内容正文:
高一物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 《考工记》中记载了“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动一段距离。“马力既竭,辀犹能一取焉”蕴含的物理规律是( )
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 胡克定律
2. 下列说法正确的是( )
A. 子弹射出枪口时的速度是平均速度
B. 滑动摩擦力只能存在于运动的物体上
C. 合力可能比任何一个分力都小
D. 无论关系式中的三个物理量采用什么单位,该关系式都是成立的
3. 春节期间,燃放的烟花增加了节日喜庆的气氛。某烟花竖直向上飞出,当该烟花到达最高点时( )
A. 速度为零,加速度为零 B. 速度为零,加速度不为零
C. 速度不为零,加速度为零 D. 速度不为零,加速度不为零
4. 电梯上升过程中,小张用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯处于失重状态的时段为( )
A. 从20.0s到30.0s B. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0s D. 从50.0s到60.0s
5. 学校篮球比赛中,大壮原地高高跃起,将队友传来的球扣入对方篮筐。若大壮身体保持竖直,重心上升的高度为0.8m,则他在空中上升的时间约为( )
A. 0.3s B. 0.4s C. 0.5s D. 0.6s
6. 若质量、长度、时间分别用a、b和c表示,则在下列各式中,可能表示力的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,用水平轻弹簧拉光滑水平面上质量为1kg的物体,使物体做匀变速直线运动。若在采用国际单位制的情况下,物体的速度随时间变化的规律为,弹簧在弹性限度内的伸长量为2cm,则该弹簧的劲度系数为( )
A. 100N/m B. 200N/m C. 250N/m D. 400N/m
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某小朋友玩追逐游戏,他在一段时间内做直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小朋友在0~2s内与2~6s内的运动方向相同
B. 小朋友在0~6s内的位移大小为0
C. 小朋友在0~2s内的加速度大小是4~6s内加速度大小的两倍
D. 小朋友在0~6s内的路程大于位移大小
9. 如图所示,搬运重物时,工人用绕过定滑轮的绳索,将重物(视为质点)缓慢释放,重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若不计绳索的质量以及所有摩擦,则该过程中( )
A. 绳索的拉力一直减小 B. 绳索的拉力一直增大
C. 重物对斜面的压力一直减小 D. 重物对斜面的压力一直增大
10. 如图所示,水平传送带以大小为4m/s的速度逆时针匀速转动,质量均为1kg的小物块A、B用一跨过定滑轮的轻绳连接,A放在传送带上时滑轮左边轻绳水平,A与传送带间的动摩擦因数为0.4,取重力加速度大小。若某时刻A以3m/s的初速度向左运动,则此时A的加速度( )
A. 方向向左 B. 方向向右 C. 大小为 D. 大小为
三、非选择题:共54分。
11. 小聪测量两物体接触面间的动摩擦因数。
(1)小聪将装有部分文具的文具盒置于水平桌面上,如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动文具盒。小聪拉动文具盒时________。
A. 只能匀速拉动 B. 只能加速拉动 C. 匀速拉动或加速拉动都可以
(2)为了能够更好地完成实验,小聪认真思考后,改用如图乙所示的装置进行实验,他将弹簧测力计水平固定,在文具盒与桌面之间垫一块表面粗糙的木板,当小聪拉动木板时________。
A. 只能匀速拉动
B. 只能加速拉动
C. 匀速拉动或加速拉动都可以
(3)已知文具盒(含文具)的质量为0.40kg,取重力加速度大小,弹簧测力计的示数为0.80N,则文具盒与木板间的动摩擦因数________(结果保留两位有效数字)。
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中,将托盘及砝码受到的重力视为小车受到的合力大小F。
(1)本实验________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)挂上托盘,在托盘内放上砝码,将小车从轨道右端由静止释放,从数字毫秒计上读取遮光片的遮光时间,并算出小车分别经过光电门1、光电门2时的速度大小,,以及遮光片遮住光电门1到遮住光电门2所用的时间,计算小车的加速度大小________(结果保留两位有效数字)。
(3)改变托盘内砝码的质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要使得到的图像过原点,则应________(填“增大”或“减小”)导轨的倾角。
(4)根据图乙可知,小车的质量________kg(结果保留两位有效数字)。
13. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,甲、乙两个物块连接在平行斜面的轻杆两端,两物块均恰好能静止在斜面上。物块甲的质量,物块甲与斜面间的动摩擦因数,物块乙与斜面间的动摩擦因数,物块甲所受的摩擦力方向沿斜面向上,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)物块甲所受轻杆的弹力F的大小与方向;
