与水面的夹角为53° B. 5s时绳与水面的夹角为37°
C. 5s时小船的速率为4m/s D. 5s时小船的速率为5m/s
二、非选择题(本题共2小题,共16分。)
11. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,和为细绳套。
(1)在做本实验时,下列操作中错误的是___________。(填正确选项前的字母)
A. 同一次实验过程中点位置不允许变动
B. 实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C. 实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到点
D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到点时,两弹簧测力计之间夹角应取,以便于算出合力的大小
(2)某一次实验中,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时弹力大小为___________N。
(3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中一定沿方向的是___________。(选填“”或“”)
(4)实验结束后,该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力与弹簧形变量的关系”,绘出如图丁所示图像,弹簧测力计的劲度系数为___________。
12. (1)电火花打点计时器使用______电源(填“直流”或“交流”),工作电压______V;
(2)在某次用打点计时器(工作频率为50Hz)测定已知作匀变速直线运动物体的加速度实验中,所获得的纸带。选好0点后,每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出),依次取得1、2、3、4、各点,测得的数据如图所示。
则纸带的加速度大小为______ m/s2,“1”这一点的速度大小为______ m/s。(结果均保留二位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,第14题12分,第15题14分,第16题15分,共41分)
13. 如图所示,我国发射的“天问一号”携带的“祝融号”火星车已成功着陆火星,为减小沾在火星车太阳能板上的尘土对火星车的影响,“祝融号”火星车的太阳能板可以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时,沾在太阳能板边缘、距火星地面高度为h的某块尘土无初速下落,经过时间t落在地面上。已知引力常量为G,火星可视为半径为R、质量分布均匀的球体,忽略火星大气的影响。求:
(1)火星的质量;
(2)火星的第一宇宙速度。
14. 光滑水平面上,一个质量为0.5kg的物体从静止开始受水平力而运动.在前5s内受到一个正东方向、大小为1N的水平恒力作用,第5s末该力撤去,改为受一个正北方向、大小为0.5N的水平恒力,作用10s时间,问:
(1)该物体在前5s和后10s各做什么运动?
(2)第15s末的速度大小及方向各是什么?
15. 如图所示是某游乐场“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘上,绳子下端连接座椅,人坐在飞椅上随转盘在空中绕竖直转轴转动。设绳子长,人与座椅的总质量,盘静止时人与轴间的距离,此时座椅离地面。转盘慢慢加速运动,经过一段时间后转速保持稳定,此时人与转轴之间的距离变为,且保持不变。不计空气阻力,绳子不可伸长,取。
(1)转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力多大?
(2)转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小是多少?
(3)若转盘稳定转动后,一位游客随身携带的手机突然滑落下来。为了保证安全,管理员应该让地面上的游客至少离中心轴多远?
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