齐齐哈尔市名校2021-2022学年高一下学期2月开学考试
物 理
时 间 :60分钟 满分 :100分
一、单项选择题:本题共8小题,每题4分,共32分。在每小题的4个选项中,只有一项是最符合题意的,选对的得4分,有选错或不答的得0分。
1.国际单位制规定的力学基本物理量分别是( )
A. 密度、力、时间
B. 长度、力、时间
C. 时间、质量、体积
D. 长度、质量、时间
2.为了行车的方便与安全,很高的桥要造很长的引桥,以减小桥面的坡度,如图所示。从车辆的受力角度分析是为了( )
A. 减小过桥车辆的重力
B. 增大过桥车辆的重力
C. 减小过桥车辆的重力在平行于引桥桥面方向的分力
D. 减小过桥车辆的重力在垂直于引桥桥面方向的分力
3.关于物体运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度大,其加速度一定大
B. 物体的速度变化量大,其加速度一定大
C. 物体的速度为零,其加速度一定为零
D. 物体的速度变化越快,其加速度一定大
4.如图所示,马拖着一根质量为m的树干在粗糙的水平地面上作加速直线运动,加速度大小为a,已知马对树干的拉力大小为F1,树干对马的拉力大小为F2,则有( )
A. F1> F2 B. F1=F2 C. F15.如图是物体做直线运动的图象,由图可推知,该物体( )
A. 第1s内和第3s内运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第3s内的加速度相同
D. 0至2s的位移小于0至4s的位移
6.图是伽利略著名的斜面实验示意图。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。当斜面变为水平,小球要达到原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是( )
A. 伽利略在光滑斜面上成功地完成了这个实验
B. 伽利略据这个实验推断出任何物体都具有惯性
C. 伽利略据这个实验推断出力是维持物体运动状态不变的原因
D. 伽利略据这个实验推断出物体的运动不需要力来维持
7.如图所示,某同学站在体重计上观察体重计示数的变化情况。从静止站姿变化到静止的蹲姿称为“下蹲”过程;从静止的蹲姿变化到静止的站姿称为“起立”过程。她静止站立时,体重计的示数为m0,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. “起立”过程,体重计的示数一直大于m0
B. “下蹲”过程,体重计的示数一直小于m0
C. “起立”、“下蹲”过程,都能出现体重计的示数大于m0的现象
D. “下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
8.用一根轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为0.5m,已知绳能承受的最大张力为10N,为使细绳不断裂,轻质细绳的长度至少为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个及以上选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
9.某同学用力向上搬一个静止在水平面上的重物,但没搬动,下列说法正确的是( )
A. 说明牛顿第二定律不成立
B. 该同学对重物的作用力小于重物对该同学的作用力
C. 重物所受水平面的支持力变小
D. 物体所受的合力为零
10.小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离,小明将一小石块从井口由静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过约2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为10m/s2,则( )
A. 该井口到水面的距离约为10m
B. 该井口到水面的距离约为20m
C. 石块到水面时速度约为10m/s
D. 石块到水面时速度约20m/s
11.图是生活中常用的三角形悬挂结构简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点与钢索相连,钢索的另一端挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索悬挂点A缓慢向B移动,且使钢索变短,以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中,下列说法中正确的是( )
A. 钢索对O点的拉力变大
B. 硬杆对O点的弹力变小
C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力不变
D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小
12.如图所示,是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直,B点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到B点的运动过程中忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A点至B点,运动员受弹性绳的弹力一直增加
B. 从A点至B点,运动员所受的合力一直在增加
C. 从A点至B点,运动员的速度先增加后减小
D. 从A点至B点,运动员加速度先增加后减小
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
13.某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧的一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
(1)当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值为10.00cm,弹簧下端挂300g的钩码时,指针指示的刻度数值如图所示,其读数为______cm,取重力加速度,可求得该弹簧的劲度系数为______N/m;
(2)该同学实验小组在实验中,分别使用两根不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度l的图像如图所示,下列选项正确的是______
