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厦门六中2028届高一阶段性知识检测卷
物理
满分:100分 考试时间:60分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 选定了长度的单位、质量的单位、时间的单位之后,就足以导出力学中其他所有物理量的单位,但必须依据相关的公式,现有一个物理量,其中v是速度,是长度,是时间,据此推导是什么物理量( )
A. 速度 B. 加速度 C. 力 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】根据公式,分析其单位为,则A为速度的物理量。
故选A。
2. 以20m/s的初速度竖直上抛一小球,忽略空气阻力,g取10m/s2,则小球落回到出发点用的时间是( )
A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s
【答案】D
【解析】
【详解】根据对称性可知,小球上升的时间和下落的时间相等,则根据
v0=gt1
可得小球落回到出发点用的时间
故选D。
3. 如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为( )
A. B. C. D. 0
【答案】D
【解析】
【详解】对钢管受力分析,如图所示
若钢管受到地面的摩擦力,则钢管水平方向受力不平衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩擦力大小为零。ABC错误,D正确。
故选D。
4. 运动员手持球拍托球沿水平方向匀加速跑动,球的质量为m,球拍和水平面间的夹角为,球与球拍相对静止,它们间摩擦力以及空气阻力不计,则( )
A. 运动员的加速度为 B. 运动员的加速度为
C. 球拍对球的作用力为 D. 球拍对球的作用力为
【答案】A
【解析】
【详解】设球拍对球的作用力为,对球进行分析,根据牛顿第二定律与平衡条件有,
解得,
运动员和球相对静止,故运动员的加速度与球的加速度相同。
故选A。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,当人站在电动平衡车上,人相对平衡车静止,在人和平衡车一起沿水平路面前进的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 人和平衡车运动的速度越快,刹车制动距离越长,所以惯性越大
B. 人和平衡车运动的速度越快,刹车制动距离越长,但是惯性不变
C. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.质量是惯性的唯一量度,与物体所处的状态无关,故A错误,B正确;
CD.人和平衡车是两个相互作用的物体,所以人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力,故C错误,D正确。
故选BD。
6. 如图所示,质量为m的人站在体重计上,随电梯以大小为a的加速度加速上升,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 人对体重计的压力大小为
B. 人对体重计的压力大小为
C. 人处于超重状态
D. 人的体重发生了变化
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.人随电梯以大小为a的加速度加速上升,加速度方向向上,人处于超重状态;以人为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律得,人对体重计的压力大小为
故AC正确,B错误;
D.人加速上升时,人的体重与质量成正比保持不变,故D错误。
故选AC。
7. 某同学设计的一个小实验如图所示,他将轻绳AB的一端系在手指上,另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上C点,组成一个“三角支架”.在杆的A端用另一轻绳AD悬挂一重物,并保持静止.则( ).
A. 轻绳AB和轻绳AD张力相等
B. 杆对手掌施加的作用力的方向一定不沿杆的方向
C. 轻绳AB对手指作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量越大,轻绳AB和杆AC对手的作用力也越大
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.设绳AB与竖直方向夹角为,对结点A进行受力分析可知
故轻绳AB和轻绳AD张力不相等,且所挂重物质量越大,轻绳AB和杆AC对手的作用力也越大,A错误,D正确;
B.杆的末端没有固定,杆对手掌施加的作用力的方向一定沿杆的方向,B错误;
C.手指对轻绳AB的作用力沿轻绳由A指向B,根据牛顿第三定律可知,轻绳AB对手指作用力的方向沿细绳由B指向A,C正确。
故选CD。
8. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大 B. 减小 C. 增大 D. 减小
【答案】BC
【解析】
【详解】设侧板与水平面之间的夹角为θ,对重物受力分析,如图所示
小车匀速时,根据平衡条件可得F底=mgsinθ,F侧=mgcosθ
当小车由匀速突然变为加速时,设加速度大小为a,将加速度分解为沿侧板方向和垂直侧板方向,
根据牛顿第二定律可得,
可知F底减小,F侧增大。
故选BC。
三、非选择题:本题共7小题,共60分。
