内容正文:
物理
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. 物理模型是物理学研究的重要工具,质点模型是高一最基础、最高频的理想化模型。下列实际情境中,研究对象可以看作质点的是( )
A. 研究羽毛球在空中的旋转姿态
B. 研究高铁从省会城市抵达邻省城市的全程运行快慢
C. 研究体操运动员落地时的肢体动作细节
D. 研究车轮转动的快慢与周期变化
2. 位移与路程是运动学最易混淆的矢量、标量概念,是高考基础易错点。下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A. 路程是矢量,位移是标量
B. 物体往复运动一次,位移为零,路程不为零
C. 物体做曲线运动,位移大小与路程相等
D. 位移的大小一定等于路程
3. 速度反映运动快慢,加速度反映速度变化快慢,二者无必然大小关联,是高一核心思维难点。下列运动情境中说法正确的是( )
A. 速度越大,加速度一定越大
B. 速度为零时,加速度一定为零
C. 加速度恒定,速度一定均匀变化
D. 加速度减小,速度一定减小
4. 匀变速直线运动是高一运动学核心模型。物体做匀减速直线运动且加速度恒定不变,则该物体在相等时间内( )
A. 速度变化量相等 B. 位移相等
C. 瞬时速度相等 D. 平均速度相等
5. 弹力产生条件与方向判断是力学受力分析的基础难点。下列关于弹力的叙述正确的是( )
A. 只要两个物体相互接触就一定产生弹力
B. 弹力的施力物体是发生弹性形变的物体
C. 支持力的方向一定竖直向上
D. 弹簧弹力大小与弹簧长度成正比
6. 平抛运动是必修二核心曲线运动模型,可分解为两个直线分运动。不计空气阻力,关于平抛运动的运动性质,下列说法正确的是( )
A. 匀速直线运动 B. 匀变速曲线运动
C. 变加速曲线运动 D. 自由落体运动
7. 如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A. A对C有向左的摩擦力 B. C对B有向左的摩擦力
C. 物体C受到三个摩擦力作用 D. C对地有向右的摩擦力
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分)
8. 摩擦力辨析是高一力学最大分水岭难点,静摩擦力、滑动摩擦力的受力特点极易混淆。下列说法正确的是( )
A. 静摩擦力的方向可以与物体运动方向相同
B. 静摩擦力大小可随外力动态调整,存在最大值
C. 滑动摩擦力方向总是与相对运动方向相反
D. 运动的物体一定受到滑动摩擦力
9. 有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A. 木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球
B. 木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C. 木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的
D. 木块对桌面的压力在数值上等于木块的重力
10. 牛顿第一定律揭示了力与运动的本质关系,破除生活直觉误区。下列关于惯性与力的作用效果说法正确的是( )
A. 一切物体在任何状态下都具有惯性
B. 惯性大小只与物体质量有关
C. 力是改变物体运动状态的原因
D. 力是维持物体持续运动的原因
三、实验题(本题共2小题,共15分,贴合新高考实验重难点:原理、方法、误差)
11. 利用打点计时器探究匀变速直线运动规律是高一必考基础实验。
(1)实验中打点计时器的工作电源为________(选填“直流电源”“交流电源”);
(2)本实验判断小车做匀变速直线运动的核心依据是________;
(3)若实验中纸带打点间距逐渐变大,说明小车做________运动。
12. 探究加速度与力、质量的关系是高一动力学核心实验,侧重实验方法与误差分析。
(1)本实验采用的经典物理研究方法是________;
(2)平衡摩擦力的目的是使小车所受细绳拉力等于________;
(3)当拉力恒定,仅增大小车质量时,小车的加速度会________(选填“增大”“减小”“不变”)。
四、计算题(本题共3小题,共39分,计算极简、侧重过程分析与物理建模)
13. 酒后驾车严重威胁交通安全。其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长,造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变大,假定汽车以108km/h的速度匀速行驶,刹车时汽车的加速度大小为8m/s2,正常人的反应时间为0.5s,饮酒人的反应时间为1.5s,试问:
(1)驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多几米?
(2)饮酒的驾驶员从发现情况到汽车停止需多少时间?
14. 如图所示,倾角为的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以速度运动,运动方向如图所示。一个质量为的物体(物体可以视为质点),从高处由静止沿斜面下滑,物体经过点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间;
(2)物体在传送带上向左运动的最远距离(传送带足够长);
(3)物体第一次通过传送带返回点后,沿斜面上滑的最大高度为多少。
15. 如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O,在盘的右边缘固定有一个质量为m的小球A,在O点正下方离O点处固定一个质量也为m的小球B,放开盘让其自由转动。
(1)当A转动到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?
