内容正文:
扬州市新华中学高一上学期自主练习二
物理试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2025年11月17日,在第十五届全运会女子百米决赛中,来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳,以11秒10的成绩成为新“女飞人”,她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景,下列相关说法正确的是( )
A. 11秒10是时刻,100米是位移
B. 陈妤颉的速度越大,惯性越大
C. 研究陈妤颉冲刺动作时,不可以把陈妤颉看作质点
D. 根据题中信息可求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.11秒10是时间间隔,100米比赛路径是直线,则100米是位移大小,A错误;
B.惯性只与质量有关,与速度无关,B错误;
C.研究陈妤颉冲刺动作时,其大小形状不能忽略,不可以把陈妤颉看作质点,C正确;
D.根据题中信息不能求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度,D错误。
故选C。
2. 关于教材中的插图,下列理解不正确的是( )
A. A图探究匀变速直线运动的位移,所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小,分得越多则越接近
B. B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验,其中斜面的作用是“冲淡”重力,方便测时间
C. C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变
D. D图是物体由静止被拉动,直到物体运动起来,用力的传感器测得拉力的变化过程,说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.A图是用微元法探究匀变速直线运动的位移,所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小,分得越多则越接近,故A正确;
B.B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验,其中斜面的作用是“冲淡”重力,方便测时间,随着斜面倾角的增大,伽利略观察到铜球的运动规律相同,合理外推得到自由落体运动规律,故B正确;
C.C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变,故C正确;
D.D图是物体由静止状态被拉动,直到物体匀速运动起来,用力的传感器测得拉力的变化过程,说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力,故D错误。
本题要求选择不正确的,故选D。
3. 如图所示为一小球沿竖直方向运动时的频闪照片,下列说法正确的是( )
A. 小球处于失重状态 B. 小球处于超重状态
C. 小球一定在竖直上抛的上升阶段 D. 小球一定做自由落体运动
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知从上到下,相等时间内小球的位移逐渐减小,可知从上到下小球做减速运动,加速度向上,则小球处于超重状态;由于加速度向上,可知小球不可能在竖直上抛的上升阶段,也不可能是做自由落体运动。
故选B。
4. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 两个测力计的量程必须相同
D. 图中的力方向和细绳AO方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.拉力方向应与木板平面平行,需要记录拉力的大小和方向,选项A错误;
B.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可,不一定要取90°,选项B错误;
C.两个测力计的量程不一定必须相同,选项C错误;
D.图中的力是两个分力合力的实验值,其方向和细绳AO方向相同,选项D正确。
故选D。
5. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在以角速度ω匀速转动的水平转台上,陶罐上A、B两点与转轴的夹角分别为α和β,且α<β,下列说法正确的是( )
A. vA<vB B. vA=vB
C. vB=ωR D. 此时B点线速度方向垂直纸面向外
【答案】A
【解析】
【详解】AB.A、B两点属于同轴转动,角速度相等,根据v=rω和rA<rB可知,vA<vB,故A正确,B错误;
C.B点的线速度为vB=ωRsinβ,故C错误;
D.线速度沿轨迹的切线方向,根据转动方向可知,此时B点线速度方向垂直纸面向里,故D错误。
故选A。
6. 甲图为某质点的图像,乙图为某质点的图像,关于两质点的运动情况说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做匀加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点和乙图质点均静止不动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点的位移为,乙图质点的速度变化量为
