铜鼓县中2022-2023学年高一下学期开学考试
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(1-7题为单选,每题4分,8-10为多选,每题6分,多选错选不得分,漏选得3分)
1.将足球放在蹦床上,当足球与蹦床均静止时,下列说法正确的是( )
A.足球对蹦床有向下的压力,是因为足球发生了弹性形变
B.蹦床对足球有向上的支持力,是因为足球发生了弹性形变
C.如果足球的气打得更足一点,足球可能不发生形变
D.由于足球太轻,所以蹦床不会发生形变
2.关于超重与失重,下列说法正确的是( )
A.物体随电梯上升时,物体总是处于超重状态
B.物体随电梯下降时,物体可能处于超重状态
C.在超重现象中,物体的重力增大
D.在完全失重时,物体的重力减小为零
3.冬天的北方,人们常用狗拉雪橇,狗系着不可伸长的绳用与水平面成角的恒定拉力F,拉着质量为m的雪橇沿水平地面做匀速直线运动。已知重力加速度大小为g,则雪橇受到地面的支持力和地面对雪橇的摩擦力的大小分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
4.如图,在粗糙水平桌面上放着笔记本电脑P和两个形状大小相同长方体垫片M、N,假设所有接触处均粗糙,但动摩擦因数不同,当垫片N受到一个水平外力F作用时,使电脑P和垫片M随垫片N保持相对静止一起向右做匀速运动,此时垫片M受到力的个数有( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.某质点做匀加速直线运动,在速度由变为的过程中,质点的位移大小为x,则在速度由变为的过程中,质点的位移大小为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接。在水平拉力F作用下以加速度a作直线运动,设A和B的质量分别为mA和mB,当突然撤去外力F时,A和B的加速度分别为( )
A.0、0
B.a、0
C.、
D.a、
7.如图所示,质量分别为mA=6kg与mB=2kg的A、B两物体静止在水平地面上,已知AB间动摩擦因数,B与地面间动摩擦因数,对A施加一水平拉力F后,下列说法正确的有( )
A.当F≤16N时,两物体均静止不动
B.当F>30N时,AB间必定产生滑动
C.当F=40N时,AB间的摩擦力大小为24N
D.当F=60N时,A的加速度为5m/s2
8.重力为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱开始运动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3
B.若用20N的水平力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为30N
C.若改用与运动方向相反的10N水平推力推运动中的木箱,木箱所受的摩擦力大小为40N
D.若改用10N竖直向下的力压运动中的木箱,木箱所受的摩擦力的大小为33N
9.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,其运动的位移时间图象()如图,则下列关于两辆车运动情况的说法中正确的是( )
A.在内,甲、乙两车相遇两次
B.乙车在内平均速度大小为
C.甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动
D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于
10.如图所示,墙角处放置一个光滑的小球A,用轻绳一端拴一个小球B贴在小球A上,轻绳的另外一端拴在墙壁上,两个小球保持静止不动,此时两个小球之间的弹力和轻绳的拉力正好相互垂直,现在通过调整轻绳缓慢移动小球B,轻绳的变化如图中虚线所示,小球B未越过小球A的最高点,小球A始终保持静止,始终保持轻绳和原来绳向平行,则( )
A.两球之间的弹力变大,轻绳的拉力变小
B.两球之间的弹力不变,轻绳的拉力变小
C.地面对A球的支持力变大,A球对墙面的压力变小
D.地面对A球的支持力不变,A球对墙面的压力变小
二,实验题(第11题6分,第12题10分,共16分)
11.在“探究求合力的方法”实验中,橡皮条一端固定于A点。
(1) 如图所示,同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点,分别记录两个拉力的大小和方向,其中一只弹簧测力计的示数如图所示,则其示数为________N。
(2) 关于本实验,下列说法正确的是________。
A.细绳套尽可能短一些
B.橡皮条的伸长量越大越好
C.拉两个细绳套时,两拉力夹角越大越好
D.拉细绳套时,拉力应尽量与木板平行
(3)本实验采用的科学方法是___________。