9. 某消防员在日常训练中进行爬杆练习,如图所示,当他加速竖直向上爬杆时,所受的合力方向是_________,所受摩擦力的方向是_________。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]当他加速竖直向上爬杆时,加速度方向竖直向上,由牛顿第二定律可知所受的合力方向是竖直向上;
[2]由牛顿第二定律可知
所受摩擦力的方向是竖直向上。
10. 水平传送带以的速度匀速运动,A、B相距11m,一物体(可视为质点)从A点静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数,则物体释放时的加速度为______,在传送带上滑到B点的速度为______m/s,物体从A沿传送带运动到B所需时间为______s。(g取)
【答案】 ①. 2 ②. 2 ③. 6
【解析】
【详解】[1]物体释放时的加速度为
[2][3]加速的时间
加速的位移
则最终物体与传送带共速,则在传送带上滑到B点的速度为2m/s,物体从A沿传送带运动到B所需时间为
11. 如俯视图所示,物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上,现要使物体沿着AB方向做加速运动(F和AB都位于同一水平面内)。那么,必须同时再加一个力,则的最小值是______。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知当垂直AB时,最小,即
12. 研究性学习小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)关于该实验,下列说法正确的是_______。
A. 用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
B. 所挂钩码不宜过多,以免弹簧超出它的弹性限度
C. 数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的偶然误差
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图乙所示,由此图线可得该弹簧的原长是_______,劲度系数_______
(3)另一位同学改进了该实验装置,在铁架台的下方安装了距离传感器,如图丙所示,多次改变挂盘中砝码的质量m,测得多组m及对应的距离传感器到挂盘底部的距离h,作出图像,图像的斜率绝对值为,则弹簧的劲度系数为_______(用表示)。
【答案】(1)BC (2) ①. 4 ②. 50
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.用刻度尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长等于弹簧的伸长量,A错误;
B.所挂钩码不宜过多,以免弹簧超出它的弹性限度,B正确;
C.数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的偶然误差,C正确。
故选BC。
【小问2详解】
[1]设弹簧的原长为,由图线可得横坐标的截距为弹簧的原长,则原长;
[2]设弹簧的劲度系数为k,根据胡克定律
代入数据可得,解得弹簧的劲度系数为。
【小问3详解】
设最初状态距离传感器到挂盘底部的距离为H,当悬挂钩码的质量为m时,则有
解得
由图像,图像的斜率绝对值为,则,解得,弹簧的劲度系数为。
13. 某学习小组在进行验证“牛顿第二定律”实验中采用了图甲装置,请回答下列问题:
(1)实验中平衡摩擦力时,要先______(选填“挂上”或“取下”)砂桶;
(2)图乙为该小组实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz,A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,由此可得小车的加速度大小为______m/s2(计算结果保留两位有效数字);
(3)保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车的质量m,某同学根据得到的实验数据画出如图丙所示图线,从图线可得砂和砂桶的总质量为______kg。(g取10m/s2,结果保留两位有效数字);
(4)保持小车的质量不变,改变砂和砂桶的质量,该小组根据实验数据画出如图丁所示的a—F图像,你认为图像弯曲的理由可能是______。(填正确选项前的字母)
A. 没有平衡摩擦力
B. 平衡摩擦力的时候斜面倾角过大
C. 随着砂桶的质量增大,砂桶质量不再满足远小于小车质量
【答案】(1)取下 (2)0.80
(3)0.020 (4)C
【解析】
【小问1详解】
实验中平衡摩擦力时,要取下砂桶,将图甲中长木板右侧适当垫高,轻推小车,使打点计时器打出的点迹均匀分布。
【小问2详解】
相邻计数点间有四个点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知,小车的加速度
【小问3详解】
保持砂和砂桶的总质量不变,近似认为小车合力等于砂和砂桶的重力,根据
结合图像有
解得
【小问4详解】
对砂和砂桶、小车分别进行分析有,
解得
当砂和砂桶质量远远小于小车的质量时,可以近似认为
可知,保持小车的质量不变,改变砂和砂桶的质量,该小组根据实验数据画出如图丁所示的a—F图像,你认为图像弯曲的理由可能是随着砂桶的质量增大,砂桶质量不再满足远小于小车质量。
故选C。