(2)物块乙的质量。
14. 一辆汽车(视为质点)在平直公路上以大小的速度匀速行驶,司机发现前方有障碍物,经过的反应时间后开始急刹车,刹车后汽车做加速度大小的匀减速直线运动,汽车恰好未碰到障碍物。求:
(1)当司机发现障碍物时,汽车与障碍物间的距离x;
(2)从司机发现障碍物到汽车刚停下,汽车的平均速度大小。
15. 如图所示,一平板沿水平地面(足够大)向右运动,当平板的速度大小时,将一物块(视为质点)无初速度地放到平板右端并立即启动平板的智能制动系统,制动系统启动后平板始终以大小的加速度做匀减速直线运动,物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,最终物块与平板均静止。物块与平板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块放到平板上瞬间的加速度大小;
(2)从物块被放上平板到物块与平板的速度相同经历的时间t以及该相同速度的大小v;
(3)平板的长度L以及物块与平板均静止时物块到平板左端的距离s。
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高一物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 《考工记》中记载了“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动一段距离。“马力既竭,辀犹能一取焉”蕴含的物理规律是( )
A. 牛顿第一定律 B. 牛顿第二定律 C. 牛顿第三定律 D. 胡克定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律又称惯性定律,指出一切物体都具有保持原有运动状态不变的性质(惯性),不受外力或合外力为零时总保持匀速直线运动或静止状态。马停止施加拉力后,车因惯性继续向前运动,故A正确;
B.牛顿第二定律描述物体加速度与合外力、质量的定量关系,公式为
反映的是力与运动状态变化的关系,与题干中物体维持原有运动状态的现象无关,故B错误;
C.牛顿第三定律描述相互作用的两个物体间作用力与反作用力大小相等、方向相反的规律,与题干现象无关,故C错误;
D.胡克定律描述弹性限度内弹簧弹力与形变量的正比关系,公式为
与题干现象无关,故D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 子弹射出枪口时的速度是平均速度
B. 滑动摩擦力只能存在于运动的物体上
C. 合力可能比任何一个分力都小
D. 无论关系式中的三个物理量采用什么单位,该关系式都是成立的
【答案】C
【解析】
【详解】A.子弹射出枪口时的速度对应枪口这一位置的瞬时速度,平均速度对应一段位移或一段时间的平均运动快慢,故A错误;
B.滑动摩擦力产生于存在相对滑动的两个接触物体之间,其中一个物体可以静止,例如擦黑板时静止的黑板受到滑动摩擦力,故B错误;
C.根据力的平行四边形定则,合力的取值范围为,当两个分力夹角接近180°时,合力可以小于任意一个分力,故C正确;
D.公式只有在、、均采用国际单位制单位时才成立,若采用其他单位需要补充比例系数,故D错误。
故选C。
3. 春节期间,燃放的烟花增加了节日喜庆的气氛。某烟花竖直向上飞出,当该烟花到达最高点时( )
A. 速度为零,加速度为零 B. 速度为零,加速度不为零
C. 速度不为零,加速度为零 D. 速度不为零,加速度不为零
【答案】B
【解析】
【详解】当该烟花到达最高点时瞬时速度为零,受到重力作用,加速度为不为零。
故选B。
4. 电梯上升过程中,小张用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯处于失重状态的时段为( )
A. 从20.0s到30.0s B. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0s D. 从50.0s到60.0s
【答案】C
【解析】
【详解】当加速度方向向下时,电梯处于失重状态,由于电梯上升,即速度方向向上,则在失重状态时,电梯正在向上做减速运动,根据速度-时间图像可知, 在从40.0s到50.0s内电梯正在向上减速运动,即电梯处于失重状态的时段是从40.0s到50.0s。
故选C。
5. 学校篮球比赛中,大壮原地高高跃起,将队友传来的球扣入对方篮筐。若大壮身体保持竖直,重心上升的高度为0.8m,则他在空中上升的时间约为( )
A. 0.3s B. 0.4s C. 0.5s D. 0.6s
【答案】B
【解析】
【详解】大壮竖直上升过程做末速度为0的匀减速直线运动,可等效为反向的初速度为0的自由落体运动,由自由落体位移公式
解得。
故选B。
6. 若质量、长度、时间分别用a、b和c表示,则在下列各式中,可能表示力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于力的国际单位为N,质量的单位为kg,长度的单位为m,时间的单位为s,且
所以可能表示力的是。
故选D。
7. 如图所示,用水平轻弹簧拉光滑水平面上质量为1kg的物体,使物体做匀变速直线运动。若在采用国际单位制的情况下,物体的速度随时间变化的规律为,弹簧在弹性限度内的伸长量为2cm,则该弹簧的劲度系数为( )
