内容正文:
2024年下期衡阳县三中高一年级第二次月考物理试卷
考试时间:75分钟: 满分:100分
一、单选题(每小题4分)
1. 下列关于加速度的说法正确的是( )
A. 物体运动速度越大,其加速度越大
B. 物体运动速度越小,其加速度越大
C. 物体速度变化越快,其加速度越大
D. 物体速度变化越大,其加速度越大
2. 足球是青少年喜爱的一项体育运动.某次足球被甲同学踢出后在空中飞行,又被乙同学通过头球顶入球门,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中飞行时不受任何力
B. 足球对乙同学的头部产生弹力的原因是足球发生了形变
C. 足球受到的重力是足球自身产生的力
D. 足球受到的重力是标量
3. 一质点做匀加速直线运动,依次经过三点,已知经过A点时的速度为,从A点到B点的时间为,,下列说法正确的是( )
A. 质点通过B点的速度为
B. 质点匀加速运动的加速度为
C. 质点通过C点的速度为
D. 从B点到C点的时间为
4. 广西学生军训开展多课目反恐演练。如图所示为某同学沿竖直杆向上匀速爬升的情景,则该同学( )
A. 受到的摩擦力方向向下
B. 手握杆的力是由手的形变产生的
C. 手握杆的力越大,该同学受到的摩擦力越大
D. 手握得越紧,杆子与手之间的动摩擦因数就会越大
5. 如图所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为的物块相连,劲度系数为的轻质弹簧上端与质量为的物块相连,整个装置放在水平地面上,开始时两物块都处于静止状态.现缓慢用力提上面的物块,直到下面的弹簧刚离开地面时,上面物块移动的距离为(重力加速度为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,让半径为的小球从光电门上方自由下落,测出其经过光电门的时间,则小球球心经过光电门中心时的速度( )
A. 大于 B. 等于
C. 小于 D. 无法比较与的大小关系
7. 如图所示,质量分别为M、m的长木板和滑块静止在水平桌面上。某时刻给滑块一个水平向右的初速度,使得滑块向右运动,长木板始终处于静止状态,滑块未离开长木板。已知长木板与桌面间、滑块与长木板间的动摩擦因数分别为、,重力加速度大小为g,则长木板与滑块间的摩擦力大小、长木板与桌面间的摩擦力大小分别为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每小题5分,全对得5分,选错不得分,没选全得3分)
8. 物理概念教学是物理教学的基础,目的是使学生掌握事物的物理属性或物理现象的本质特征。下列对相互作用的一些基本概念的认识中,正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直接触面向下的
B. 摩擦力的方向总是和接触面相切的
C. 质量分布均匀的物体,其重心一定在物体的内部
D. 放在水平桌面上的书受到竖直向上的弹力,这是桌面的微小形变产生的
9. 如图所示,硬纸板(重力不可忽略)在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出(物理课本未滑离桌面),下列说法正确的是( )
A. 硬纸板被抽出的过程中对物理课本的摩擦力方向水平向右
B. 硬纸板被抽出的过程中对桌面的摩擦力方向水平向左
C. 未拉动硬纸板时,物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力是一对相互作用力
D. 未拉动硬纸板时,硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力
10. 质点做直线运动的位移x随时间t变化、速度v随时间t变化的图像如图所示,其中能反映质点在内的平均速度为2m/s的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 某实验小组用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验中,在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码,记录悬挂的钩码个数n,测量对应的弹簧伸长量x,实验时弹簧始终在弹性限度内,记录的数据如下表:
钩码个数n(个)
1
2
3
4
形变量x(cm)
1.00
2.00
x3
4.00
通过对实验数据的分析与计算,完成下列问题:
(1)数据表中x3的数值为______cm;
(2)在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成______(选填“正比”或“反比”)。
(3)结合表格和图像可知:每个钩码的质量______kg;弹簧的劲度系数______N/m。
12. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)某兴趣小组采用如图甲所示实验装置测量小车运动过程中的加速度,除图甲中所示的器材之外,还必须使用的是( )
A. 1.5V直流电
B. 220V交流电
C. 秒表
D. 毫米刻度尺
E. 弹簧测力计
F. 天平
(2)图乙是物体做匀加速直线运动时,电火花打点计时器打出的一条纸带。图中A、B、C、D、E是按每隔4个点选一个计数点的方式选出的,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。请用尽量准确的方法,求出计数点C对应物体的瞬时速度=______m/s,请采用逐差法求出物体运动过程中的加速度a=______。(上述计算结果请保留两位小数)
(3)采用打点计时器做完实验后,通过示波器发现打点计时器电源的实际频率略高于50Hz,则第(2)问计算出的加速度与真实值相比______(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)采用光电门同样可以测量物体的加速度。如图丙所示,滑块上安装了宽度为d的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,两个光电门之间的距离为L,试则滑块的加速度a=______(该表达式请用题中已知字母表示)。
四、解答题(共39分)
13. 质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当弹簧伸长了3cm,物体刚开始运动,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,已知弹簧的劲度系数为k=200N/m (g=10N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数;
(3)弹簧伸长4cm时,物体所受的摩擦力大小是多少?
14. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为5m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度为12m/s2(重力加速度g取10m/s2)。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少;
(2)运动员做自由落体运动的时间?
(3)运动员离开飞机时距地面的高度为多少(结果保留两位小数)。
15. 某游客欲乘公交车去某景点,公交车正停在站台上让乘客上车。该游客便以的速度向站台方向跑去追赶公交车,当游客离公交车远时,公交车开始启动离开,以的加速度做匀加速直线运动。当游客到达站台时,司机恰好发现乘客并立即做匀减速直线运动,减速运动的加速度大小为。游客追赶的速度始终保持不变,公交车和游客均在同一直线上运动,忽略公交车及站台的大小,求:
(1)游客到达站台时,公交车运动的位移大小;
(2)公交车启动后,游客和公交车间的最大距离;
(3)从公交车启动到游客追上公交车所用的时间(结果保留2位小数)。
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2024年下期衡阳县三中高一年级第二次月考物理试卷
考试时间:75分钟: 满分:100分
一、单选题(每小题4分)
1. 下列关于加速度的说法正确的是( )
A. 物体运动速度越大,其加速度越大
B. 物体运动速度越小,其加速度越大
C. 物体速度变化越快,其加速度越大
D. 物体速度变化越大,其加速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故物体速度变化越快,其加速度越大。
故选C。
2. 足球是青少年喜爱的一项体育运动.某次足球被甲同学踢出后在空中飞行,又被乙同学通过头球顶入球门,下列说法正确的是( )
A. 足球在空中飞行时不受任何力
B. 足球对乙同学的头部产生弹力的原因是足球发生了形变
C. 足球受到的重力是足球自身产生的力
D. 足球受到的重力是标量
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球在空中飞行时受到重力、空气阻力的作用,并非不受任何力,故A错误;
B.弹力是施力物体发生弹性形变后要恢复原状时对受力物体产生的力,足球对乙同学头部的弹力施力物体为足球,因此该弹力是足球发生形变产生的,故B正确;
C.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,并非足球自身产生的,故C错误;
D.重力既有大小又有方向,是矢量,不是标量,故D错误。
故选B。
3. 一质点做匀加速直线运动,依次经过三点,已知经过A点时的速度为,从A点到B点的时间为,,下列说法正确的是( )
A. 质点通过B点的速度为
B. 质点匀加速运动的加速度为
C. 质点通过C点的速度为
D. 从B点到C点的时间为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由平均速度求位移可知
可得质点通过B点的速度为
故A正确;
B.由加速度的定义式可得质点匀加速运动的加速度为
故B错误;
C.由运动学公式
可得质点通过C点的速度为
故C错误;
D.由运动学公式
可得从B点到C点的时间为
故D错误。
故选A。
4. 广西学生军训开展多课目反恐演练。如图所示为某同学沿竖直杆向上匀速爬升的情景,则该同学( )
A. 受到的摩擦力方向向下
B. 手握杆的力是由手的形变产生的
C. 手握杆的力越大,该同学受到的摩擦力越大
D. 手握得越紧,杆子与手之间的动摩擦因数就会越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于同学相对于杆的运动趋势向下,则受到的摩擦力方向向上,故A错误;
B.由于手发生形变,产生对杆的力,故B正确;
C.手握杆的力影响最大静摩擦力,实际的静摩擦力始终等于重力,故C错误;
D.动摩擦因数与材料的粗糙程度有关,与弹力大小无关,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为的物块相连,劲度系数为的轻质弹簧上端与质量为的物块相连,整个装置放在水平地面上,开始时两物块都处于静止状态.现缓慢用力提上面的物块,直到下面的弹簧刚离开地面时,上面物块移动的距离为(重力加速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】初始时,设上、下两弹簧的压缩量分别为、。对上方物块,由平衡条件有
所以
对两物块组成的整体,由平衡条件有
所以
下方弹簧刚离开地面时,其弹力为零,弹簧恢复原长。设此时上方弹簧的伸长量为,对下方物块,由平衡条件有
所以
在此过程中,下方物块上升,两物块间的距离增加,故上方物块移动的距离为
故选B。
6. 如图所示,让半径为的小球从光电门上方自由下落,测出其经过光电门的时间,则小球球心经过光电门中心时的速度( )
A. 大于 B. 等于
C. 小于 D. 无法比较与的大小关系
【答案】A
【解析】
【详解】小球做自由下落的匀加速直线运动,经过光电门的过程中,小球的位移为自身直径,是这段位移内的平均速度。
根据匀变速直线运动的规律:某段位移的平均速度,等于这段时间中间时刻的瞬时速度;而小球球心经过光电门中心的时刻,是这段位移的中间位置对应的瞬时速度。
