竹溪县第二高级中学
2024年高一物理开学第一考
一、单项选择题(每题4分)
1. “汽车的速度越大,刹车后越难停下来”,其中“越难停下来”指的是( )
A. 汽车的惯性越大 B. 改变汽车运动状态的难易程度越大
C. 汽车刹车时间越长 D. 汽车刹车的加速度越大
2. 鱼梁洲隧道于2022年10月31日9时正式通车,它是千里汉江上首条公路隧道,也是国内整体规模最大的内河沉管隧道,该隧道全长5.4公里,采用双向六车道城市快速路标准建设,主线设计时速60公里。它的建成通车使樊城到东津的行车时间从45分钟缩短至10分钟以内,大大方便了人们的出行。上述的9时、5.4公里、时速60公里分别指的物理量是( )
A. 时间、位移、平均速度 B. 时刻、位移、瞬时速度
C. 时刻、路程、瞬时速度 D. 时间、路程、平均速率
3.如图所示,小物块在水平推力F作用下静止于粗糙斜面上,现增大推力,小物块依旧处于静止,则下列说法正确的是( )
A. 小物块对斜面的压力保持不变
B. 斜面对小物块的摩擦力一定增大
C. 斜面对小物块的作用力一定变大
D. 小物块所受的合力大小可能不变
4. 物块在水平面上沿直线做加速度a = 2m/s2的匀加速直线运动,其依次通过A、B、C、D四个位置,已知AB = 5m、CD = 11m,且物块通过AB段和CD段的时间均为1s,则BC的距离为( )
A. 8m B. 10m C. 12m D. 16m
5.如图所示为某同学站在压力传感器上做“下蹲”或“起立”动作时传感器记录的压力随时间的变化图像,已知重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 该图像反映了该同学的起立过程
B. 此过程中该同学一直处于失重状态
C. b点对应的时刻该同学的速度达到最大
D. a点对应时刻该同学的加速度大小约为4m/s2
6. 龟兔赛跑的故事告诉我们“满招损、谦受益”的道理。如图所示为乌龟和兔子沿直线赛跑的图像,则下列判断正确的是( )
A. 乌龟与兔子同时由同一位置开始运动
B. 乌龟做初速度为零的匀加速直线运动
C. 在时间里兔子的平均速度较大
D. 乌龟获胜的原因是全程的平均速度较大
7.图甲中水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物,∠CBA=30°;图乙中轻杆通过细绳MN和铰链固定在竖直的墙上,在N端同样挂上质量m=10kg的重物,细绳与水平轻杆ON的夹角θ=30°,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中绳对滑轮作用力方向水平向左
B. 图甲中滑轮受到绳子的作用力大小为100N
C. 图乙中轻杆受到的压力大小为200N
D. 图乙中细绳MN的拉力为100N
二、多项选择题(每题4分)
8. 如图所示,在一个立方体空间内将一个小球以某一初速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入该空间,不计阻力,下列关于小球运动轨迹在不同坐标平面的投影中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,一辆货车运载5个质量为的圆柱形光滑的空油桶,4个在厢底紧凑排列并被牢牢固定,只有桶C自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。下列说法正确的是( )
A. 当车向左匀速运动时,A对C的支持力为
B. 当车向左匀速运动时,A对C支持力为
C. 当车向左加速度达到时,C刚好脱离A
D. 当车向左减速时,A对C作用力可能为
10. 如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v—t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量,则可求出( )
A. 斜面的倾角 B. 物块的质量
C. 物块与斜面间的动摩擦因数 D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度
三、实验题
11. (10分)实验小组在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时,采用如图甲所示的实验装置,让重物(砝码和托盘)通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
(1)为了减小误差,实验前需要做好以下两项准备:
①调整垫片的位置,使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上_______________,这样做是为了消除阻力的影响;
②挑选合适的重物(砝码和托盘),使小车质量远大于重物质量,这样做是为了使小车匀加速运动时,小车所受拉力近似等于_______________。
(2)实验过程中,下列操作正确且必要的是_____________
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.先放开小车再接通打点计时器的电源
C.改变小车质量时,重新调节垫片的位置
(3)正确操作后,甲同学挑选出的一条纸带如图乙所示,图中、、、、是按打点先后顺序依次选取的计数点,计时器打点的时间间隔为0.02s,且相邻两个计数点之间有4个点未画出。现测出,,,,则打C点时小车的速度为____________,小车的加速度大小为_____________(结果保留两位有效数字)。
12. (10分)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲和乙所示,橡皮条的一端连接轻质小圆环,另一端固定,橡皮条的原长为GE。
(1)下列实验操作描述中正确的是______。
A.两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时两弹簧测力计的读数大小必须要相同
D.在已记录圆环静止位置O时,确定一个拉力的方向只需要再选择相距较远的一个点即可
(2)某次测量中一支弹簧测力计指针指示如图丙所示,其读数为______N.
