内容正文:
龙山中学2028届高一段考二物理学科试题
考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分共24分)
1. 无风天气直升机用轻绳吊起体积硕大的货物快速水平向右匀速飞行(不考虑货物受到的空气阻力)。下列图示形态最接近实际的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】无风天气直升机用轻绳吊起体积硕大的货物快速水平向右匀速飞行,则货物处于平衡状态,受到的重力和拉力应该等大反向。
故选C。
2. 用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示。若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过(g取10m/s2)( )
A. 10kg B. 20kg C. 30kg D. kg
【答案】A
【解析】
【详解】设重物的质量最大为m,此时C点处于平衡状态,对C点受力分析如图所示
水平方向上
设AC绳先达到最大拉力,即
联立解得
说明此时BC绳子还未达到拉力的最大值,但AC绳子已经达到拉力最大值。在竖直方向
代入数据解得
结合选项内容可知,BCD错误,A正确,故选A。
3. 如图所示,一质量为的滑块随倾角为的传送带一起以速度匀速上升。滑块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法中正确的是( )
A. 滑块受到向下的滑动摩擦力
B. 滑块受到的摩擦力大小一定为
C. 传送带对滑块的作用力方向竖直向上
D. 传送带对滑块的作用力方向垂直于传送带向上
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑块随传送带匀速上升,相对传送带有向下滑动的趋势,受到的是沿传送带向上的静摩擦力,且由平衡条件可知,故AB错误;
CD.对物块进行受力分析可知,物块受到重力、支持力和摩擦力的作用处于平衡状态,其中支持力和摩擦力都是传送带对滑块的作用力,所以由平衡条件可知传送带对滑块的作用力即支持力和摩擦力的合力与滑块的重力平衡,所以方向竖直向上,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,手提袋装满东西后总重为G,轻质提绳与手提袋的4个连接点M、N、P、Q形成边长为L的正方形。竖直外力作用在提绳中点O将手提袋提起,4段提绳OM、ON、OP、OQ等长且与竖直方向均成30°夹角,则下列说法正确的是( )
A. 提绳OM对手提袋的作用力为
B. 提绳OM对手提袋的作用力为
C. 若增大提绳的长度,提绳OM和ON对手提袋的合力将减小
D. 若增大提绳的长度,提绳OM和OP对手提袋的合力将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题知4段提绳与竖直方向均成30°夹角,设4段提绳的拉力为T,对手提袋受力分析可知,竖直方向有
解得
故AB错误;
C.设提绳OM和ON对手提袋的合力F1与上表面夹角为,根据竖直方向受力平衡
解得
若增大提绳的长度,则增大,故提绳OM和ON对手提袋的合力将减小,故C正确;
D.对称性可知,提绳OM和OP对手提袋的合力方向为竖直向上,提绳ON和OQ对手提袋的合力方向也为竖直向上,由于四根提绳拉力大小相等,相邻提绳夹角相同。根据对称性与竖直方向受力平衡可得,提绳OM和OP 对手提袋的合力F2与提绳ON和OQ对手提袋的合力F3满足
因此减小提绳的长度,提绳OM和OP对手提袋的合力大小不变,故D错误。
故选C 。
5. 一个小球(其密度小于水的密度)从较高的位置落下,落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力,则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BC.小球未落入水中时,小球受重力和空气阻力的作用,而空气阻力的大小随小球速度的增大而增大,方向为竖直向上,即小球所受的合力为竖直向下且会随小球速度增大而减小的力,则根据F=ma可得小球刚开始运动时的加速度最大,随小球速度的增大,加速度会逐渐减小,又因为空气阻力最大时,阻力的大小等于重力的大小,则加速度最小为零,故BC错误;
AD.小球落入水中后,受到水的阻力、浮力以及重力的作用,由题可知,小球受到的浮力大于小球的重力,而水的阻力也是竖直向上的,故小球受到的合力为竖直向上,小球做减速运动,而水对小球的阻力随小球速度的减小而减小,即小球所受合力会随小球速度的减小而减小,则根据F=ma可得小球会做加速度减小的减速运动,又因为水对小球的阻力最小为零时,小球所受合力依然竖直向上且大于零,则小球的加速度不会减小到零,故D错误,A正确。
故选A。
6. 随着无人驾驶汽车领域关键技术的不断突破,其应用在生产和生活中不断扩展。某次无人驾驶汽车在平直的封闭测试道路上进行测试时,车载计算机记录了汽车运动过程中的位置x随时间t变化的图像如图所示(为直线,为曲线)。下列说法正确的是( )
A. 时间内,汽车的速度不断增大
B. 时间内,汽车的加速度不断增大
C. 时间内,汽车的速度不断减小
D. 汽车在时间内的平均速度小于在时间内的平均速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.x-t图像切线的斜率代表速度,由图可知,时间内,汽车做匀速直线运动,即汽车的加速度为0,故AB错误;