对于匀加速直线运动,中间位置的瞬时速度始终大于对应时间段中间时刻的瞬时速度,因此球心经过光电门中心时的速度大于。
故选A。
7. 如图所示,质量分别为M、m的长木板和滑块静止在水平桌面上。某时刻给滑块一个水平向右的初速度,使得滑块向右运动,长木板始终处于静止状态,滑块未离开长木板。已知长木板与桌面间、滑块与长木板间的动摩擦因数分别为、,重力加速度大小为g,则长木板与滑块间的摩擦力大小、长木板与桌面间的摩擦力大小分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】长木板与滑块间发生了相对滑动,两者间的摩擦力为滑动摩擦力,则有
对长木板受力分析,长木板受到滑块对其向右的滑动摩擦力,大小与相等,还受到桌面对其向左的静摩擦力,由平衡条件知
故选A。
二、多选题(每小题5分,全对得5分,选错不得分,没选全得3分)
8. 物理概念教学是物理教学的基础,目的是使学生掌握事物的物理属性或物理现象的本质特征。下列对相互作用的一些基本概念的认识中,正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直接触面向下的
B. 摩擦力的方向总是和接触面相切的
C. 质量分布均匀的物体,其重心一定在物体的内部
D. 放在水平桌面上的书受到竖直向上的弹力,这是桌面的微小形变产生的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力的方向总是竖直向下的,不一定垂直接触面向下,选项A错误;
B.摩擦力的方向总是和接触面相切的,选项B正确;
C.质量分布均匀的物体,其重心不一定在物体的内部,例如均匀圆环,选项C错误;
D.放在水平桌面上的书受到竖直向上的弹力,这是桌面的微小形变产生的,选项D正确。
故选BD。
9. 如图所示,硬纸板(重力不可忽略)在物理课本与水平桌面之间,现用水平拉力将硬纸板从课本底下向右迅速抽出(物理课本未滑离桌面),下列说法正确的是( )
A. 硬纸板被抽出的过程中对物理课本的摩擦力方向水平向右
B. 硬纸板被抽出的过程中对桌面的摩擦力方向水平向左
C. 未拉动硬纸板时,物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力是一对相互作用力
D. 未拉动硬纸板时,硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.物理课本和水平桌面相对于硬纸向左运动,受到硬纸板的摩擦力方向都是水平向右,故A正确,B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,未拉动硬纸板时,物理课本对硬纸板的压力与硬纸板对物理课本的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.硬纸板重力不可忽略,未拉动硬纸板时,硬纸板受到的重力与桌面对硬纸板的支持力大小不相等,不是平衡力,故D错误。
故选AC。
10. 质点做直线运动的位移x随时间t变化、速度v随时间t变化的图像如图所示,其中能反映质点在内的平均速度为2m/s的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由A选项图可知,质点在内的位移为
则平均速度为
故A错误;
B.由B选项图可知,质点在内的位移为
则平均速度为
故B正确;
C.根据图像面积表位移,由图可知,质点在内的位移为
则平均速度为
故C正确;
D.根据图像面积表位移,由图可知,质点在内的位移为
则平均速度为
故D错误。
故选BC。
三、实验题(每空2分,共18分)
11. 某实验小组用如图所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验中,在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码,记录悬挂的钩码个数n,测量对应的弹簧伸长量x,实验时弹簧始终在弹性限度内,记录的数据如下表:
钩码个数n(个)
1
2
3
4
形变量x(cm)
1.00
2.00
x3
4.00
通过对实验数据的分析与计算,完成下列问题:
(1)数据表中x3的数值为______cm;
(2)在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成______(选填“正比”或“反比”)。
(3)结合表格和图像可知:每个钩码的质量______kg;弹簧的劲度系数______N/m。
【答案】 ①. 3.00 ②. 正比 ③. 0.2 ④. 200
【解析】
【详解】(1)[1]由表格规律可知
(2)[2]根据表格数据可知,该弹簧的弹力大小与伸长量成正比;
(3)[3]有表格及图像数据可知,一个钩码是该弹簧伸长1cm,2N的力也使该弹簧伸长1cm,故有
解得
[4]根据胡克定律有
12. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)某兴趣小组采用如图甲所示实验装置测量小车运动过程中的加速度,除图甲中所示的器材之外,还必须使用的是( )
A. 1.5V直流电
B. 220V交流电
C. 秒表
D. 毫米刻度尺
E. 弹簧测力计
F. 天平