A.理想实验 B.等效替代 C.控制变量法
12.如图所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为。
(1)下列说法正确的是_______
A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验应远大于
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为,且间距、、、、、已量出,则计算小车加速度的表达式为=______;
(3)某同学在平衡摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度与砝码重力的图象如图所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为____kg,小盘的质量为____kg。(结果保留两位有效数字)
解答题(共38分)
13.(10分)竖直悬挂一根长15m的杆,在杆(下端)的正下方5m处有一观察点A,当杆自由下落时,不计空气阻力且杆离地足够高,取g=10m/s2,求:
(1)杆的上端离开A点时的速度大小;
(2)杆通过A点所需的时间。
14.(12分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量,动力系统提供的恒定升力,试飞时飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的空气阻力大小恒为,飞行器上升后由于出现故障而失去升力,后修复故障,恢复升力,但升力发生了变化,恢复升力后飞行器做匀减速直线运动落回地面时速度刚好为零,取重力加速度大小,假设飞行器只在竖直方向运动。求:
(1)飞行器末的速度大小;
(2)飞行器从静止开始到内离地面的最大高度H;
(3)修复故障后的升力。
15.(16分)如图所示,倾角的传送带以v=2m/s的速度顺时针匀速转动,其两端AB的长度L=28m。一可视为质点的煤块以v0=22m/s的速度从传送带底端A处冲上传送带,煤块与传送带之间的动摩擦因数,、,g取10m/s2,求:
(1)煤块与传送带的速度相同时,煤块距传送带底端A的距离;
(2)煤块在传送带上运动的时间;
(3)煤块在传送带上留下的痕迹长度。物理开学考答题
1.A
【详解】A.足球对蹦床有向下的压力,是施力物体形变引起的,即足球发生了弹性形变,故A正确;
B.蹦床对足球有向上的支持力,是施力物体蹦床发生了弹性形变,故B错误;
CD.如果足球的气打得更足一点或者足球太轻,都能产生形变,只是发生的是不明显的形变,故CD错误;
故选A。
2.B
【详解】A.若电梯加速上升时,物体处于超重状态,若电梯减速上升时,物体处于失重状态,故A错误;
B.若电梯减速下降,物体处于超重状态,故B正确;
CD.在超重、失重、完全失重时,物体的重力并没有变化,故CD错误。
故选B。
3.B
【详解】以雪橇为研究对象,由物体的平衡条件,竖直方向上有
所以雪橇受到地面的支持力为
水平方向上有
所以地面对雪橇的摩擦力
故选B。
4.C
【详解】垫片M受重力、桌面的支持力、电脑的压力、桌面的摩擦力、电脑的摩擦力共5个力的作用,C正确,ABD错误。
故选C。
5.C
【详解】由速度位移公式可知,速度由v0变成kv0(k>1)运动中
(kv0)2 v02=2ax
速度由kv0变成(k+1)v0运动中,质点的位移大小
[(k+1)v0] 2 (kv0)2=2ax'
联立解得
ABD错误,C正确。
故选C。
6.D
【详解】当突然撤去外力F时,弹簧的拉力瞬间不变,所以A的受力不变,则A的加速度不变,A受到的弹簧的拉力为
对B,有
解得
故选D。
7.A
【详解】AB间的最大静摩擦力为
B与地面间的最大静摩擦力为
A.当F≤16N时,两物体均静止不动,A正确;
B.AB间相对滑动的临界条件为
,
解得
所以只有当F大于72N时,AB间必定产生滑动,B错误;
C.当F=40N时,AB相对静止,一起滑动,有
解得
C错误;
D.当F=60N时,AB相对静止,一起滑动,有
解得
a=5.5m/s2
D错误。
故选A。
8.AD
【详解】A.由题意可知,最大静摩擦力为
滑动摩擦力为
则木箱与地板之间的动摩擦因数为
其中
所以A正确;
B.由于
所以木箱不动,木箱所受静摩擦力就等于外力20N,所以B错误;
C.若改用与运动方向相反的10N水平推力推运动中的木箱,木箱受到的还是滑动摩擦力,大小不变,为30N,所以C错误;
D.若改用10N竖直向下的力压运动中的木箱,则木箱所受摩擦力为
其中
所以D正确。
故选AD。
9.ABD
【详解】A.两图象的交点表示相遇,根据图象可知,两车相遇两次,故A正确;
B.乙车在0-10s内的位移
x=0-8m=-8m
则平均速度为
所以乙车在0-10s内的平均速度大小为0.8m/s,故B正确;
