内容正文:
贾家中学高2023级10月月考物理试题
考试说明:1、考试范围:必修1第1~3章 2、考试时间:75分钟 满分:100分
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. 高速路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是
A. 汽车将匀速通过前方3公里
B. 能够计算出此时车子的速度是
C. 通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为
D. 若此时离目的地还有30公里,到达目的地一定需要240分钟
【答案】C
【解析】
【详解】前方拥堵,汽车不可能做匀速运动通过3公里,故A错误;根据题设条件,汽车的瞬时速度无法求出,故B错误;根据平均速度公式可知,平均速度约为:,故C正确;经过拥堵路段后,汽车的速度并不一定一直保持,故此后的运动时间无法确定,故D错误.故选C.
2. 甲、乙两物体同时从同一地点出发,其v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反,加速度方向相同
B. 甲的位移不断减小,乙的位移不断增大
C. 第1 s末两物体相遇
D. 前2 s内两物体的平均速度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.在v﹣t图像中,速度的正负表示表示速度的方向,图线的斜率表示加速度,故两物体运动方向相同,加速度方向相反,选项A错误;
B.根据速度图线与时间轴围成的面积,可知甲、乙两物体都不断增大,选项B错误;
C.第1s末两物体速度相等,通过的位移等于图线与时间轴围成的面积,可知位移不相等,而两者又是从同一地点出发的,故不可能相遇,选项C错误;
D.在v﹣t图像中,图线与时间轴所围面积表示物体通过的位移,则知前2s内,两个物体通过的位移相等,所用时间相等,故前2s内两物体的平均速度相同,选项D正确;
故选D。
3. 一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是( )
A. 榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂
B. 榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
C. 榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
D. 因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
【答案】C
【解析】
【详解】锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反;作用在不同物体上,因物体的承受能力不同,所以产生的作用效果不同。
故选C。
4. 从t=0时刻开始,甲沿光滑水平面做直线运动,速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水平地面,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用。则在0~4 s的时间内( )
A. 甲物体所受合力不断变化
B. 甲物体的速度不断减小
C. 2 s末乙物体改变运动方向
D. 2 s末乙物体速度达到最大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.速度时间图像的斜率表示加速度,从图甲中可知甲运动的速度时间图像的斜率不变,即加速度恒定,所以合力恒定,A错误;
B.从图甲中可知甲的速度先减小后反向增大,B错误;
CD.由乙图知:乙所受的拉力先沿正向后沿负向,说明乙在内做加速度减小的加速运动,内沿原方向做加速度增大的减速运动,2s运动方向没有改变,2s末乙物体速度达到最大,C错误,D正确。
故选D。
5. 一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )
A. 速度增大,加速度增大
B. 速度增大,加速度减小
C. 速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D. 速度先增大后减小,加速度先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:对滑块:,在运动过程中摩擦力不变,弹力增大,所以加速度减小,物体先做加速度减小的加速运动,当弹力增大到大于摩擦力时,,随弹力的增大,加速度增大,物体做加速度增大的减速运动直到速度减小为零,弹簧最长,所以A、B、C错误;D正确.
考点:本题考查牛顿第二定律
6. 在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间后停止,现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑,若小物块与木板之间的动摩擦因数为则小物块上滑到最高位置所需时间与之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】木板水平时,物块的合力是滑动摩擦力,以初速度方向为正方向,根据牛顿第二定律得出:小物块的加速度为:,设滑行初速度为,则滑行时间为;
木板改置成倾角为的斜面后,对物块进行受力分析如图所示:
小滑块的合力
小物块上滑的加速度,
滑行时间,
因此,故选项A正确,BCD错误.