14. 冬季有一种雪上“俯式冰橇”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰橇加速一段相同距离,再跳上冰橇自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m=10kg的冰橇静止在水平雪面A处,现质量M=70kg的运动员,用与水平方向成α=37°的恒力F=100N斜向下推动冰橇,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰橇到达P点时运动员跳上冰橇与冰橇一起运动(运动员跳上冰橇瞬间运动员和冰橇的速度不变)。已知冰橇从A到P的运动时间为5s,冰橇与雪面间的动摩擦因数µ=0.25,不计冰橇长度和空气阻力(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)AP段中冰橇所受到的合力大小;
(2)AP的距离;
(3)若P点之后立即是一段倾角为37°的斜坡,设动摩擦因数与冰橇速度均不变,问冰橇最高能到达的高度h。
【答案】(1)40N (2)50m
(3)15m
【解析】
【小问1详解】
对冰橇受力分析可得,水平方向有
竖直方向有
联立解得
【小问2详解】
冰橇运动的加速度大小为
根据位移时间关系可得
【小问3详解】
冰橇运动到P点时速度大小为
冰橇沿斜坡向上运动过程,根据牛顿第二定律有
根据速度位移关系可得
联立解得
15. 如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平面上,一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上,可视为质点的光滑小球乙质量,用轻绳拴接置于半圆柱体上;物块甲用轻绳拴接放在斜面体上且轻绳与斜面平行,拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O点,且O点位于半圆柱体圆心的正上方。已知O点到水平面的高度为2R,拴接小球乙的轻绳长度为,物块甲与斜面间的动摩擦因数,整个装置始终处于静止状态。取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(结果可用分式、根式表示)
(1)拴接小球乙的轻绳拉力的大小;
(2)半圆柱体丙受到水平地面摩擦力的大小;
(3)物块甲质量的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小球乙受力分析如图1所示,由相似三角形得
解得拴接小球乙的轻绳拉力大小为
【小问2详解】
设拴接小球乙的轻绳与竖直方向的夹角为,由几何关系可知
所以拴接乙球的轻绳与半圆柱体相切,可得
解得
以小球乙和半圆柱体丙整体为研究对象,可知半圆柱体所受的摩擦力方向水平向左、大小等于拉力T沿水平向右方向的分力,即
解得
【小问3详解】
以结点O为研究对象,对其受力分析如图2所示,由平衡关系得
代入数据解得
以甲为研究对象,设物块甲的质量为,当静摩擦力沿斜面向上达到最大值时有
与是一对相互作用力,由牛顿第三定律可知,解得
当静摩擦力沿斜面向下达到最大值时有
解得
物块甲质量的取值范围为
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物理
满分:100分 考试时间:60分钟
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 选定了长度的单位、质量的单位、时间的单位之后,就足以导出力学中其他所有物理量的单位,但必须依据相关的公式,现有一个物理量,其中v是速度,是长度,是时间,据此推导是什么物理量( )
A. 速度 B. 加速度 C. 力 D. 质量
2. 以20m/s的初速度竖直上抛一小球,忽略空气阻力,g取10m/s2,则小球落回到出发点用的时间是( )
A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s
3. 如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为( )
A. B. C. D. 0
4. 运动员手持球拍托球沿水平方向匀加速跑动,球的质量为m,球拍和水平面间的夹角为,球与球拍相对静止,它们间摩擦力以及空气阻力不计,则( )
A. 运动员的加速度为 B. 运动员的加速度为
C. 球拍对球的作用力为 D. 球拍对球的作用力为
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 电动平衡车越来越受到人们的喜爱,如图所示,当人站在电动平衡车上,人相对平衡车静止,在人和平衡车一起沿水平路面前进的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 人和平衡车运动的速度越快,刹车制动距离越长,所以惯性越大
B. 人和平衡车运动的速度越快,刹车制动距离越长,但是惯性不变
C. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对平衡力
D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
6. 如图所示,质量为m的人站在体重计上,随电梯以大小为a的加速度加速上升,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 人对体重计的压力大小为
B. 人对体重计的压力大小为
C. 人处于超重状态
D. 人的体重发生了变化
7. 某同学设计的一个小实验如图所示,他将轻绳AB的一端系在手指上,另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上C点,组成一个“三角支架”.在杆的A端用另一轻绳AD悬挂一重物,并保持静止.则( ).
