内容正文:
宏图大地中学2024-2025年度(上)第三次段考
高一年级物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 下雨时,关于雨滴下落过程的说法中,正确的是( )
A. 雨滴很小,一定可以看成质点
B. 要研究雨滴的运动必须先选定参考系
C. 雨滴的位移就是路程
D. 在无风环境中雨滴做自由落体运动
2. 关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法正确的是
A. 伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同
B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C. 伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比
D. 伽利略实验和逻辑推理的和谐结合,发展了人类的科学思维方式和研究方法
3. 汽车在平直地面上因故刹车,其位移与时间的关系是(的单位为,的单位为),则它内的位移为( )
A. 40m B. 32m C. 50m D. 45m
4. 关于合力和分力的关系,下列说法正确的是( )
A. 合力F总比分力和中的至少一个大
B. 若两个分力和大小不变,夹角角越小,则合力F一定越大
C. 若两个分力和夹角不变,大小不变,增大,则合力F一定增大
D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N,三个力的合力可能为0
5. 一物体自某高度静止释放,忽略空气阻力,落地之前瞬间的速度为v。在运动过程中( )
A. 物体在前半时间和后半时间发生的位移之比为
B. 物体通过前一半位移和后半位移所用时间之比为
C. 物体在位移中点的速度等于
D. 物体在中间时刻的速度等于
6. 如图甲所示,一物体从斜面底端冲上一足够长固定斜面,物体运动的v-t图像如图乙所示,斜面倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 物块下滑时的加速度大小为10m/s2
B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.6
C. 物块回到斜面底端的时刻为s
D. 物块回到斜面底端时速度大小为m/s
7. 如图所示,质量分别为M和m的物块由相同的材料制成,且,将它们用通过光滑的轻质定滑轮的轻细线连接。如果按图甲放置,则质量为m的物块恰好匀速下降。若将两物块互换位置,如图乙所示,它们的共同加速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题4分,共12分)
8. 某质点沿直线运动,其加速度恒定,若在2s钟内其速率从10m/s变为6m/s,则其加速度大小可能是( )
A. 3m/s2 B. 2m/s2 C. 8m/s2 D. 5m/s2
9. 如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一直线行驶的位移-时间()图像,图线甲是顶点横坐标为的、开口向下的、以长虚线为对称轴的曲线,图线乙是一条倾斜的直线,、时刻两图线相交,下列说法正确的是( )
A. 甲做往返运动,总位移为零
B. 在0~时间内,乙车做匀加速直线运动
C. 在~时间内,两车的平均速度大小相等
D. 在0~时间内,时刻两车相距最远
10. “电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. “电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B. “电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C. “电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关
D. “电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
三、实验探究题(每空2分,共20分)
11. 某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点,其相邻点间还有4个点未画出,其中、、、。
(1)关于接通电源和释放纸带的顺序,下列说法正确的是( )
A. 先接通电源,后释放纸带 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(2)小车运动的加速度为__________m/s2,在D点的瞬时速度为__________m/s(均保留2位有效数字)。
(3)如果在测匀变速直线运动的加速度时,实验者不知道实际工作电压的频率大于50Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
12. 如图甲所示为探究牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器使用的电源为的交流电源,在小车质量未知的情况下,通过改变桶中沙的多少来探究在小车质量一定的条件下,小车的加速度与合外力的关系。
(1)平衡小车所受的摩擦力:取下装沙的桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列间距_______________的点。
(2)实验中打出的其中一条纸带如图乙所示,每5个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,相邻计数点时间间隔___________s;读出纸带上A、B计数点间距_______,C、D计数点间距_______;利用字母T、、表达出小车的加速度的计算式________。
(3)以沙和桶的总重力F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,作出图像如图丙所示,则小车的质量为___________。
四、解答题
13. 飞机着陆后以8m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后8s内滑行的距离;
(2)静止前4s内飞机滑行的距离。
14. 如图所示,倾角的斜面上固定着一块竖直放置的挡板,挡板和斜面之间放有一个重为G=30N的光滑圆球,圆球与斜面均静止。求:
(1)斜面对球的支持力大小;
(2)挡板对球的弹力大小。
15. 如图所示,一质量m=2kg的物体放在水平面上,当给物体施加一个与水平面成θ=53°角的斜向上的力F1时,物体恰好做匀速直线运动。已知F1=10N,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)若把原来的力F1改为斜向下与水平面成θ′=37角的力F2,并使物体沿水平面向右以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求力F2的大小。
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宏图大地中学2024-2025年度(上)第三次段考
高一年级物理试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 下雨时,关于雨滴下落过程的说法中,正确的是( )
A. 雨滴很小,一定可以看成质点
B. 要研究雨滴的运动必须先选定参考系
C. 雨滴的位移就是路程
D. 在无风环境中雨滴做自由落体运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体能否可看作质点,主要是看物体的线度和大小与所研究的问题相比能否忽略不计,与物体的大小无关,则雨滴虽然很小,也不一定可以看成质点,选项A错误;
B.要研究雨滴的运动必须先选定参考系,选项B正确;
C.若雨滴做曲线运动,则雨滴位移的大小不等于路程,并且位移是矢量,路程是标量,不能说位移就是路程,选项C错误;
D.在无风环境中雨滴下落时也受空气阻力作用,则不是做自由落体运动,选项D错误。
故选B。
2. 关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法正确的是
A. 伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同
B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C. 伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比
D. 伽利略实验和逻辑推理的和谐结合,发展了人类的科学思维方式和研究方法
【答案】D
【解析】
【详解】A.运用逻辑推理否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断,认为轻重物体下落的快慢相同,故A错误;
B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,但在当时条件下无法直接用实验进行了验证,故B错误;
C.小球在斜面上运动运动速度与位移不成正比,故C项错误;
D.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,故D项正确.