7. 如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底 盘构成,当质量为 m 的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为 6mg(g 为 重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ=60°,则此时每根弹簧的伸 长量为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对物体m,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:N-mg=ma;其中:N=6mg;解得:a=5g;再对质量不计的底盘和物体m整体分析,受两个拉力和重力,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:2Fcos60°-mg=ma;解得:F=6mg;根据胡克定律,有:,故选D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图所示,用恒力F将物体压在粗糙竖直面上,当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置,物体始终静止,则在这个过程中,摩擦力f与墙壁对物体弹力FN的变化情况是( )
A. f方向可能一直竖直向上 B. f先变小后变大
C. FN先变小后变大 D. FN先变小后变大再变小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】物体始终静止状态,受力平衡,对物体受力分析,若F斜向下,设与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件得
方向向上
当F从实线位置绕O点顺时针转至水平位置的过程中,θ减小,则sinθ减小,cosθ增大,所以f减小,FN增大;若F斜向下,设与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件得
若,则摩擦力方向向上
当F从水平位置转至虚线位置时,θ增大,则sinθ增大,cosθ减小,所以f减小,FN减小,综上可知,f的方向可以一直向上,大小逐渐减小,FN先增大后减小。
故选A。
9. 一质点以一定的初速度从A点开始向相距8 m的B点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做加速度增大的变加速运动 B. 质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s2
C. 质点运动的初速度大小为6 m/s D. 质点从A点运动到B点所用的时间为2 s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据
整理可得
所以,图线的斜率为
解得
故质点做匀加速直线运动,故A错误,B正确;
C.代入点(8,36)可得,质点运动的初速度大小为,故C错误;
D.由图可知,质点末速度
质点从A点运动到B点所用的时间为,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,物块叠放在一起,其中与斜面间的摩擦因数,整体相对静止以一定的初速度沿固定的足够长的斜面上滑,则下列说法正确的是()
A. 上滑的过程整体处于失重状态
B. 上滑到最高点后整体将停止运动
C. 与之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程
D. 与之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在上升和下滑的过程,整体都是只受三个个力,重力、支持力和摩擦力,以向下为正方向,根据牛顿第二定律得向上运动的过程中:
(mA+mB)gsinθ+f=(mA+mB)a,
f=μmgcosθ
因此有:a=gsinθ+μgcosθ,方向沿斜面向下.所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态.故A符合题意;
B.同理对整体进行受力分析,向下运动的过程中,由牛顿第二定律得:
(mA+mB)gsinθ-f=(mA+mB)a′,
得:a′=gsinθ-μgcosθ
由于μ<tanθ,所以a′>0
所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动.故B不符合题意;
CD.以B为研究对象,向上运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
mBgsinθ+f′=ma,
解得:f′=μmBgcosθ;
向下运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
mBgsinθ-f″=ma′,
解得:f″=μmBgcosθ;
所以f″=f′,即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等;故C不符合题意,D符合题意.
三、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm,实验中使用的电源频率为50 Hz;由此可知:小车的加速度a=___m/s2;打点计时器打下C点时,小车的瞬时速度vC=____m/s .(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. 0.34 ②. 0.44
【解析】
【详解】[1]每相邻的两计数点间都有四个点未画出,因此计数点之间的时间间隔为T=0.1s;根据
可得
代入数据,解得
[2]根据匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于该过程中的平均速度有
【点睛】做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。
(2025年全国甲卷)
12. 某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下:
(1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图1所示,可得弹簧原长为________cm。
(2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图2所示。
(3)用带有刻度的杯子量取50mL水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。
(4)以小桶中水的体积V为横坐标,弹簧伸长量x为纵坐标,根据实验数据拟合成如图3所示直线,其斜率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。
(5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为________kg(结果保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 13.14##13.15 ②. 49 ③. 0.028
【解析】
【详解】(1)[1]该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分度值的后一位,故弹簧原长为13.14cm
(4)[2]由胡克定律可知
化简可得
由图像可知
代入数据解得该弹簧的劲度系数为
(5)[3]由图可知
代入数据可得所用小桶质量为
四、计算题(本题共3小题,共39分)
(2025年全国甲卷)
13. 如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q()的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律
由运动学公式
联立可得微粒第一次到达下极板所需的时间为
【小问2详解】
微粒第一次到达下极板时的速度大小为
由于微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变,设微粒碰后第一次到达上极板时的速度大小为,满足
代入解得
同理可得微粒第一次从上极板回到O点时的速度大小为,满足
代入解得
故微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小为
14. 如图,光滑水平面上,质量为M=2 kg的木板B(足够长),在F=6 N的水平向右外力作用下从静止开始运动,t0=1 s末将一质量为m=1 kg的煤块A轻放在B的右端,A、B间动摩擦因数为μ=0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2),求:
(1)煤块A刚放上时,A、B的加速度大小;
(2)煤块A在B上划过的痕迹的长度.
【答案】(1) aA=3m/s2 aB=1.5m/s2 (2) 3m
【解析】
【分析】由题意可知考查板块模型,根据牛顿第二定律,采用整体法和隔离法分析计算可得.
【详解】长木板开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
代入数值可求得
1s末时的速度为
放上小煤块A后,A向右做匀加运动,设加速度大小为a1由牛顿第二定律
可得
设木板B的加速度大小为a2,由牛顿第二定律可知
代入数值可得a2=1.5m/s2 .
小煤块和长木板都做匀加速运动,设经过时间t二者达到共速
代入数值可求得t=2s
相对滑动距离
代入数值可得,所以煤块A在B上划过的痕迹的长度3m.
【点睛】该题属于多过程问题,应分阶段考虑,用隔离法求出各自的加速度,当二者速度达到相同后一起加速,相对静止,煤块A在B上划过的痕迹的长度等于二者相对滑动的距离,灵活选择速度、位移公式计算可得.
15. 近年来网上购物发展迅速,使得物流业迅速发展起来,图示为某快递物流中心用传送带分流物品的示意图,传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=,现将质量m=2kg的小物品由静止轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地面高为H=1.8m的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,已知sin=0.6,cos=0.8
(1)求物品达到与传送带相同速率所用的时间;
(2)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(3)若在物品与传送带同速瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能到达平台?
