四川省南充市高一(下)开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.下面图象中,能描述自由落体运动规律的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,人扶着购物车(人与购物车可看作整体)随电梯一起匀速运动。在此过程中,下列受力情况正确的是( )
A.整体所受重力的方向竖直向下 B.整体不受摩擦力
C.电梯对整体作用力的方向竖直向上 D.电梯对整体没有作用力
3.一物体从倾角为θ的斜坡底端向上滑,初动能为E0。当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了E1,机械能减少了E2,不计空气阻力,重力加速度为g,则可以求出( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体沿斜面向上运动的加速度
D.物体重新滑到斜面底端的动能
4.质量为50kg的人站在观光电梯内的台秤上随电梯沿竖直方向运动,某时刻台秤的示数为600N,g=10m/s2,此时刻电梯( )
A.一定向上运动 B.一定向下运动
C.加速度大小为2m/s2 D.处于超重状态
二、单选题
5.如图所示,直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x t)图线,由图可知
A.在t1时刻,a、b两车运动方向相同
B.在t2时刻,a、b两车运动方向相反
C.在t1~t2时间内,b车的速度先减小后增大
D.在t1~t2时间内,b车的速度一直比a车的大
6.有两个共点力,大小分别是3N和5N,则它们的合力大小( )
A.最大为10N B.最小为2N
C.可能为15N D.可能为1N
7.下列所描述的运动中,不可能有的是( )
A.速度变化很大,加速度很小
B.速度方向为正,加速度方向为负
C.速度变化越来越快,加速度越来越小
D.速度越来越大,加速度越来越小
8.堆积木是儿童非常喜欢的一项智力活动,为了迎合孩子们的兴趣,积木的颜色越来越鲜艳,形状越来越多样,可摆出的造型也千奇百怪,充分锻炼了孩子们的想象力和动手能力。一个小朋友用三块相同的积木在竖直面内堆砌起来如图所示图形,下面关于积木受力情况分析正确的是( )
A.积木1受4个力作用
B.积木3受4个力作用
C.积木3与地面之间无摩擦
D.积木1与积木2之间有力的作用
9.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是依靠实验事实,直接归纳总结得出的
B.根据牛顿第一定律可知,力是维持物体运动的原因
C.惯性是物体的固有属性,物体的质量越大,惯性越大
D.物体保持静止和匀速直线运动状态时有惯性,加速时没有惯性
10.下列各组力学单位中,全是基本单位的一组是( )
A.牛顿、米、秒 B.千克、牛顿、米
C.千克、米、秒 D.千克、牛顿、秒
11.下列说法中正确的是( )
A.位移越大,速度一定越大
B.速度越大,加速度一定越大
C.同一地点,质量越大,物体下落越快
D.同一地点,质量越大,物体重力越大
12.按压式圆珠笔内装有小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔弹起的过程中,( )
A.笔一直做加速运动
B.笔处于完全失重状态
C.弹簧释放的弹性势能小于笔增加的重力势能
D.若仅增大弹簧的劲度系数,则笔弹起的高度将变大
13.如图所示.质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,当挡板AO与斜面间的倾角β为多大时,AO所受压力最小( )
A.300 B.450? C.600 D.900
14.下列物理量为标量的是( )
A.速度 B.速率 C.速度的变化率 D.速度的变化量
三、实验题
15.某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,小车上固定有宽度为d的遮光条,他将光电门固定在长木板上的B点,用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连(力传感器可测出细线的拉力大小).每次小车都从同一位置A由静止释放,改变砝码个数并测出小车的质量m(含砝码、传感器与遮光条),测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间Δt.
试回答下列问题:
(1)若A、B间的距离为L,则计算小车加速度的表达式为a=_________.
(2)根据测得的实验数据,以为纵轴,以_______为横轴,若得到一条过原点的直线,则可验证牛顿第二定律.
(3)关于本实验,某同学提出如下观点,其中不正确的是( )
A.L越大,实验误差越小
B.牵引小车的细绳应与木板平行
C.应平衡小车受到的摩擦力
D.重物的质量应远小于小车的质量
16.(1)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验,在坐标图中作出弹力和弹簧伸长量之间关系的图像,如图所示,利用图像求得该弹簧的劲度系数k=______N/m;(结果保留两位有效数字)
(2)若该同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的______(填图像下的字母);
(3)该同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是______(填选项前的字母)。
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
四、解答题
17.如图,倾角的足够长的斜面上,有一质量、长度的薄板A,其上表面以ab为分界线由两种不同材料拼接而成(其中ab以上部分光滑、长度为L1=0.75m),下表面下斜面间的动摩擦因数μ1=0.4.在薄板 A 的上表面左端放一质量 m=1.0kg 的小物块 B(可视为质点),同时将 A、B 由静止释放.已知 B 与 A 的上表面 ab 以下部分的动摩擦因数μ2=0.25,B 与斜面间的动摩擦因数μ3=0.5.认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,物块B从薄板A上滑到斜面上时速度不变,取g=10m/s2,求:(sin37°=0.6)
(1)B在A上滑行的时间;
(2)从AB分离到A在斜面上追上B经历的时间.