(2)A球转到最低点时的线速度是多少?
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物理
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. 物理模型是物理学研究的重要工具,质点模型是高一最基础、最高频的理想化模型。下列实际情境中,研究对象可以看作质点的是( )
A. 研究羽毛球在空中的旋转姿态
B. 研究高铁从省会城市抵达邻省城市的全程运行快慢
C. 研究体操运动员落地时的肢体动作细节
D. 研究车轮转动的快慢与周期变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究羽毛球在空中的旋转姿态时,羽毛球的形状和转动状态直接影响研究结果,不能忽略其大小和形状,故A错误;
B.研究高铁从一个城市到邻近城市的全程运行快慢时,高铁长度相对于运行路程很小,形状和大小对研究结果影响可以忽略,可将高铁看作质点,故B正确;
C.研究体操运动员落地时的肢体动作细节,需要关注身体各部分的运动状态,不能将运动员看作质点,故C错误;
D.研究车轮转动的快慢与周期变化时,车轮的形状和半径等转动特性不可忽略,不能将车轮看作质点,故D错误。
故选B。
2. 位移与路程是运动学最易混淆的矢量、标量概念,是高考基础易错点。下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A. 路程是矢量,位移是标量
B. 物体往复运动一次,位移为零,路程不为零
C. 物体做曲线运动,位移大小与路程相等
D. 位移的大小一定等于路程
【答案】B
【解析】
【详解】位移是描述物体位置变化的矢量,大小为初位置到末位置的直线距离,方向由初位置指向末位置;路程是物体运动轨迹的总长度,为只有大小没有方向的标量。
A.路程是标量,位移是矢量,选项表述二者属性相反,故A错误;
B.物体往复运动一次后回到初始位置,初末位置重合,因此位移为零;运动轨迹长度不为零,因此路程不为零,故B正确;
C.物体做曲线运动时,路程为曲线轨迹的总长度,位移大小为初末位置的直线距离,显然位移大小小于路程,故C错误;
D.只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程,其余情况位移大小均小于路程,因此位移大小不一定等于路程,故D错误。
故选B。
3. 速度反映运动快慢,加速度反映速度变化快慢,二者无必然大小关联,是高一核心思维难点。下列运动情境中说法正确的是( )
A. 速度越大,加速度一定越大
B. 速度为零时,加速度一定为零
C. 加速度恒定,速度一定均匀变化
D. 加速度减小,速度一定减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据加速度定义式,加速度是速度的变化率,与速度本身大小无必然关联,例如高速做匀速直线运动的物体,速度很大但加速度为0,故A错误;
B.速度为零时加速度不一定为零,例如竖直上抛运动到最高点时,瞬时速度为0,但加速度等于重力加速度g,故B错误;
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度恒定意味着单位时间内速度的变化量恒定,即速度随时间均匀变化,故C正确;
D.速度增大还是减小由加速度与速度的方向关系决定:若二者同向,即使加速度减小,速度依然会增大,只是增大的快慢程度降低,故D错误。
故选C。
4. 匀变速直线运动是高一运动学核心模型。物体做匀减速直线运动且加速度恒定不变,则该物体在相等时间内( )
A. 速度变化量相等 B. 位移相等
C. 瞬时速度相等 D. 平均速度相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度定义式为。相等时间间隔内相同且恒定,因此,故A正确;
B.取每个相等时间间隔为,某一时间段的初速度为,由匀变速直线运动位移公式得
下一时间段的初速度因匀减速而减小,在和相同的条件下,各时间段的位移不相等,故B错误;
C.由匀变速直线运动速度与时间的关系,随着时间变化,瞬时速度持续减小,不同时刻的瞬时速度不相等,故C错误;
D.每个时间段的平均速度满足。各时间段的初、末速度均逐段减小,所以平均速度也逐段减小,不相等,故D错误。
故选A。
5. 弹力产生条件与方向判断是力学受力分析的基础难点。下列关于弹力的叙述正确的是( )
A. 只要两个物体相互接触就一定产生弹力
B. 弹力的施力物体是发生弹性形变的物体
C. 支持力的方向一定竖直向上
D. 弹簧弹力大小与弹簧长度成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹力产生需要同时满足两个条件:两物体相互接触、接触处发生弹性形变,仅接触无弹性形变不会产生弹力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变后,为恢复原状对与之接触的受力物体产生的力,因此弹力的施力物体是发生弹性形变的物体,故B正确;
C.支持力属于弹力,方向始终垂直于接触面指向被支持的物体,仅当接触面水平时支持力才竖直向上,例如斜面对物体的支持力垂直斜面向上,并非竖直向上,故C错误;