C.时间内,汽车的速度不断减小,故C正确;
D.题图可知,汽车在时间内的位移大于在时间内的位移,根据平均速度的定义可知,汽车在时间内的平均速度大于在时间内的平均速度,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题6分共24)
7. 在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )
A. 晓敏同学所受的重力变小了
B. 晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力
C. 电梯一定在竖直向下运动
D. 电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
【答案】BD
【解析】
【详解】A.体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力,并不是体重变小,A错误;
B.晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力,大小相等,B正确;
C.电梯做向上的减速运动也会是失重状态,示数小于其重力,C错误;
D.以人为研究对象,根据牛顿第二定律得
解得,D正确。
故选BD。
8. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日至17日在珠海国际航展中心举行。某飞机做直线运动,若其位移随时间变化的规律满足,则下列说法正确的是( )
A. 飞机的加速度大小为 B. 飞机在第1s内的平均速度大小为24m/s
C. 飞机从开始到停下通过的距离为625m D. 飞机停下所用的时间为25s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
可得
结合题中飞机位移随时间变化的规律,可得
,
即飞机的加速度大小为,故A正确;
B.飞机在第1s内的平均速度大小为
故B错误;
C.飞机从开始到停下通过的距离为
故C错误;
D.飞机停下所用的时间为
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )
A. c对b的摩擦力可能始终增加
B. 地面对c的支持力始终变小
C. c对地面的摩擦力方向始终向左
D. 绳对滑轮的作用力方向始终不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设a、b的重力分别为Ga、Gb,若,则b受到c的摩擦力为零;
若,则b受到c的摩擦力沿斜面向上,对b受力分析,有
在a中的沙子缓慢流出的过程中,Ga减小,fb增大,则c对b的摩擦力可能始终增加,故A正确;
C.以bc整体为研究对象,分析受力如图
根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力
方向水平向左,根据牛顿第三定律可知c对地面的摩擦力方向始终向右,故C错误;
B.地面对c的支持力
Ga减小,N增大,故B错误;
D.绳子对滑轮的作用力为两个相等的力T,方向不变,所以绳子对滑轮的作用力方向不变,则滑轮对绳的作用力方向始终不变,根据牛顿第三定律,绳对滑轮的作用力方向始终不变,故D正确。
故选AD。
10. 升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 螺钉落到井底时的速度大小为45m/s
B. 螺钉松脱时距离井底60m
C. 矿井的深度为80m
D. 螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为15m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.螺钉松脱后先做竖直上抛运动,到达最高点后再做自由落体运动,则螺钉落至井底时的速度为
即螺钉落至井底时的速度大小为35m/s,故A错误;
BC.升降机在4s内匀速上升的位移为
螺钉的位移为
所以螺钉松脱时距离井底的距离为60m,矿井深度为,故BC正确;
D.螺钉松脱后上升的位移大小为
所以螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为,故D错误。
故选BC。
三、实验题(14分)
11. 在探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,桌上放一块方木板,用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点。在橡皮筋的另一端拴上两条细绳形成结点,细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋;再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋。
(1)如图甲所示,右侧弹簧秤的读数为________N。
(2)如图乙是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果,其中__________(填“张华”或“李明”)的实验比较符合实验事实。(力是用一个弹簧测力计拉时的图示)