A.弹簧a的原长比b的长
B.弹簧a的劲度系数比b的大
C.弹簧a的劲度系数比b的小
D.弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
14.图甲为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图,砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
(1)如图乙所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点(两相邻计数点间还有4个点迹没有画出),通过测量和计算可知,x1、x2、x3、x4、x5分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。则打点计时器打下相邻计数点的时间间隔为_______s,根据上述数据,可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为_______m/s2(计算结果保留3位有效数字)。
(2)实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时,用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是_______。(选填选项前的字母)
A.需要用天平测量小车和砝码的总质量M
B.实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量
C.实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,其目的是为了增大小车下滑的加速度
D.实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,将会导致a-图象不是一条直线
(3)某组同学用上述实验器材在探究质量不变的情况下,加速度与外力之间的关系时,将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中,请你根据图中点迹,绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线:
(4)根据第(3)问中你所绘制的图线,可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是___________。
四、计算题:本题共2小题,15题16分,16题20分,共36分,解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。
15.在滑雪场坡道上,小明由静止开始下滑,经10s他的滑行速度达到5m/s。若小明在坡道上的运动可看作匀加速直线运动。求:
(1)下滑过程中的加速度大小;
(2)在10s内下滑的距离。
16.如图所示,木块质量为m=10.0kg,木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,受到方向与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒力F=50N作用,g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。
(1)求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度;
(2)若在恒力F作用t1=2.0s后撤去恒力F,求:
①撤去恒力F后木块运动的时间;
②木块从静止开始运动到停止运动的总位移。
齐齐哈尔市名校2021-2022学年高一下学期2月开学考试
物 理
时 间 :60分钟 满分 :100分
一、单项选择题:本题共8小题,每题4分,共32分。在每小题的4个选项中,只有一项是最符合题意的,选对的得4分,有选错或不答的得0分。
1.国际单位制规定的力学基本物理量分别是( )
A. 密度、力、时间
B. 长度、力、时间
C. 时间、质量、体积
D. 长度、质量、时间
【答案】D
【解析】
【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量;所以三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.为了行车的方便与安全,很高的桥要造很长的引桥,以减小桥面的坡度,如图所示。从车辆的受力角度分析是为了( )
A. 减小过桥车辆的重力
B. 增大过桥车辆的重力
C. 减小过桥车辆的重力在平行于引桥桥面方向的分力
D. 减小过桥车辆的重力在垂直于引桥桥面方向的分力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.车辆的重力不随坡度的变化而变化,故A错误,B错误;
CD.设斜面倾角为θ,将重力按照作用效果正交分解如图
由几何关系可得
因为引桥越长倾角θ越小,越小,重力在平行于引桥桥面方向的分力越小;越大,重力在垂直于引桥桥面方向的分力越大,故C正确,D错误。
故选C。
3.关于物体运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度大,其加速度一定大
B. 物体的速度变化量大,其加速度一定大
C. 物体的速度为零,其加速度一定为零
D. 物体的速度变化越快,其加速度一定大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.物体的速度与加速度没有大小关系,速度大加速度不一定大,速度为零加速度也不一定为零,故A错误,C错误;
BD.加速度是反映速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,其加速度一定大;根据
可知速度变化量大,但如果时间可能很长,加速度不一定大,故B错误,D正确。
故选D。
4.如图所示,马拖着一根质量为m的树干在粗糙的水平地面上作加速直线运动,加速度大小为a,已知马对树干的拉力大小为F1,树干对马的拉力大小为F2,则有( )
A. F1> F2
B. F1=F2
C. F1D. F1=ma
【答案】B
【解析】
作用力和反作用力等大反向,结合图和题干,可知马对树干的拉力大小为和树干对马的拉力大小为为作用力和反作用力,故,故B正确,ACD错误.
点睛:本题是简单的牛顿第三定律的应用,掌握作用力与反作用力的特征:大小相等,方向相反,作用在不同物体上,两个力互为产生的原因和结果,且大小变化具有同时性.