3. 汽车在平直地面上因故刹车,其位移与时间的关系是(的单位为,的单位为),则它内的位移为( )
A. 40m B. 32m C. 50m D. 45m
【答案】B
【解析】
【详解】由速度时间关系
所以汽车在平直地面上因故刹车的初速度大小为,加速度大小为,汽车停下来的时间
则它内的位移为
故选B。
4. 关于合力和分力的关系,下列说法正确的是( )
A. 合力F总比分力和中的至少一个大
B. 若两个分力和大小不变,夹角角越小,则合力F一定越大
C. 若两个分力和夹角不变,大小不变,增大,则合力F一定增大
D. 若三个分力大小分别为1N、3N、5N,三个力的合力可能为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.合力F可能比分力和中的任何一个都小,选项A错误;
B.若两个分力和大小不变,夹角角越小,则合力F一定越大,选项B正确;
C.若两个分力方向相反,F1与F2的夹角不变,F1大小不变,且,则只增大F2,合力减小,故C错误;
D.若三个分力大小分别为1N、3N、5N,因1N+3N<5N,可知三个力的合力不可能为0,选项D错误。
故选B。
5. 一物体自某高度静止释放,忽略空气阻力,落地之前瞬间的速度为v。在运动过程中( )
A. 物体在前半时间和后半时间发生的位移之比为
B. 物体通过前一半位移和后半位移所用时间之比为
C. 物体在位移中点的速度等于
D. 物体在中间时刻的速度等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体做自由落体运动,根据
可知物体在前半时间与整个过程发生的位移之比为,则物体在前半时间和后半时间发生的位移之比为,故A错误;
B.根据
可知物体通过前一半位移和整个过程所用时间之比为,则物体通过前一半位移和后半位移所用时间之比为,故B正确;
C.设物体在位移中点的速度为,整个下落高度为,根据
,
可得物体在位移中点的速度为
故C错误;
D.物体在中间时刻的速度等于整个过程的平均速度,则物体在中间时刻的速度为
故D错误。
故选B。
6. 如图甲所示,一物体从斜面底端冲上一足够长固定斜面,物体运动的v-t图像如图乙所示,斜面倾角θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 物块下滑时的加速度大小为10m/s2
B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.6
C. 物块回到斜面底端的时刻为s
D. 物块回到斜面底端时速度大小为m/s
【答案】D
【解析】
【详解】B.由乙图可知,物块上滑加速度大小为
物块上滑过程,由牛顿第二定律,可得
解得
故B错误;
A.物块下滑过程,由牛顿第二定律,可得
解得
故A错误;
CD.由乙图可知,0~1s内滑块上滑的位移为
设滑块下滑时间为t,则有
解得
物块回到斜面底端的时刻为
物块回到斜面底端时速度大小为
故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量分别为M和m的物块由相同的材料制成,且,将它们用通过光滑的轻质定滑轮的轻细线连接。如果按图甲放置,则质量为m的物块恰好匀速下降。若将两物块互换位置,如图乙所示,它们的共同加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图甲中,质量为的物块恰好匀速下降,系统处于平衡状态,对整体受力分析可知,向下的重力与水平向左的摩擦力平衡,有
解得动摩擦因数为
图乙中,两物块互换位置,系统以加速度加速运动,对整体由牛顿第二定律得
解得它们的共同加速度大小为
故选A。
二、多选题(每小题4分,共12分)
8. 某质点沿直线运动,其加速度恒定,若在2s钟内其速率从10m/s变为6m/s,则其加速度大小可能是( )
A. 3m/s2 B. 2m/s2 C. 8m/s2 D. 5m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】设初速度方向为正,若末速度与初速度同向,则加速度
若末速度与初速度反向,则加速度
则其加速度大小可能是2m/s2或者8m/s2。
故选BC。
9. 如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上沿同一直线行驶的位移-时间()图像,图线甲是顶点横坐标为的、开口向下的、以长虚线为对称轴的曲线,图线乙是一条倾斜的直线,、时刻两图线相交,下列说法正确的是( )
A. 甲做往返运动,总位移为零
B. 在0~时间内,乙车做匀加速直线运动
C. 在~时间内,两车的平均速度大小相等
D. 在0~时间内,时刻两车相距最远
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图像斜率表示速度,甲的速度先正后负,所以甲做往返运动,最终回到出发点,总位移为零,故A正确;
B.结合上述,在0~时间内,乙车对应图像斜率不变,即乙做匀速直线运动,其速度不变,故B错误;
C.在~时间内,两车始末位置相同,即两车位移相同,由于时间相同,则两车平均速度相同,故C正确;
D.在0~时间内,当两车共速时,相距最远,结合上述,图像切线斜率表示速度,将乙图像平移至与甲图像相切,切点位置对应两车速度相等,根据图像可知,两车相距最远不是时刻,故D错误。
故选AC。
10. “电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. “电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B. “电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小
C. “电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关