【答案】(1)0.5s;(2)1s;(3) (2-)s
【解析】
【详解】(1)物品在达到与传送带速度v=4m/s相等前,有
解得
a1=8m/s2
由v=a1t1得
t1==0.5s
(2)加速过程位移为
x1==1m
共速后,有
解得
a2=0
即物品匀速上滑,位移为
x2=-x1=2m
则匀速运动的时间为
t2==0.5s
总时间为
t=t1+t2=1s
即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s
(3)在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,根据牛顿第二定律,有
解得
a3=-2m/s2
假设物品能向上匀减速到速度为零,通过的位移为
x=-=4m
由此知物品速度减为零之前已经到达平台,由x2=vt3+,解得
t3=(2-)s(另一解不合题意,舍去)
即物品还需(2-)s到达平台
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贾家中学高2023级10月月考物理试题
考试说明:1、考试范围:必修1第1~3章 2、考试时间:75分钟 满分:100分
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. 高速路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是
A. 汽车将匀速通过前方3公里
B. 能够计算出此时车子的速度是
C. 通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为
D. 若此时离目的地还有30公里,到达目的地一定需要240分钟
2. 甲、乙两物体同时从同一地点出发,其v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反,加速度方向相同
B. 甲的位移不断减小,乙的位移不断增大
C. 第1 s末两物体相遇
D. 前2 s内两物体的平均速度相同
3. 一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是( )
A. 榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂
B. 榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
C. 榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂
D. 因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
4. 从t=0时刻开始,甲沿光滑水平面做直线运动,速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水平地面,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用。则在0~4 s的时间内( )
A. 甲物体所受合力不断变化
B. 甲物体的速度不断减小
C. 2 s末乙物体改变运动方向
D. 2 s末乙物体速度达到最大
5. 一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )
A. 速度增大,加速度增大
B. 速度增大,加速度减小
C. 速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D. 速度先增大后减小,加速度先减小后增大
6. 在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间后停止,现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑,若小物块与木板之间的动摩擦因数为则小物块上滑到最高位置所需时间与之比为
A. B. C. D.
7. 如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底 盘构成,当质量为 m 的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为 6mg(g 为 重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ=60°,则此时每根弹簧的伸 长量为
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图所示,用恒力F将物体压在粗糙竖直面上,当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置,物体始终静止,则在这个过程中,摩擦力f与墙壁对物体弹力FN的变化情况是( )
A. f方向可能一直竖直向上 B. f先变小后变大
C. FN先变小后变大 D. FN先变小后变大再变小
9. 一质点以一定的初速度从A点开始向相距8 m的B点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点做加速度增大的变加速运动 B. 质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s2
C. 质点运动的初速度大小为6 m/s D. 质点从A点运动到B点所用的时间为2 s
10. 如图所示,物块叠放在一起,其中与斜面间的摩擦因数,整体相对静止以一定的初速度沿固定的足够长的斜面上滑,则下列说法正确的是()
A. 上滑的过程整体处于失重状态
B. 上滑到最高点后整体将停止运动
C. 与之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程
D. 与之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等
三、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,测得纸带上计数点的情况如图所示,A、B、C、D、E为选好的计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm,实验中使用的电源频率为50 Hz;由此可知:小车的加速度a=___m/s2;打点计时器打下C点时,小车的瞬时速度vC=____m/s .(结果保留两位有效数字)
(2025年全国甲卷)
12. 某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下:
(1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图1所示,可得弹簧原长为________cm。
(2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图2所示。
(3)用带有刻度的杯子量取50mL水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。
(4)以小桶中水的体积V为横坐标,弹簧伸长量x为纵坐标,根据实验数据拟合成如图3所示直线,其斜率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。
(5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为________kg(结果保留2位有效数字)。
四、计算题(本题共3小题,共39分)
(2025年全国甲卷)
13. 如图所示,真空中固定放置两块较大的平行金属板,板间距为d,下极板接地,板间匀强电场大小恒为E。现有一质量为m、电荷量为q()的金属微粒,从两极板中央O点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变,碰撞后电性与极板相同,所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求:
(1)微粒第一次到达下极板所需时间;
(2)微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小。
14. 如图,光滑水平面上,质量为M=2 kg的木板B(足够长),在F=6 N的水平向右外力作用下从静止开始运动,t0=1 s末将一质量为m=1 kg的煤块A轻放在B的右端,A、B间动摩擦因数为μ=0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2),求:
(1)煤块A刚放上时,A、B的加速度大小;
(2)煤块A在B上划过的痕迹的长度.
15. 近年来网上购物发展迅速,使得物流业迅速发展起来,图示为某快递物流中心用传送带分流物品的示意图,传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=,现将质量m=2kg的小物品由静止轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地面高为H=1.8m的平台上,如图所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,已知sin=0.6,cos=0.8
(1)求物品达到与传送带相同速率所用的时间;
(2)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
(3)若在物品与传送带同速瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能到达平台?
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