(3)如图丙所示,某同学在实验中用两弹簧秤同时拉橡皮筋AO,弹簧秤a、b间夹角等于90°,此后在纸面内逆时针缓慢旋转弹簧秤a,同时保持橡皮筋AO两端位置和弹簧秤b拉力方向不变,直到弹簧秤a转至与AO垂直,弹簧秤未超量程,则此过程中弹簧秤b的读数________。(填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)1.90
(2)张华 (3)变大
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计最小分度值为0.1N,所以读数为1.90N。
【小问2详解】
力是力合力的实际值,应沿AO方向,力F是合力的理论值,由于存在误差,F与的大小和方向有一定偏差,所以张华的实验比较符合实验事实。
【小问3详解】
由题意可知,两弹簧秤拉力的合力不变,的方向不变,根据三角形定则,画出初状态和末状态两弹簧秤的拉力如图所示,由图可知,变大。
12. 如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确的测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门的挡光时间分别为0.1s、0.15s,遮光条宽度为2cm,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔为3s。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为______m/s,若该过程是匀变速运动,滑块的加速度大小为______m/s2;(答案均保留2位有效数字);
(2)采用以上方法,测得的速度实际上是通过光电门的______(选涂“A.平均速度;B.瞬时速度”),与遮光条刚开始挡光时的速度相比______(选涂“A.偏大;B.偏小;C.相等”)。
【答案】(1) ①. 0.20 ②. 0.022
(2) ①. A ②. B
【解析】
【小问1详解】
[1]遮光条通过第1个光电门的速度为
[2]遮光条通过第2个光电门的速度为
则加速度为
【小问2详解】
[1]由于遮光条有一定宽度,通过光电门的时间内,滑块的速度是变化的,因此测得的是平均速度。
[2]遮光条倾斜向上作减速运动,速度逐渐减小,通过光电门的时间内的平均速度与遮光条刚开始挡光时的速度相比偏小。
四、解答题(10+12+16)
13. 时刻开始,一物体做匀减速直线运动直至速度减为0,物体在第1s和最后1s的位移大小之比为4∶1。
(1)求物体从开始减速到停止所用的时间;
(2)若物体在第2s内的位移为8m,求物体的加速度大小;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设物体从开始减速到停止所用的时间为t,加速度大小为a,根据逆向思维法,物体在第内的位移
物体在最后内的位移
结合题意,有
联立解得
【小问2详解】
根据逆向思维,若物体在第2s内的位移为8m,则有
解得
14. 如图所示,质量的物体B放在固定的水平平台最左端,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体A相连接,连接B的细绳水平,细绳拉直时用手托住A使其由静止释放。已知A下落时的加速度大小,B与平台之间的动摩擦因数,物体A、B均可视为质点,平台足够高,不计空气阻力。
(1)求当地重力加速度的大小及细绳拉力的大小;
(2)A下落时切断细绳,为保证不冲出平台,求平台的长度应满足的条件。
【答案】(1),
(2)不小于
【解析】
【小问1详解】
在A下落过程中,对A受力分析,根据牛顿第二运动定律,有
同理,对B受力分析,有
联立解得,
【小问2详解】
切断细绳时,B滑行的距离
则此时B的速度大小
设切断细绳后B做匀减速运动的加速度大小为,有
切断细绳后B继续滑行的距离
B的总位移
联立解得
故平台的长度应不小于。
15. 如图所示,在游乐场里有一种滑沙运动。某学生坐在滑板上一起从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人质量,滑板质量,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为,斜坡的倾角(,),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计且人和滑板未发生相对运动。则:
(1)人和滑板在水平面上滑行时,求加速度a的大小;
(2)人和滑板一起在斜坡上下滑时,求滑板对人的摩擦力大小;
(3)若由于场地的限制,水平滑道BC的最大长度,则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少?
【答案】(1)5m/s2
(2)240N (3)50m
【解析】
【小问1详解】
对人和滑板,根据牛顿第二定律有
得
【小问2详解】
对人和滑板在斜面上受力分析,根据牛顿第二定律
以人为研究对象,根据牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
到达C点速度恰好为零时,有最大值,
从A到B到C,根据动能定理
解得
故不能超过50m。
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龙山中学2028届高一段考二物理学科试题
考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每题4分共24分)
1. 无风天气直升机用轻绳吊起体积硕大的货物快速水平向右匀速飞行(不考虑货物受到的空气阻力)。下列图示形态最接近实际的是( )