D. “电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力有水平方向的分力,则车对人的作用力斜向上,对人受力分析,如图所示
竖直方向上,由平衡条件有
水平方向上,由牛顿第二定律有
解得
,
可知,“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力大于人的重力,车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关,故A错误,C正确;
B.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力竖直向上与人对车的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故B正确;
D.“电动平衡车”匀速行驶时,对平衡车受力分析,竖直方向上,由平衡条件可知,地面对平衡车的支持力大小等于平衡车受到的重力大小和人对平衡车压力大小之和,故D错误。
故选BC。
三、实验探究题(每空2分,共20分)
11. 某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点,其相邻点间还有4个点未画出,其中、、、。
(1)关于接通电源和释放纸带的顺序,下列说法正确的是( )
A. 先接通电源,后释放纸带 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(2)小车运动的加速度为__________m/s2,在D点的瞬时速度为__________m/s(均保留2位有效数字)。
(3)如果在测匀变速直线运动的加速度时,实验者不知道实际工作电压的频率大于50Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)A (2) ①. 2.0 ②. 0.96
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
打点计时器使用时应先接通电源,再释放纸带。
故选A。
【小问2详解】
[1]根据逐差法可得加速度为
[2]小车在D点的速度为
【小问3详解】
若实际工作电压的频率大于50Hz,则实际的打点周期偏小,所以所测加速度值与真实值相比应偏小。
12. 如图甲所示为探究牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器使用的电源为的交流电源,在小车质量未知的情况下,通过改变桶中沙的多少来探究在小车质量一定的条件下,小车的加速度与合外力的关系。
(1)平衡小车所受的摩擦力:取下装沙的桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列间距_______________的点。
(2)实验中打出的其中一条纸带如图乙所示,每5个点标记一个计数点,标记结果如图所示,A、B、C、D为连续选择的计数点,相邻计数点时间间隔___________s;读出纸带上A、B计数点间距_______,C、D计数点间距_______;利用字母T、、表达出小车的加速度的计算式________。
(3)以沙和桶的总重力F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,作出图像如图丙所示,则小车的质量为___________。
【答案】 ①. 相等 ②. 0.1 ③. 1.40 ④. 2.40 ⑤. ⑥. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1]平衡摩擦力成功的标准是小车可以做匀速运动,即打点计时器在纸带上打出的相邻两点的间距相等;
(2)[2]因为所用交流电的频率是50Hz,所以相邻两计数点之间的时间间隔为
[3]由图可读出A、B计数点间距
[4]C、D计数点间距
[5]由加速度定义是
可得小车的加速度计算式为
(3)[6]由牛顿第二定律可得
整理可得
由图丙可知
解得小车的质量为
四、解答题
13. 飞机着陆后以8m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60m/s,求:
(1)它着陆后8s内滑行的距离;
(2)静止前4s内飞机滑行的距离。
【答案】(1)225m;(2)64m。
【解析】
【详解】(1)先求出飞机着陆后到停止所用时间t,由
vt=v0+at
可得
由此可知飞机在8s内不是始终做匀减速运动,它在最后0.5s内是静止的.故它着陆后8s内滑行的距离为
(2)把飞机的减速过程看成初速度为零的匀加速运动的逆过程,则静止前4s内经过的位移为
14. 如图所示,倾角的斜面上固定着一块竖直放置的挡板,挡板和斜面之间放有一个重为G=30N的光滑圆球,圆球与斜面均静止。求:
(1)斜面对球的支持力大小;
(2)挡板对球的弹力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)如图,球受三个共点力作用处于平衡状态,根据力的平衡
得
N
(2)挡板对球的弹力
得
N
15. 如图所示,一质量m=2kg的物体放在水平面上,当给物体施加一个与水平面成θ=53°角的斜向上的力F1时,物体恰好做匀速直线运动。已知F1=10N,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)若把原来的力F1改为斜向下与水平面成θ′=37角的力F2,并使物体沿水平面向右以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求力F2的大小。
【答案】(1) 0.5;(2) 22N
【解析】
【详解】(1)物体做匀速直线运动,将F1正交分解有
F1cosθ=f
F1sinθ+FN=mg
f=μFN
解得μ=0.5;
(2)将F2正交分解有
F2cosθ′-f′=ma
F2sinθ′+mg=FN′
f′=μFN′
解得F2=22N。
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