【答案】A
【解析】
【详解】A.x-t图像的斜率表示速度,可知0~2s内甲图质点做匀速直线运动,v-t图像的斜率等于加速度,可知乙图质点做匀加速直线运动,故A正确;
B.2~3s内甲图质点静止不动,乙图质点做匀速直线运动,故B错误;
C.3~5s内甲图质点反向匀速运动,乙图质点做匀减速直线运动,加速度为,故C错误;
D.0~5s内甲图质点的位移为
乙图质点的速度变化量为,故D错误。
故选A。
7. 在一次学校的升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示.风力始终水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程( )
A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大
C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】由题知下端的绳子几乎是松弛的,即该段绳子没有拉力,将国旗看作质点对其做受力分析如下图所示
随着国旗的徐徐升起,风力的方向保持水平不变,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,应用图解法如下图所示
由上图可以看出随着上端的绳子与旗杆的夹角在变大,风力也逐渐增大、上端绳子的拉力也逐渐增大,国旗处于平衡状态,其受到的合力为零。
故选B。
8. 如图所示,箱子A用轻绳悬挂在天花板上,小球B用轻绳悬挂在箱子顶部,小球C通过轻弹簧与小球B相连,系统静止,已知箱子A和小球B、C质量均为m,重力加速度为g,当剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,箱子A和小球B、C的加速度分别为( )
A. g,2g,0 B. 2g,g,0 C. g,g,0 D. 1.5g,1.5g,0
【答案】D
【解析】
【详解】初始时,系统处于静止,以C为对象,根据平衡条件可得弹簧弹力为
剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,弹簧弹力保持不变,C的受力保持不变,则C的加速度为0;以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分,其中第10~13题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
9. 用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定,加速度与合外力关系时,用小桶和砂的重力代替小车受到的拉力,测出多组加速度与对应合外力的数据,并作出图像。
(1)下列实验操作,正确的有______(填选项字母代号)。
A. 调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B. 每次实验,都要先放开小车,再接通打点计时器的电源
C. 平衡摩擦力时,应将悬挂小桶的细线系在小车上
(2)小芳与小刚的图像有较大差异,小芳的既不过原点,又发生了弯曲,如图乙所示,代表小车加速度,代表小桶和砂的总重力,下列原因分析正确的是______(填选项字母代号)
A. 图像不过原点,可能是木板与桌面平行
B. 图像不过原点,可能是平衡摩擦力时木板倾角过大
C. 图像发生弯曲,可能是小车的质量过大
D. 图像发生弯曲,可能是小桶和砂的质量非常接近小车的质量
(3)在探究加速度与力的关系时,若取车的质量,改变小桶和砂质量的值,进行多次实验,以下的取值最不合适的一个是______(填选项字母代号)
A. B. C. D.
(4)甲、乙两同学在同一实验室,各取该套装置放在水平桌面上,分别在小车上放不同数量的砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度与拉力的关系,分别得到了如图丙所示的甲、乙两条直线,设甲、乙用的小车与长木板间的动摩擦因数分别为、,由图可知,______(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)A (2)AD (3)D
(4)>
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证小车运动过程,细线拉力恒定不变,应调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行,故A正确;
B.为了充分利用纸带,每次实验,都要先接通打点计时器的电源,再放开小车,故B错误;
C.平衡摩擦力时,不能将悬挂小桶的细线系在小车上,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
由小芳的图像可知,当小桶和砂的总重力达到一定数值时,小车才开始产生加速度,所以不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,可能是木板与桌面平行,也可能是平衡摩擦力时木板倾角过小;
根据牛顿第二定律可得,
可得