5.如图是物体做直线运动的图象,由图可推知,该物体( )
A. 第1s内和第3s内运动方向相反
B. 第3s内和第4s内的加速度相同
C. 第1s内和第3s内的加速度相同
D. 0至2s的位移小于0至4s的位移
【答案】B
【解析】
【详解】A.在图像中,x轴上方的表示速度方向为正方向,x轴下方的速度方向为负方向,在第1s内和第3s内的速度均在x轴上方,所以运动方向相同,故A错误;
BC.在图像中,加速度为图线切线斜率,在第3s内和第4s内的切线斜率相同,所以加速度相同;在第1s内和第3s内的切线斜率不同,所以加速度不同,故B正确,C错误;
D.在图像中,图线与t轴围成的面积表示运动的位移,由图可知0至2s的位移
0至4s的位移
所以0至2s的位移等于0至4s的位移,故D错误。
故选B。
6.图是伽利略著名的斜面实验示意图。让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。当斜面变为水平,小球要达到原有高度将永远运动下去。下列说法正确的是( )
A. 伽利略在光滑斜面上成功地完成了这个实验
B. 伽利略据这个实验推断出任何物体都具有惯性
C. 伽利略据这个实验推断出力是维持物体运动状态不变的原因
D. 伽利略据这个实验推断出物体的运动不需要力来维持
【答案】D
【解析】
【详解】伽利略斜面实验是一个理想化实验,在现实生活中并不存在,不可能真正的完成,但此实验是伽利略通过对现实生活中物体受力与运动规律的分析设想出来的,具有现实意义,该实验说明了物体的运动不需要力来维持,为牛顿第一定律的建立奠定了基础。故D正确,ABC错误。
故选D。
7.如图所示,某同学站在体重计上观察体重计示数的变化情况。从静止站姿变化到静止的蹲姿称为“下蹲”过程;从静止的蹲姿变化到静止的站姿称为“起立”过程。她静止站立时,体重计的示数为m0,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. “起立”过程,体重计的示数一直大于m0
B. “下蹲”过程,体重计的示数一直小于m0
C. “起立”、“下蹲”过程,都能出现体重计的示数大于m0的现象
D. “下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.“起立”过程中人先做向上的加速运动后做向上的减速运动,人先处于超重状态后处于失重状态,体重计示数先大于m0后小于m0,故A错误;
BD.“下蹲”过程中人先向下做加速运动后向下做减速运动,先处于失重后处于超重状态,体重计示数先小于m0后大于m0,故B错误,D错误;
C.由前面的分析可知“起立”、“下蹲”过程都能出现体重计示数大于m0的现象,故C正确。
故选C。
8.用一根轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为0.5m,已知绳能承受的最大张力为10N,为使细绳不断裂,轻质细绳的长度至少为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
画框受力分析如图
受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F的作用而处于静止状态,当
对应于细绳不被拉断的最小长度L,作细绳拉力的合力F合,如上图,由平衡条件得
所以两绳拉力的夹角是120°,绳子的最小长度
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个及以上选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
9.某同学用力向上搬一个静止在水平面上的重物,但没搬动,下列说法正确的是( )
A. 说明牛顿第二定律不成立
B. 该同学对重物的作用力小于重物对该同学的作用力
C. 重物所受水平面的支持力变小
D. 物体所受的合力为零
【答案】CD
【解析】
【详解】A.某同学用力没有搬动重物是因为重物合外力为零,重物具有惯性,保持静止状态,并不是牛顿第二定律的特殊情况,故A错误;
B.该同学对重物的作用力与重物对该同学的作用力是相互作用力,大小相等,方向相反,故B错误;
C.当开始时重物静止在地面重物所受水平面的支持力大小等于重物的重力;当某同学用力向上搬时,有
故可知重物所受水平面的支持力变小,故C正确;
D.因为物体始终保持静止状态,合外力始终为零,故D正确。
故选CD。
10.小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离,小明将一小石块从井口由静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过约2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为10m/s2,则( )
A. 该井口到水面的距离约为10m
B. 该井口到水面的距离约为20m
C. 石块到水面时速度约为10m/s
D. 石块到水面时速度约20m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意知小石块做自由落体运动,所以有
故A错误,B正确;
CD.石块到水面时速度为
故C错误,D正确。
故选BD。
11.图是生活中常用的三角形悬挂结构简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点与钢索相连,钢索的另一端挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索悬挂点A缓慢向B移动,且使钢索变短,以保证硬杆始终处于水平。则在上述变化过程中,下列说法中正确的是( )
A. 钢索对O点的拉力变大
B. 硬杆对O点的弹力变小
C. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力不变
D. 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.以O点为研究对象,作出受力图如图所示
根据平衡条件得钢索AO对O点的拉力
则
硬杆BO对O点的支持力
现将钢索悬挂点A缓慢向B移动,且使钢索变短,则θ减小,减小,减小,所以增大,增大,故A正确,B错误;
CD.因为BO始终水平,O点始终平衡,钢索和硬杆对O点的作用力的合力与重物的重力平衡,保持不变,故C错误,D错误。
故选AC。
12.如图所示,是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直,B点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到B点的运动过程中忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从A点至B点,运动员受弹性绳的弹力一直增加
B. 从A点至B点,运动员所受的合力一直在增加
C. 从A点至B点,运动员的速度先增加后减小
D. 从A点至B点,运动员加速度先增加后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知运动员从A点到B点的过程中,弹性绳形变越来越大,弹力一直增加,故A正确;