D.根据胡克定律,弹簧弹力大小与弹簧的形变量(伸长或压缩的长度)成正比,与弹簧自身总长度无关,故D错误。
故选B。
6. 平抛运动是必修二核心曲线运动模型,可分解为两个直线分运动。不计空气阻力,关于平抛运动的运动性质,下列说法正确的是( )
A. 匀速直线运动 B. 匀变速曲线运动
C. 变加速曲线运动 D. 自由落体运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.匀速直线运动的合力为零、速度大小和方向均保持恒定,平抛运动受重力作用,合力不为零,速度的大小、方向均不断变化,故A错误;
B.平抛运动仅受重力作用,加速度恒为,且初速度沿水平方向,与加速度(竖直向下)方向不共线,运动轨迹为曲线,因此属于匀变速曲线运动,故B正确;
C.变加速曲线运动的特点是加速度(合力)为变化的量,平抛运动加速度恒定,不属于变加速曲线运动,故C错误;
D.自由落体运动的初速度为零,平抛运动存在水平初速度,不属于自由落体运动,故D错误。故选B。
7. 如图所示,物体A、B叠放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起共同匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是( )
A. A对C有向左的摩擦力 B. C对B有向左的摩擦力
C. 物体C受到三个摩擦力作用 D. C对地有向右的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.以物体A为研究对象,做匀速运动,由二力平衡可知,C对A有向右的摩擦力,A对C有向左的摩擦力,选项A正确;
B.对物体B,因其所受合外力为零,故B、C间没有摩擦力,选项B错误;
CD.选A、B、C整体为研究对象,在F作用下向左匀速运动,所受合外力为零,故知地面对C有向右的摩擦力,C对地面有向左的摩擦力,C受到A、地面给它的两个摩擦力的作用,CD错误;
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分)
8. 摩擦力辨析是高一力学最大分水岭难点,静摩擦力、滑动摩擦力的受力特点极易混淆。下列说法正确的是( )
A. 静摩擦力的方向可以与物体运动方向相同
B. 静摩擦力大小可随外力动态调整,存在最大值
C. 滑动摩擦力方向总是与相对运动方向相反
D. 运动的物体一定受到滑动摩擦力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,但可能与物体运动方向相同,也可能与运动方向相反,故A正确;
B.静摩擦力大小可随外力动态调整,存在最大值,即达到最大静摩擦力,故B正确;
C.滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反,可以与物体的运动方向相同,也可以与物体的运动方向相反,故C正确;
D.运动的物体不一定受到滑动摩擦力,比如叠放在一起的两个木块,用力拉着下面的木块做匀速直线运动时,上面的木块不受摩擦力,故D错误。
故选ABC。
9. 有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A. 木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球
B. 木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C. 木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的
D. 木块对桌面的压力在数值上等于木块的重力
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.木块放在水平桌面上保持静止,由平衡条件和牛顿第三定律分析得知,木块对桌面的压力在数值上等于木块的重力,但木块对桌面的压力和木块所受的重力的性质不同,故A错误,D正确;
BC.木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生弹性形变要恢复原状产生的,故B错误,C正确。
故选CD。
10. 牛顿第一定律揭示了力与运动的本质关系,破除生活直觉误区。下列关于惯性与力的作用效果说法正确的是( )
A. 一切物体在任何状态下都具有惯性
B. 惯性大小只与物体质量有关
C. 力是改变物体运动状态的原因
D. 力是维持物体持续运动的原因
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。惯性的大小与物体的运动状态以及受力情况均无关,只要有质量的物体存在,它就具有惯性,故A正确;
B.质量是物体惯性大小的唯一量度。质量越大,物体的运动状态越难改变,即惯性越大,故B正确;
C.牛顿第一定律揭示了力与运动的本质关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C正确;