当满足小桶和砂的质量远小于小车的质量时,图像的斜率近似等于,保持不变;当不满足小桶和砂的质量远小于小车的质量时,图像的斜率随的增大而明显减小,图线向下弯曲,所以图像发生弯曲,可能是小桶和砂的质量非常接近小车的质量。
故选AD。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得,
可得细线拉力为
为了使细线拉力近似等于小桶和砂的总重力,应使,若取车的质量,选项中的取值最不合适的一个是。
故选D。
【小问4详解】
根据牛顿第二定律可得
可得
由图丙纵轴截距可得
则有
10. 已知某新能源汽车在平直路面上以12m/s速度匀速行驶,刹车后做匀减速直线运动,2s末的速度为8m/s,求:
(1)刹车后汽车的加速度;
(2)刹车后汽车10s内的位移大小。
【答案】(1),方向与初速度方向相反
(2)36m
【解析】
【小问1详解】
刹车后汽车的加速度为
可知加速度大小为,方向与初速度方向相反。
【小问2详解】
汽车从开始刹车到停下所用时间为
则刹车后汽车10s内的位移大小
11. 现有一倾角的木楔固定在水平面上。一质量为m的木块恰好能沿斜面匀速下滑。若用平行于木楔斜面向上的力F(未知量)拉着木块,也可以使它匀速上升,如图所示。重力加速度g,求:
(1)求斜面的动摩擦因数;
(2)求拉力F的大小;
【答案】(1)
(2)mg
【解析】
【小问1详解】
木块恰好能沿斜面匀速下滑,则
解得
【小问2详解】
力F拉着木块匀速上升时,则由平衡可知
解得
12. 如图所示,竖直面内有一以O为圆心的圆形区域,圆的半径,直径与水平方向间的夹角。小球自P点水平射入圆形区域,不计空气阻力,g取,,。
(1)若使小球从Q点射出,求其在圆形区域中运动时间t;
(2)为使小球在圆形区域运动时间最长,求该小球水平进入圆形区域时的速度v大小及在该区域内运动的时间。(计算结果可保留根式)
【答案】(1)0.6s
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动的规律可知
解得t=0.6s
【小问2详解】
小球从P点射入时落到圆形区域最低点处竖直高度最大,此时时间最长,则有,
解得,
13. 如图所示,足够长的水平面上静止一质量、长度为的木板A,其左端放置一质量的小滑块B,A、B间的动摩擦因数,A与水平面间的动摩擦因数。当滑块B获得水平向右、的初速度时,恰好不能从木板上滑落。已知重力加速度取。求:
(1)B在A上滑动时A、B的加速度;
(2)木板A的长度;
(3)若B获得水平向右、的初速度,为使B不从A上滑落,同时对A持续施加水平向右的恒力,求的取值范围。(结果可用分数表示)
【答案】(1),方向水平向右;,方向水平向左
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
B在A上滑动时,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
方向水平向右;以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
方向水平向左。
【小问2详解】
小滑块B恰好不能从木板上滑落,此时两者速度相同,设经历的时间为,则有
,
则木板A的长度为
【小问3详解】
若B获得水平向右、的初速度,为使B不从A上滑落;
①设对A持续施加水平向右的恒力为时,B恰好运动到A的右端时两者共速;对A,根据牛顿第二定律可得
B的加速度仍为,方向水平向左;设经过时间,两者达到共速,则有,
又
联立解得
②设对A持续施加水平向右的恒力为时,当两者共速后,刚好可以保持相对静止一起加速运动;以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
综上分析可知的取值范围为
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物理试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2025年11月17日,在第十五届全运会女子百米决赛中,来自浙江16岁的“小孩姐”陈妤颉表现惊艳,以11秒10的成绩成为新“女飞人”,她也成为全运会历史上最年轻的女子百米冠军。图为比赛中陈妤颉冲刺的场景,下列相关说法正确的是( )
A. 11秒10是时刻,100米是位移
B. 陈妤颉的速度越大,惯性越大
C. 研究陈妤颉冲刺动作时,不可以把陈妤颉看作质点
D. 根据题中信息可求出陈妤颉冲到终点时的瞬时速度
2. 关于教材中的插图,下列理解不正确的是( )
A. A图探究匀变速直线运动的位移,所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小,分得越多则越接近
B. B图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验,其中斜面的作用是“冲淡”重力,方便测时间
C. C图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变
D. D图是物体由静止被拉动,直到物体运动起来,用力的传感器测得拉力的变化过程,说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
3. 如图所示为一小球沿竖直方向运动时的频闪照片,下列说法正确的是( )
A. 小球处于失重状态 B. 小球处于超重状态
C. 小球一定在竖直上抛的上升阶段 D. 小球一定做自由落体运动
4. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 拉力方向应与木板平面平行,只需记录拉力的大小
B. 实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
C. 两个测力计的量程必须相同
D. 图中的力方向和细绳AO方向相同
5. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在以角速度ω匀速转动的水平转台上,陶罐上A、B两点与转轴的夹角分别为α和β,且α<β,下列说法正确的是( )
A. vA<vB B. vA=vB
C. vB=ωR D. 此时B点线速度方向垂直纸面向外
6. 甲图为某质点的图像,乙图为某质点的图像,关于两质点的运动情况说法正确的是( )
A. 0~2s内甲图质点做匀速直线运动,乙图质点做匀加速直线运动
B. 2~3s内甲图质点和乙图质点均静止不动
C. 3~5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动,加速度为
D. 0~5s内甲图质点的位移为,乙图质点的速度变化量为
7. 在一次学校的升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示.风力始终水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程( )
A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大
C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小
8. 如图所示,箱子A用轻绳悬挂在天花板上,小球B用轻绳悬挂在箱子顶部,小球C通过轻弹簧与小球B相连,系统静止,已知箱子A和小球B、C质量均为m,重力加速度为g,当剪断悬挂箱子的轻绳瞬间,箱子A和小球B、C的加速度分别为( )
A. g,2g,0 B. 2g,g,0 C. g,g,0 D. 1.5g,1.5g,0
二、非选择题:本题共5小题,共60分,其中第10~13题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
9. 用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定,加速度与合外力关系时,用小桶和砂的重力代替小车受到的拉力,测出多组加速度与对应合外力的数据,并作出图像。
(1)下列实验操作,正确的有______(填选项字母代号)。
A. 调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B. 每次实验,都要先放开小车,再接通打点计时器的电源
C. 平衡摩擦力时,应将悬挂小桶的细线系在小车上
(2)小芳与小刚的图像有较大差异,小芳的既不过原点,又发生了弯曲,如图乙所示,代表小车加速度,代表小桶和砂的总重力,下列原因分析正确的是______(填选项字母代号)
A. 图像不过原点,可能是木板与桌面平行
B. 图像不过原点,可能是平衡摩擦力时木板倾角过大
C. 图像发生弯曲,可能是小车的质量过大
D. 图像发生弯曲,可能是小桶和砂的质量非常接近小车的质量
(3)在探究加速度与力的关系时,若取车的质量,改变小桶和砂质量的值,进行多次实验,以下的取值最不合适的一个是______(填选项字母代号)
A. B. C. D.
(4)甲、乙两同学在同一实验室,各取该套装置放在水平桌面上,分别在小车上放不同数量的砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度与拉力的关系,分别得到了如图丙所示的甲、乙两条直线,设甲、乙用的小车与长木板间的动摩擦因数分别为、,由图可知,______(选填“>”、“<”或“=”)。
10. 已知某新能源汽车在平直路面上以12m/s速度匀速行驶,刹车后做匀减速直线运动,2s末的速度为8m/s,求:
(1)刹车后汽车的加速度;
(2)刹车后汽车10s内的位移大小。
11. 现有一倾角的木楔固定在水平面上。一质量为m的木块恰好能沿斜面匀速下滑。若用平行于木楔斜面向上的力F(未知量)拉着木块,也可以使它匀速上升,如图所示。重力加速度g,求:
(1)求斜面的动摩擦因数;
(2)求拉力F的大小;
12. 如图所示,竖直面内有一以O为圆心的圆形区域,圆的半径,直径与水平方向间的夹角。小球自P点水平射入圆形区域,不计空气阻力,g取,,。
(1)若使小球从Q点射出,求其在圆形区域中运动时间t;
(2)为使小球在圆形区域运动时间最长,求该小球水平进入圆形区域时的速度v大小及在该区域内运动的时间。(计算结果可保留根式)
13. 如图所示,足够长的水平面上静止一质量、长度为的木板A,其左端放置一质量的小滑块B,A、B间的动摩擦因数,A与水平面间的动摩擦因数。当滑块B获得水平向右、的初速度时,恰好不能从木板上滑落。已知重力加速度取。求:
(1)B在A上滑动时A、B的加速度;
(2)木板A的长度;
(3)若B获得水平向右、的初速度,为使B不从A上滑落,同时对A持续施加水平向右的恒力,求的取值范围。(结果可用分数表示)
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