A. 轻绳AB和轻绳AD张力相等
B. 杆对手掌施加的作用力的方向一定不沿杆的方向
C. 轻绳AB对手指作用力的方向沿细绳由B指向A
D. 所挂重物质量越大,轻绳AB和杆AC对手的作用力也越大
8. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大 B. 减小 C. 增大 D. 减小
三、非选择题:本题共7小题,共60分。
9. 某消防员在日常训练中进行爬杆练习,如图所示,当他加速竖直向上爬杆时,所受的合力方向是_________,所受摩擦力的方向是_________。
10. 水平传送带以的速度匀速运动,A、B相距11m,一物体(可视为质点)从A点静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数,则物体释放时的加速度为______,在传送带上滑到B点的速度为______m/s,物体从A沿传送带运动到B所需时间为______s。(g取)
11. 如俯视图所示,物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上,现要使物体沿着AB方向做加速运动(F和AB都位于同一水平面内)。那么,必须同时再加一个力,则的最小值是______。
12. 研究性学习小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验中,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)关于该实验,下列说法正确的是_______。
A. 用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
B. 所挂钩码不宜过多,以免弹簧超出它的弹性限度
C. 数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验的偶然误差
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图乙所示,由此图线可得该弹簧的原长是_______,劲度系数_______
(3)另一位同学改进了该实验装置,在铁架台的下方安装了距离传感器,如图丙所示,多次改变挂盘中砝码的质量m,测得多组m及对应的距离传感器到挂盘底部的距离h,作出图像,图像的斜率绝对值为,则弹簧的劲度系数为_______(用表示)。
13. 某学习小组在进行验证“牛顿第二定律”实验中采用了图甲装置,请回答下列问题:
(1)实验中平衡摩擦力时,要先______(选填“挂上”或“取下”)砂桶;
(2)图乙为该小组实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz,A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,由此可得小车的加速度大小为______m/s2(计算结果保留两位有效数字);
(3)保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车的质量m,某同学根据得到的实验数据画出如图丙所示图线,从图线可得砂和砂桶的总质量为______kg。(g取10m/s2,结果保留两位有效数字);
(4)保持小车的质量不变,改变砂和砂桶的质量,该小组根据实验数据画出如图丁所示的a—F图像,你认为图像弯曲的理由可能是______。(填正确选项前的字母)
A. 没有平衡摩擦力
B. 平衡摩擦力的时候斜面倾角过大
C. 随着砂桶的质量增大,砂桶质量不再满足远小于小车质量
14. 冬季有一种雪上“俯式冰橇”滑溜运动,运动员从起跑线推着冰橇加速一段相同距离,再跳上冰橇自由滑行,滑行距离最远者获胜,运动过程可简化为如图所示的模型,某一质量m=10kg的冰橇静止在水平雪面A处,现质量M=70kg的运动员,用与水平方向成α=37°的恒力F=100N斜向下推动冰橇,使其沿AP方向一起做直线运动,当冰橇到达P点时运动员跳上冰橇与冰橇一起运动(运动员跳上冰橇瞬间运动员和冰橇的速度不变)。已知冰橇从A到P的运动时间为5s,冰橇与雪面间的动摩擦因数µ=0.25,不计冰橇长度和空气阻力(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)AP段中冰橇所受到的合力大小;
(2)AP的距离;
(3)若P点之后立即是一段倾角为37°的斜坡,设动摩擦因数与冰橇速度均不变,问冰橇最高能到达的高度h。
15. 如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平面上,一横截面半径为R的半圆柱体丙放在水平面上,可视为质点的光滑小球乙质量,用轻绳拴接置于半圆柱体上;物块甲用轻绳拴接放在斜面体上且轻绳与斜面平行,拴接小球乙与拴接物块甲的轻绳与竖直的轻绳系于O点,且O点位于半圆柱体圆心的正上方。已知O点到水平面的高度为2R,拴接小球乙的轻绳长度为,物块甲与斜面间的动摩擦因数,整个装置始终处于静止状态。取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(结果可用分式、根式表示)
(1)拴接小球乙的轻绳拉力的大小;
(2)半圆柱体丙受到水平地面摩擦力的大小;
(3)物块甲质量的取值范围。
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