(3)若只有一只弹簧测力计,了完成一次该实验至少需要______(选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到点。
(4)实验中的一次测量如图乙所示,此时和之间的夹角小于,保持该夹角不变,让两弹簧测力计逆时针缓慢转动一定角度,为保持点位置不变,该过程中需要______ (选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”)和______ (选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”)。
四、计算题
13.(12分)风洞实验室是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一,其在航空航天工程、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域都发挥着巨大作用。现用轻绳将质量为的小球悬挂在某风洞实验室中,若该风洞对小球可产生水平向右大小恒定的风力,静止时轻绳与竖直方向成角,小球离地的竖直高度为,如图所示,已知重力加速度大小为,,。求:
(1)轻绳的拉力大小;
(2)若突然剪断轻绳,求小球落地时的速度。
14.(12分) 如图所示,点处于一倾角为37°的长斜面底端点的正上方,将一石子从点以速度水平抛出,恰好垂直击中斜面上的点。取,重力加速度的大小,则的高度为多少。
15.(16分) 如图所示,一物块受水平轻弹簧作用静止于倾斜传送带的底端,物块与轻弹簧点相连,质量为。传送带与水平面的夹角,长度为,顺时针转动的速度为。物块与传送带间的动摩擦因数为,可看成质点。取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,求:
(1)若轻弹簧的形变量为,求弹簧的劲度系数;
(2)某时刻在P点剪断弹簧,求剪断弹簧后物块在传送带上运动的时间。2024年高一物理答案
1.C
2.C
3.C
4.D
5.C
6.D
7.B
8.ACD
9.AD
10.ACD
(1)匀速直线运动 (2) 重物重力mg
A (4) 0.69 (5) 0.51
(1) BD (2) 4.65
(3) 3 (4) 逐渐增大 (5) 逐渐减小
13.
14.
15.
(1)对小球静止时受力如图
mg
根据平衡条件知
mg =Fr cos0
解得
mg
2×10
FT=
N=25W
cos0
C0s37°
(2)对小球轻绳剪断后,可知其合力大小为F7,方向与F方向相反,则有
Fr =ma
根据运动学公式可知
u2-02=2as
且
h
8=
cos0
联立解得
v =5m/s
方向与竖直方向成37°角斜向右下。
答:(1)轻绳的拉力大小为25N:
(2)若突然剪断轻绳,求小球落地时的速度为5m/s,方向与竖直方向成37°角斜向右下。
石子击中Q点时的轨迹如图:
37°
当石子垂直击中斜面上的Q点时,它的速度与水平
方向夹角为:90°-37°=53°,则:
tan53°=
gt
,解得:t=0.4s,又x=vot,
vo
h-3
=
9t,
得:x=1.2m,
h-y=0.8m。根据几何关系:tan37°=
有y=0.9m,故可得:h=1.7m。
y
N
●
a
8
→X
G
(1)1
以物块作为研究对象,其受力示意
图如下,其中为滑动摩擦力,为传送带
支持力,F为弹簧弹力,G为物块重力。沿水平
方向建立x轴,沿竖直方向建立y轴,将N,f正
交分解,得到以下方程:
fxsin(0)+Nxcos(0)=mxg
1
fxcos(0)=F+Nxsin(0)
f=N×u
联立以上三式得:F=
mgucos()-mgsin()
usin(e)+cos(0)
将m=3.2kg,g=10W/kg,u=0.8,sin(37°)=0.6
c0s(37°)=0.8代入得F=1W
N
y=0.8m/s
(2)剪短弹簧后,物块初速度为零,而传送带斜
向上匀速运动,物块受到传送带斜向上的滑动摩
擦力的作用。所以物块受力示意图如下所示:
以物块为研究对象,由牛顿第二定律得:
沿传送带方向:∫-mg×sin(B)=m×a
垂直传送带方向:W=m×g×Cos(B)
动摩擦力公式:=W×u
联立上式得:A=8μuCos(B)-8sin(B)
代入数据得:a=0.4m/s2
物块先做匀加速直线运动,该阶段用时间为1。
0.8-0
由v=at,得:1=0.4
=2s
该阶段发生位移x1=号×a×斤=0.5x0.4x4-0,8m
因为x1所以发生x1的位移后,物块达到传送带的速度,并与传送带
一起做匀速直线运动。该阶段用时间2=
2-0.8
=1.5s
0.8
综上所述:物块运动时间t=t1+t2=2+1.5=3.5s