D.所谓“力是维持物体持续运动的原因”是亚里士多德遗留的生活直觉误区,即“需要力来推物体它才会动”。根据牛顿第一定律,如果物体不受力或者所受合外力为零,物体将保持静止或匀速直线运动状态,不需要力来维持,故D错误。
故选ABC。
三、实验题(本题共2小题,共15分,贴合新高考实验重难点:原理、方法、误差)
11. 利用打点计时器探究匀变速直线运动规律是高一必考基础实验。
(1)实验中打点计时器的工作电源为________(选填“直流电源”“交流电源”);
(2)本实验判断小车做匀变速直线运动的核心依据是________;
(3)若实验中纸带打点间距逐渐变大,说明小车做________运动。
【答案】(1)交流电源
(2)相邻相等时间内位移差恒定
(3)匀加速直线
【解析】
【小问1详解】
实验中打点计时器的工作电源为交流电源;
【小问2详解】
本实验判断小车做匀变速直线运动的核心依据是相邻相等时间内位移差恒定;
【小问3详解】
若实验中纸带打点间距逐渐变大,说明小车做匀加速直线运动。
12. 探究加速度与力、质量的关系是高一动力学核心实验,侧重实验方法与误差分析。
(1)本实验采用的经典物理研究方法是________;
(2)平衡摩擦力的目的是使小车所受细绳拉力等于________;
(3)当拉力恒定,仅增大小车质量时,小车的加速度会________(选填“增大”“减小”“不变”)。
【答案】(1)控制变量法
(2)合外力 (3)减小
【解析】
【小问1详解】
实验中探究加速度与力的关系时保持质量不变,探究加速度与质量的关系时保持力不变,采用的是控制变量法。
【小问2详解】
平衡摩擦力后,小车所受的摩擦力被重力沿斜面向下的分力抵消,细绳拉力即为小车所受的合外力。
【小问3详解】
由牛顿第二定律,拉力恒定时,质量增大,加速度减小。
四、计算题(本题共3小题,共39分,计算极简、侧重过程分析与物理建模)
13. 酒后驾车严重威胁交通安全。其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长,造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变大,假定汽车以108km/h的速度匀速行驶,刹车时汽车的加速度大小为8m/s2,正常人的反应时间为0.5s,饮酒人的反应时间为1.5s,试问:
(1)驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多几米?
(2)饮酒的驾驶员从发现情况到汽车停止需多少时间?
【答案】(1)30m (2)5.25s
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,驾驶员饮酒后的反应时间比正常人多的时间为
在反应时间内做匀速运动,所以驾驶员饮酒后的反制距离比正常时多
【小问2详解】
汽车刹车的时间为
饮酒的驾驶员从发现情况到汽车停止的总时间为
14. 如图所示,倾角为的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以速度运动,运动方向如图所示。一个质量为的物体(物体可以视为质点),从高处由静止沿斜面下滑,物体经过点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间;
(2)物体在传送带上向左运动的最远距离(传送带足够长);
(3)物体第一次通过传送带返回点后,沿斜面上滑的最大高度为多少。
【答案】(1)1.6s
(2)6.4m (3)1.8m
【解析】
【小问1详解】
物体沿斜面下滑的加速度
根据
解得t=1.6s
【小问2详解】
物体滑上传送带时的速度
物体在传送带做减速运动的加速度大小为
物体在传送带上向左运动的最远距离
【小问3详解】
因传送带的速度,则当物体返回传送带右端时速度为,沿斜面上滑时加速度大小仍为,沿斜面上滑的最大距离为
最大高度为
15. 如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O,在盘的右边缘固定有一个质量为m的小球A,在O点正下方离O点处固定一个质量也为m的小球B,放开盘让其自由转动。
(1)当A转动到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?
(2)A球转到最低点时的线速度是多少?
【答案】(1)mgr;(2)
【解析】
【详解】(1)以通过固定轴O的水平面为零势能面,开始时两球的重力势能之和为
Ep1=EpA+EpB=0-mgr=-mgr
当小球A转至最低点时两小球重力势能之和为
Ep2=EpA+EpB=-mgr+0=-mgr
故两球重力势能之和减少量为
ΔEp减=Ep1-Ep2=-mgr-(-mgr)=mgr
(2)由于圆盘转动过程中,系统只有动能和重力势能相互转化,系统的机械能守恒,因此系统的重力势能的减少一定等于两球动能的增加。设A球转至最低点时,A、B的线速度分别为vA和vB,则
mgr=mv+mv
因A、B两球固定在同一圆盘上,转动过程中角速度相等,故线速度的关系为
vA=2vB
解得
vA=
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