(2)图乙是物体做匀加速直线运动时,电火花打点计时器打出的一条纸带。图中A、B、C、D、E是按每隔4个点选一个计数点的方式选出的,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。请用尽量准确的方法,求出计数点C对应物体的瞬时速度=______m/s,请采用逐差法求出物体运动过程中的加速度a=______。(上述计算结果请保留两位小数)
(3)采用打点计时器做完实验后,通过示波器发现打点计时器电源的实际频率略高于50Hz,则第(2)问计算出的加速度与真实值相比______(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)采用光电门同样可以测量物体的加速度。如图丙所示,滑块上安装了宽度为d的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,两个光电门之间的距离为L,试则滑块的加速度a=______(该表达式请用题中已知字母表示)。
【答案】(1)BD (2) ①. 0.68 ②. 1.57
(3)偏小 (4)
【解析】
【小问1详解】
图甲中电火花打点计时器需要连接220V交流电,需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离;本实验不需要秒表测时间,不需要弹簧测力计测力的大小,也不需要天平测质量。
故选BD。
【小问2详解】
[1]每隔4个点选一个计数点,则相邻计数点的时间间隔为
计数点C对应物体的瞬时速度为
[2]根据逐差法可得物体运动过程中的加速度为
【小问3详解】
发现打点计时器电源的实际频率略高于50Hz,实际打点周期小于,则代入计算的时间偏大,计算出的加速度与真实值相比偏小。
【小问4详解】
滑块经过两个光电门的速度分别为
,
根据运动学公式可得
联立可得滑块的加速度为
四、解答题(共39分)
13. 质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当弹簧伸长了3cm,物体刚开始运动,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,已知弹簧的劲度系数为k=200N/m (g=10N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数;
(3)弹簧伸长4cm时,物体所受的摩擦力大小是多少?
【答案】(1)6N;(2)0.2;(3)4N
【解析】
【详解】(1)物体所受的最大静摩擦力就等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小,由胡克定律可求得
因此最大静摩擦力大小为6N。
(2)当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2cm,则弹簧的拉力等于滑动摩擦力。
由胡克定律和平衡条件得
所以动摩擦因数为
(3)当弹簧伸长4cm时物体与地面间仍是滑动摩擦,由滑动摩擦力的公式得
得F滑=4N
14. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为5m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度为12m/s2(重力加速度g取10m/s2)。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少;
(2)运动员做自由落体运动的时间?
(3)运动员离开飞机时距地面的高度为多少(结果保留两位小数)。
【答案】(1)55m/s;(2)5.5s;(3)276.25m
【解析】
【详解】(1)选取向下为正方向,对减速过程,由速度和位移关系可
解得
(2)对于自由落体运动过程有
解得
t
(3)自由落体过程下降的高度有
运动员离开飞机时距地面的高度为
15. 某游客欲乘公交车去某景点,公交车正停在站台上让乘客上车。该游客便以的速度向站台方向跑去追赶公交车,当游客离公交车远时,公交车开始启动离开,以的加速度做匀加速直线运动。当游客到达站台时,司机恰好发现乘客并立即做匀减速直线运动,减速运动的加速度大小为。游客追赶的速度始终保持不变,公交车和游客均在同一直线上运动,忽略公交车及站台的大小,求:
(1)游客到达站台时,公交车运动的位移大小;
(2)公交车启动后,游客和公交车间的最大距离;
(3)从公交车启动到游客追上公交车所用的时间(结果保留2位小数)。
【答案】(1)25m (2)31m
(3)15.43s
【解析】
【小问1详解】
游客到达站台时的时间
游客到达站台时,公交车运动的位移大小
【小问2详解】
开始阶段公交车加速行驶,游客的速度大于车的速度,则两者距离减小,当两者共速时距离最小,然后公交车的速度大于乘客的速度,两者距离增加,公交车做减速运动时当两者再次共速时游客和车间距离最大,则公交车加速的时间,加速的距离,此时的速度
减速到与游客共速时
解得
t2=2s
此时车的位移
则公交车与游客的最大距离为
【小问3详解】
公交车减速到零的距离
时间
公交车从开始加速到停止的总位移
此时人的位移
说明公交车停止时游客还没追上车,则从公交车启动到游客追上公交车所用的时间
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