18.如图,两条间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨,与水平地面成角固定放置,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上,质量、的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上,两金属棒的总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计.ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下,沿该斜面以的恒定速度向上运动.某时刻释放cd, cd向下运动,经过一段时间其速度达到最大.已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大时,
(1)abcd回路的电流强度I以及F的大小;
(2)abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率.
19.一辆汽车以72 km/h的速度正在平直公路上匀速行驶,突然发现前方40 m处有需要紧急停车的危险信号,司机立即采取刹车措施.已知该车在刹车过程中加速度的大小为5 m/s2,求从刹车开始经过5 s时汽车前进的距离是多少,此时是否已经进入危险区域?
试卷第页,共页
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参考答案:
1.AC
【解析】
【详解】
AD:自由落体运动,加速度不变;故A正确、D错误.
BC:自由落体运动,速度与时间成正比;故C正确、B错误.
2.AC
【解析】
【详解】
A.整体所受重力的方向竖直向下,A正确;
B.整体受沿电梯向上的摩擦力,B错误;
CD.电梯对整体作用力与整体的重力是一对平衡力,所以电梯对整体作用力的方向竖直向上,C正确,D错误。
故选AC。
3.BCD
【解析】
【详解】
设物体沿斜面上滑发生位移x,则有
解得
也可求物体沿斜面向上运动的加速度
设物体沿斜面上滑的最大位移为L,则
物体上滑和下滑损失的机械能
滑到斜面底端的动能
故选BCD。
4.CD
【解析】
【分析】
台秤示数增大,说明人对台秤的压力大于重力,由此可知人处于超重状态。由牛顿第二定律可知人具有向上的加速度,根据知加速度,由此可判定运动形式。
【详解】
台秤示数增大,说明人对台秤的压力大于重力,由此可知人处于超重状态。由牛顿第二定律可知人具有向上的加速度,根据知则可能是电梯加速上升,或电梯减速下降,故CD正确,AB错误。
故选CD。
5.C
【解析】
【详解】
AB.因为x-t图像的斜率等于速度,可知在t1时刻,a车静止,b车向正方向运动,在t2时刻,a车仍静止,b车向负方向运动,选项AB错误;
C.因为x-t图像的斜率等于速度,则在t1~t2时间内,b车的速度先减小后增大,选项C正确;
D.在t1~t2时间之间的某时刻,在b车的x-t图像的斜率为零,此时刻b的速度等于a车的速度,选项D错误;
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
两个共点力F1、F2合力范围,故3N、5N两力的合力范围为,故B正确ACD错误.
故选B。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.速度变化很大,速度变化不一定快,加速度可能很小,故A可能。
B.加速度的方向与速度方向可能相反,故B可能。
C.加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度越来越大,故C不可能;
D.当加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,故D可能。
本题选择不可能的,故选C。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
D.假设撤去积木1,积木2能继续平衡,说明积木1与积木2之间只有接触,而无力的作用,故D错误;
A.隔离积木1受力分析,受重力,3对1的弹力,3对1的静摩擦力,故积木1受3个力作用,故A错误;
C.对123的整体分析可知,水平方向无外力,则积木3与地面之间无摩擦,故C正确;
B.对3受力分析可知,受重力,1对3的压力,1对3的摩擦力,2对3的压力,2对3的摩擦力,地面的支持力,故3共受6个力,故B错误;
故选C。
9.C
【解析】
【分析】
牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律,它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态;牛顿第一定律反映了物体不受到外力时的运动规律.
【详解】
牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出,故A错误;根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故B错误;惯性是物体的固有属性,物体的质量越大,惯性越大,惯性的大小与物体的运动状态无关,选项C正确,D错误;故选C.
10.C
【解析】
【详解】
力学中的基本物理量有质量、时间、长度,它们的单位都是基本单位,千克是质量的单位,米是长度的单位,秒是时间的单位,故ABD错误,C正确。
故选C。
11.D
【解析】
【详解】
A.根据
可知在相同时间内,位移越大,速度才会越大,A错误;
B.速度变化越快,加速度越大,如果速度大,但速度变化很慢,加速度也会很小,B错误;
C.同一地点,物体下落快慢与物体的质量无关,只与当地的重力加速度有关,C错误;
D.根据
可知同一地点,质量越大,物体重力越大,D正确。
故选D。
12.D
【解析】
【详解】
AB.对笔分析,开始时,弹簧的弹力大于笔的重力,此时笔向上做加速度运动,加速度向上,处于超重状态,笔内弹簧的压缩量减小,弹力减小,合力减小,故笔向上做加速度减小的加速运动,当弹簧的弹力等于重力时,加速度为零,速度达到最大,此后弹力小于重力,加速度向下,处于失重状态,笔向上做减速运动,直至减速到零,故AB错误;
C.笔的重力势能,动能,弹簧的弹性势能总和一定,则弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能与重力势能之和的增加量,而最后动能为0,则弹簧释放的弹性势能等于笔的重力势能增加量,故C错误;
D.若仅增大弹簧的劲度系数,压缩相同的长度,弹簧具有的弹性势能增大,根据动能定理可得
EP-mgh=0-0
解得
故压缩则笔弹起的高度将变大,故D正确;
故选D。
13.D
【解析】
【详解】
试题分析:对球受力分析如上图所示,由图知两支持力的合力与球的重力平衡,当F2与F1垂直时,支持力F2有最小值,即挡板AO与斜面间的倾角β为900时,AO所受压力最小,D对,ABC错.