A. 100N/m B. 200N/m C. 250N/m D. 400N/m
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律有
其中,
根据
可知
解得该弹簧的劲度系数。
故选A。
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某小朋友玩追逐游戏,他在一段时间内做直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 小朋友在0~2s内与2~6s内的运动方向相同
B. 小朋友在0~6s内的位移大小为0
C. 小朋友在0~2s内的加速度大小是4~6s内加速度大小的两倍
D. 小朋友在0~6s内的路程大于位移大小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABD.由题图可知小朋友在内的速度始终为正值,运动方向不变,小朋友一直沿正方向运动,位移一直增大,位移大小与路程相等,故A正确,BD错误;
C.图像的斜率表示加速度,小朋友在内的加速度
在内的加速度
则有,故C正确。
故选AC。
9. 如图所示,搬运重物时,工人用绕过定滑轮的绳索,将重物(视为质点)缓慢释放,重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动。若不计绳索的质量以及所有摩擦,则该过程中( )
A. 绳索的拉力一直减小 B. 绳索的拉力一直增大
C. 重物对斜面的压力一直减小 D. 重物对斜面的压力一直增大
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】分析重物的受力,如图所示,重物从滑轮的正下方沿固定斜面缓慢向下移动过程中,画出力的矢量三角形
AB.从图中可得,绳索的拉力一直减小,A正确,B错误;
CD.从图中可得,重物所受的支持力一直增大,根据牛顿第三定律,重物对斜面的压力一直增大,C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】
10. 如图所示,水平传送带以大小为4m/s的速度逆时针匀速转动,质量均为1kg的小物块A、B用一跨过定滑轮的轻绳连接,A放在传送带上时滑轮左边轻绳水平,A与传送带间的动摩擦因数为0.4,取重力加速度大小。若某时刻A以3m/s的初速度向左运动,则此时A的加速度( )
A. 方向向左 B. 方向向右 C. 大小为 D. 大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.传送带速度向左,物体A的速度向左,由于,物体A相对于传送带向右运动,受到传送带向左的滑动摩擦力
对系统整体分析,物体B的重力提供动力
该力大于摩擦力,因此合外力向右,A的加速度方向向右,故A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律对系统整体列式
解得,故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. 小聪测量两物体接触面间的动摩擦因数。
(1)小聪将装有部分文具的文具盒置于水平桌面上,如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动文具盒。小聪拉动文具盒时________。
A. 只能匀速拉动 B. 只能加速拉动 C. 匀速拉动或加速拉动都可以
(2)为了能够更好地完成实验,小聪认真思考后,改用如图乙所示的装置进行实验,他将弹簧测力计水平固定,在文具盒与桌面之间垫一块表面粗糙的木板,当小聪拉动木板时________。
A. 只能匀速拉动
B. 只能加速拉动
C. 匀速拉动或加速拉动都可以
(3)已知文具盒(含文具)的质量为0.40kg,取重力加速度大小,弹簧测力计的示数为0.80N,则文具盒与木板间的动摩擦因数________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)A (2)C
(3)0.20
【解析】
【小问1详解】
根据二力平衡条件,只有当文具盒做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。
故选A。
【小问2详解】
在图乙所示的改进装置中,弹簧测力计水平固定,文具盒相对于地面保持静止,当小聪向右拉动木板时,无论木板是匀速运动还是加速运动,文具盒相对于地面始终处于静止状态,因此文具盒在水平方向上受到的弹簧测力计拉力与木板对它的滑动摩擦力始终是一对平衡力。
故选C。
【小问3详解】
文具盒处于静止状态,受力平衡,此时文具盒受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数
文具盒对木板的压力大小等于其重力大小
根据滑动摩擦力公式
解得文具盒与木板间的动摩擦因数
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中,将托盘及砝码受到的重力视为小车受到的合力大小F。
(1)本实验________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)挂上托盘,在托盘内放上砝码,将小车从轨道右端由静止释放,从数字毫秒计上读取遮光片的遮光时间,并算出小车分别经过光电门1、光电门2时的速度大小,,以及遮光片遮住光电门1到遮住光电门2所用的时间,计算小车的加速度大小________(结果保留两位有效数字)。