BCD.从A点到B点的过程中,开始时重力大于弹性绳对运动员的拉力,随着弹力增加合外力减小,运动员做加速度减小的加速运动,当弹力等于重力时速度最大,加速度为零;然后弹性绳对运动员的弹力大于重力,运动员做加速度增加的减速运动,到达B点速度为零;综上分析可知从A点至B点过程中合力和加速度先减小后增加,速度先增加后减小,故C正确,B错误,D错误。
故选AC。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
13.某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧的一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
(1)当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值为10.00cm,弹簧下端挂300g的钩码时,指针指示的刻度数值如图所示,其读数为______cm,取重力加速度,可求得该弹簧的劲度系数为______N/m;
(2)该同学实验小组在实验中,分别使用两根不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度l的图像如图所示,下列选项正确的是(______)
A.弹簧a的原长比b的长
B.弹簧a的劲度系数比b的大
C.弹簧a的劲度系数比b的小
D.弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】13.00 100 B
【详解】
(1)[1][2]弹簧下端挂300g的钩码时,指针指示的刻度数值如图所示,其读数为13.00cm,该弹簧的劲度系数为
(2)[3]A.横轴截距表示原长,弹簧a的原长比b的短,A错误;
BC.斜率越大,劲度系数越大,弹簧a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;
D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D错误。
故选B。
14.图甲为“探究加速度与物体所受合外力、物体质量的关系”的实验装置示意图,砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。
(1)如图乙所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上O、A、B、C、D、E为六个相邻的计数点(两相邻计数点间还有4个点迹没有画出),通过测量和计算可知,x1、x2、x3、x4、x5分别为4.50cm、5.28cm、6.07cm、6.85cm、7.63cm。则打点计时器打下相邻计数点的时间间隔为_______s,根据上述数据,可知小车拖动纸带运动的加速度的测量值为_______m/s2(计算结果保留3位有效数字)。
(2)实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,在探究外力不变的情况下加速度与质量之间的关系时,用到了小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象。以下关于该实验的说法中正确的是_______。(选填选项前的字母)
A.需要用天平测量小车和砝码的总质量M
B.实验需要保证的条件是小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量
C.实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,其目的是为了增大小车下滑的加速度
D.实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,将会导致a-图象不是一条直线
(3)某组同学用上述实验器材在探究质量不变的情况下,加速度与外力之间的关系时,将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中,请你根据图中点迹,绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线____________________________。
(4)根据第(3)问中你所绘制的图线,可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是___________。
【答案】 (1). 0.1 (2). 0.783 (3). AB (4). (5). 右端垫的过高,平衡摩擦过度
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器所用交流电的频率为50Hz,可知打点周期为
又由于两相邻计数点间还有4个点迹没有画出可知相邻计数点的时间间隔为
[2]根据匀变速直线运动的推论
可得小车的加速度为
代入数据解得
(2)[3]A.因为要作出小车的加速度a与小车和砝码总质量的倒数关系的图象,所以要用天平测量小车和砝码总质量M,故A正确;
B.实验中当小车和砝码的总质量远大于砂和砂桶的总质量时,绳子的拉力才近似等于沙和沙桶的总重力,故B正确;
C.实验前需要将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,其目的是为了平衡摩擦力,故C错误;
D.实验时如果没有将固定打点计时器一侧的木板垫高一些,则摩擦力未平衡,根据牛顿第二定律可得
解得
由此式可知图象仍是一条直线,故D错误。
故选AB。
(3)[4]根据点迹做出图像如图所示
(4)[5]根据图像可知当F=0时小车已有加速度,说明小车右端垫得过高,使平衡摩擦过度。
四、计算题:本题共2小题,15题16分,16题20分,共36分,解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。
15.在滑雪场坡道上,小明由静止开始下滑,经10s他的滑行速度达到5m/s。若小明在坡道上的运动可看作匀加速直线运动。求:
(1)下滑过程中的加速度大小;
(2)在10s内下滑的距离。
【答案】(1);(2)25m
【解析】
详解】(1)由运动学公式可知
即下滑过程中的加速度大小为。
(2)根据运动学公式可得
在10s内下滑的距离为25m。
16.如图所示,木块质量为m=10.0kg,木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,受到方向与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒力F=50N作用,g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。
(1)求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度;
(2)若在恒力F作用t1=2.0s后撤去恒力F,求:
①撤去恒力F后木块运动的时间;
②木块从静止开始运动到停止运动的总位移。
【答案】(1);(2)①0.2s;②1.1m
【解析】
【详解】(1)木块水平匀加速运动,对木块受力分析有
联立各式代入数据解得
(2)①撤去恒力F瞬间的速度为
撤去恒力后由摩擦力提供加速度可知
所以
撤去恒力后运动时间
②木块从静止开始运动到停止运动的总位移
代入数据可解得