A. B. C. D.
2. 用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹角如图所示。若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,所吊重物的质量不得超过(g取10m/s2)( )
A. 10kg B. 20kg C. 30kg D. kg
3. 如图所示,一质量为的滑块随倾角为的传送带一起以速度匀速上升。滑块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法中正确的是( )
A. 滑块受到向下的滑动摩擦力
B. 滑块受到的摩擦力大小一定为
C. 传送带对滑块的作用力方向竖直向上
D. 传送带对滑块的作用力方向垂直于传送带向上
4. 如图所示,手提袋装满东西后总重为G,轻质提绳与手提袋的4个连接点M、N、P、Q形成边长为L的正方形。竖直外力作用在提绳中点O将手提袋提起,4段提绳OM、ON、OP、OQ等长且与竖直方向均成30°夹角,则下列说法正确的是( )
A. 提绳OM对手提袋的作用力为
B. 提绳OM对手提袋的作用力为
C. 若增大提绳的长度,提绳OM和ON对手提袋的合力将减小
D. 若增大提绳的长度,提绳OM和OP对手提袋的合力将减小
5. 一个小球(其密度小于水的密度)从较高的位置落下,落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力,则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 随着无人驾驶汽车领域关键技术的不断突破,其应用在生产和生活中不断扩展。某次无人驾驶汽车在平直的封闭测试道路上进行测试时,车载计算机记录了汽车运动过程中的位置x随时间t变化的图像如图所示(为直线,为曲线)。下列说法正确的是( )
A. 时间内,汽车的速度不断增大
B. 时间内,汽车的加速度不断增大
C. 时间内,汽车的速度不断减小
D. 汽车在时间内的平均速度小于在时间内的平均速度
二、多选题(每题6分共24)
7. 在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )
A. 晓敏同学所受的重力变小了
B. 晓敏对体重计的压力等于体重计对晓敏的支持力
C. 电梯一定在竖直向下运动
D. 电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
8. 第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日至17日在珠海国际航展中心举行。某飞机做直线运动,若其位移随时间变化的规律满足,则下列说法正确的是( )
A. 飞机的加速度大小为 B. 飞机在第1s内的平均速度大小为24m/s
C. 飞机从开始到停下通过的距离为625m D. 飞机停下所用的时间为25s
9. 如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( )
A. c对b的摩擦力可能始终增加
B. 地面对c的支持力始终变小
C. c对地面的摩擦力方向始终向左
D. 绳对滑轮的作用力方向始终不变
10. 升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 螺钉落到井底时的速度大小为45m/s
B. 螺钉松脱时距离井底60m
C. 矿井的深度为80m
D. 螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为15m/s
三、实验题(14分)
11. 在探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,桌上放一块方木板,用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点。在橡皮筋的另一端拴上两条细绳形成结点,细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋;再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋。
(1)如图甲所示,右侧弹簧秤的读数为________N。
(2)如图乙是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果,其中__________(填“张华”或“李明”)的实验比较符合实验事实。(力是用一个弹簧测力计拉时的图示)
(3)如图丙所示,某同学在实验中用两弹簧秤同时拉橡皮筋AO,弹簧秤a、b间夹角等于90°,此后在纸面内逆时针缓慢旋转弹簧秤a,同时保持橡皮筋AO两端位置和弹簧秤b拉力方向不变,直到弹簧秤a转至与AO垂直,弹簧秤未超量程,则此过程中弹簧秤b的读数________。(填“变大”“变小”或“不变”)
12. 如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确的测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门的挡光时间分别为0.1s、0.15s,遮光条宽度为2cm,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔为3s。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为______m/s,若该过程是匀变速运动,滑块的加速度大小为______m/s2;(答案均保留2位有效数字);
(2)采用以上方法,测得的速度实际上是通过光电门的______(选涂“A.平均速度;B.瞬时速度”),与遮光条刚开始挡光时的速度相比______(选涂“A.偏大;B.偏小;C.相等”)。
四、解答题(10+12+16)
13. 时刻开始,一物体做匀减速直线运动直至速度减为0,物体在第1s和最后1s的位移大小之比为4∶1。
(1)求物体从开始减速到停止所用的时间;
(2)若物体在第2s内的位移为8m,求物体的加速度大小;
14. 如图所示,质量的物体B放在固定的水平平台最左端,通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量的物体A相连接,连接B的细绳水平,细绳拉直时用手托住A使其由静止释放。已知A下落时的加速度大小,B与平台之间的动摩擦因数,物体A、B均可视为质点,平台足够高,不计空气阻力。
(1)求当地重力加速度的大小及细绳拉力的大小;
(2)A下落时切断细绳,为保证不冲出平台,求平台的长度应满足的条件。
15. 如图所示,在游乐场里有一种滑沙运动。某学生坐在滑板上一起从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人质量,滑板质量,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为,斜坡的倾角(,),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计且人和滑板未发生相对运动。则:
(1)人和滑板在水平面上滑行时,求加速度a的大小;
(2)人和滑板一起在斜坡上下滑时,求滑板对人的摩擦力大小;
(3)若由于场地的限制,水平滑道BC的最大长度,则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少?
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