考点:受力分析,平行四边形定则,力的最值分析
点评:学生要画出球的受力示意图,再用三力平衡的知识、平行四边形定则和直角三角形的边角关系去分析问题.
14.B
【解析】
【分析】
标量是只有大小没有方向的物理量,矢量是既有大小又有方向的物理量,根据有无方向判断。
【详解】
速度、加速度(速度的变化率)和速度的变化量都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而速率只有大小无方向,是标量。
故选B。
15. D
【解析】
【详解】
试题分析:(1)小车经过光电门的速度为,根据匀变速运动的规律可得:,解得:;(2),,联立得:,变形得:,所以以为横轴;(3)L越大,测量时的相对误差就越小,所以A正确;因实验中细绳上的拉力为小车受到的合外力,故细绳应与木板平行,应平衡摩擦力,故B、C正确;因为有拉力传感器测量绳上的拉力故不需要重物的质量应远小于小车的质量,所以D错误,本题不正确的选择D.
考点:验证牛顿第二定律.
【名师点睛】
经常出现的考题:(1)平衡摩擦力时出现的误差,不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,就是平衡摩擦力时过大,要求能从图上分析两图各是什么原因;
(2)根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系,判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力;
(3)根据匀变速直线运动的规律可以求出加速度的大小;利用求任意计数点的速度.
16. 53~55N/m C B
【解析】
【详解】
(1)[1]根据
图像的斜率大小就是弹簧的劲度系数,则
(2)[2] 把弹簧悬挂后,由于弹簧自身有重力,在不加外力的情况下,弹簧已经有一定的伸长。
故选C。
(3)[3]A.当F=0时,弹簧长度等于原长,可知b的原长比a的长,A错误;
BC.图线的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,C错误B正确;
D.由图线可知,弹力与弹簧的形变量成正比,与弹簧的长度不是正比关系,是一次函数关系,D错误。
故选B。
17.(1)(2)
【解析】
【详解】
(1)刚释放时,对物体B,设其加速度为a1;mgsinθ=m a1 ①
对木板A分析有:Mgsinθ<μ1(m+M)gcosθ②
B在A的上部分滑动时,A保持静止.设B刚离开上部分时速度为v1: ③
解得:v1=3m/s
B在A的上部分滑动时间为t1:v1=a1t1 ④
解得:t1=0.5s
B在A的下部分滑动时,设B的加速度为a2,A的加速度为a3,该过程的时间为t2,B的位移为x1,A的位移为x2;
mgsinθ μ2mgcosθ=ma2 ⑤
Mgsinθ+μ2mgcosθ μ1(M+m)gcosθ=Ma3 ⑥
解得a2=4m/s2,a3=1.6m/s2
x1=v1t2+a2t22 ⑦
x1= a3t22 ⑧
x1-x2=L-L1 ⑨
解得t2=0.5s
B在A上滑行的时间为t:
t=t1+t2=1s ⑩
(2)设物块B离开薄板A时,物块B和薄板A的速度分别为v2和v3
v2=v1+a2t2
v3=a3t2
解得:v2=5m/s v3=0.8m/s
B滑到斜面上后,设B的加速度为a4,A的加速度为a5:
mgsinθ μ3mgcosθ=ma4
Mgsinθ μ1Mgcosθ=Ma5
a4=2m/s2,a5=2.8m/s2
B滑到斜面上后到A、B再次相遇时间为t3,位移为x3:
x3=v2t3+a4t32
x3=v3t3+a5t32
t3=10.5s
点睛:本题是多过程问题,采用程序法进行分析,关键要分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键,应用牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.
18.(1) I=5A ,F=1.5N (2),
【解析】
【详解】
(1)以cd为研究对象,当cd速度达到最大值时,有:
①
代入数据,得: I=5A
由于之后两棒均沿斜面方向做匀速运动,可将两棒看作整体,作用在ab上的外力:
②
(或对ab:)
代入数据,得: F=1.5N
(2) 设cd达到最大速度时abcd回路产生的感应电动势为E,根据法拉第电磁感应定律,有:③
由闭合电路欧姆定律,有:④
联立③④并代入数据,得:=1.0Wb/s
设cd的最大速度为vm,cd达到最大速度后的一小段时间内,
abcd回路磁通量的变化量:⑤
回路磁通量的变化率: ⑥
联立⑤⑥并代入数据,得:m/s
【点睛】
本题是电磁感应中的力学问题,综合运用电磁学知识和力平衡知识;分析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提,应用平衡条件、欧姆定律即可解题.
19.(1) (2)未进入危险区域;
【解析】
【详解】
试题分析:由题设条件易知汽车经过4s停下,故5s内汽车的位移为:
故汽车刚好(未)达到危险区域.
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