(3)改变托盘内砝码的质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要使得到的图像过原点,则应________(填“增大”或“减小”)导轨的倾角。
(4)根据图乙可知,小车的质量________kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)需要 (2)0.38
(3)增大 (4)0.50
【解析】
【小问1详解】
为了使细线的拉力成为小车做匀加速运动的合外力,必须垫高导轨的一端,利用重力沿斜面的分力来抵消小车受到的摩擦力。
【小问2详解】
根据匀变速直线运动的加速度定义式
【小问3详解】
观察图乙的图像,发现图线在轴上有正截距,即当达到0.05N之前,加速度均为0,这表明即使施加了拉力,小车依然静止,说明摩擦力没有被完全抵消,要使图像过原点,必须增加重力的下滑分力来进一步抵消摩擦力,因此需要调大导轨的倾斜角度。
【小问4详解】
根据牛顿第二定律
变形可得
由此可知图像的斜率
从图乙中选取两个易于读取的准确点计算图线斜率
故小车的质量
13. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,甲、乙两个物块连接在平行斜面的轻杆两端,两物块均恰好能静止在斜面上。物块甲的质量,物块甲与斜面间的动摩擦因数,物块乙与斜面间的动摩擦因数,物块甲所受的摩擦力方向沿斜面向上,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)物块甲所受轻杆的弹力F的大小与方向;
(2)物块乙的质量。
【答案】(1),方向沿斜面向上
(2)
【解析】
【小问1详解】
对物块甲进行受力分析,将重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向进行正交分解,沿斜面向下的重力分力为
垂直斜面向下的重力分力等于支持力
物块甲恰好能静止且受到的摩擦力方向沿斜面向上,说明此时物块甲受到的是沿斜面向上的最大静摩擦力,物块甲受到的最大静摩擦力大小为
因为沿斜面向下的重力分力大于沿斜面向上的最大静摩擦力,如果要让物块甲保持静止,轻杆必须对物块甲施加一个沿斜面向上的推力,根据平衡条件,沿斜面方向有
解得
【小问2详解】
对物块乙进行受力分析,由于轻杆对物块甲施加了沿斜面向上的推力,根据牛顿第三定律,轻杆对物块乙的弹力方向必然是沿斜面向下,大小同样为,此时物块乙有向下运动的趋势,所以物块乙受到的摩擦力方向沿斜面向上,物块乙恰好能静止说明乙也达到了最大静摩擦力状态,乙垂直斜面方向的受力平衡,支持力为
乙受到的沿斜面向上的最大静摩擦力为
沿斜面方向的受力平衡
解得
14. 一辆汽车(视为质点)在平直公路上以大小的速度匀速行驶,司机发现前方有障碍物,经过的反应时间后开始急刹车,刹车后汽车做加速度大小的匀减速直线运动,汽车恰好未碰到障碍物。求:
(1)当司机发现障碍物时,汽车与障碍物间的距离x;
(2)从司机发现障碍物到汽车刚停下,汽车的平均速度大小。
【答案】(1)84m (2)17.5m/s
【解析】
【小问1详解】
设汽车在反应时间内的位移大小为x1,刹车后的位移大小为,汽车在反应时间内做匀速直线运动,有
刹车到停止,根据速度-位移公式,有
又
解得汽车与障碍物间的距离
【小问2详解】
汽车从开始刹车到停下所用的时间
又
解得汽车的平均速度大小
15. 如图所示,一平板沿水平地面(足够大)向右运动,当平板的速度大小时,将一物块(视为质点)无初速度地放到平板右端并立即启动平板的智能制动系统,制动系统启动后平板始终以大小的加速度做匀减速直线运动,物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,最终物块与平板均静止。物块与平板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块放到平板上瞬间的加速度大小;
(2)从物块被放上平板到物块与平板的速度相同经历的时间t以及该相同速度的大小v;
(3)平板的长度L以及物块与平板均静止时物块到平板左端的距离s。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
当物块无初速度地放到平板右端时,平板向右运动,因此物块相对于平板向左滑动,物块受到平板给它的向右的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,物块在水平方向上受到的合力即为滑动摩擦力
解得物块刚放上平板瞬间的加速度大小为
【小问2详解】
平板做初速度,加速度大小的匀减速直线运动,其速度随时间变化规律为
物块做初速度为0,加速度大小的匀加速直线运动,其速度随时间变化规律为
当物块与平板速度相同时,即
解得经历的时间
可得该相同速度的大小为
【小问3详解】
在两者从相遇到速度相同的过程中,平板的位移为
物块的位移为
这段时间内物块相对于平板向左滑动的距离,即相对位移为
物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,可得平板的长度
当两者速度相同时,物块恰好位于平板的正中间,此时由于平板的智能制动系统使平板维持的加速度,而物块与平板间的最大静摩擦力能提供的最大加速度也恰好是
这意味着在接下来的减速到静止的过程中,物块与平板之间不会发生相对滑动,而是保持相对静止一起减速到零,那么最终静止时,物块在平板上的位置依旧保持在正中间,所以物块到平板左端的距离也就是平板长度的一半,即
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