C.x-t图象的斜率表示速度,根据图象可知,甲先做匀速直线运动,后静止,故C错误;
D.若乙做匀变速直线运动,则乙做匀加速直线运动,中间时刻的速度等于平均速度,所以5s末的速度等于0.8m/s,所以P点速度一定大于0.8m/s,故D正确。
故选ABD。
10.AC
【详解】AB.根据题意,缓慢移动小球B,始终保持轻绳和原来绳方向平行,轻绳拉力沿绳方向,重力方向竖直向下,所以小球B重力方向和拉力方向不变,根据平行四边形
两球之间的弹力变大,轻绳的拉力变小,所以A正确,B错误;
CD.对小球A进行受力分析,如图所示,小球受到重力,墙壁的支持力N1,地面的支持力N2,以及B的压力,根据上述分析,B的压力增大
根据平衡条件
墙壁的支持力等于B的压力在水平方向的分量,如图所示,墙壁的支持力减小,A球对墙面的压力变小,重力和B的压力在竖直方向的分量的合力等于地面的支持力,如图所示,所以地面的支持力增大,所以C正确,D错误。
故选AC。
11. 2.6 D B
【详解】(1)[1] 1N被分为5格,每小格表示0.2N,读数时需估读到分度值同一位
(2)[2]A.细绳套尽可能长一些,减小力的方向的误差,A错误;
B.橡皮条的伸长量不是越大越好,方便作图即可,B错误;
C.两条细绳的夹角不是越大越好,以方便作平行四边形为宜,夹角要适当,C错误;
D.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板,使得结点所受的几个力在同一平面内,为减小实验误差,D正确。
故选D。
(3)[3] 根据合力和分力的特征可知,用一根弹簧测力计拉橡皮筋时需要将橡皮筋的结点拉到同两根弹簧测力计拉时一样,所以实验采用的是等效替代法。
故选B。
12. AD 2.0或2.1 0.060(0.0600.063)
【详解】(1)[1]A.在平衡摩擦力时,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动,故A正确;
B.平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即
可以约掉,只需要平衡一次摩擦力,每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故B错误;
C.只有满足应远小于的条件,才能认为托盘和砝码的重力约等于小车的拉力,故C错误;
D.“探究加速度与质量的关系”时拉力不变,即不变,应作图象,故D正确;
故选AD;
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式,六组数据应该用逐差法求平均加速度,因此在本题中有
(3)[3]对图象来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,图象的斜率为
故小车质量为
[4]时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,故有
解得
(0.0600.063)
13.(1);(2)
【详解】(1)杆的上端到达A点的速度为v,杆做自由落体运动,,,位移为
由速度公式有
可得
(2)设杆的上端到达A点的时间为t2,杆的下端到达A点的时间为t1,则由有
故杆本身全部通过A点所用时间为
14.(1)36m/s;(2)216m;(3)19.2N
【详解】(1)飞行器受重力、升力和阻力作用做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
解得:
a1=4m/s2
飞行器9s末的速度大小
(2)最初9s内位移
设失去升力后上升阶段加速度大小为a2,上升阶段的时间为t2,由牛顿第二定律得:
f+mg=ma2
解得
a2=12 m/s2
由运动学公式可得飞行器失去升力后上升阶段:
解得
t2=3s
由运动学公式可得
飞行器0~15s内离地面的最大高度
H=h1+h2
解得:
H=216m
(3)飞行器到最高点后下落,设加速度大小为a3,由牛顿第二定律得:
mg-f=ma3
解得
a3=8m/s2
飞行器下落的时间为
所以其速度
解得:
下落的高度为
恢复升力后下降的距离
h4=H-h3=180m
恢复升力后向下减速运动的加速度
根据牛顿第二定律
解得
15.(1)24m;(2)8s;(3)36m
【详解】(1)煤块速度大于传送带速度时,煤块的加速度为
二者共速时,有
煤块移动的距离为
解得
,,
(2)煤块与传送带共速后,煤块的加速度为
解得
煤块速度减为零时,运动的位移为
因为
所以煤块将下滑,则有
解得
所以煤块在传送带上运动的时间为
(3)上滑时,煤块速度大于传送带速度时,煤块划过的痕迹长度为
煤块速度小于传送带速度时,煤块在原来的痕迹上重画了一次。重画的长度为
煤块下滑过程,相对运动的长度为
煤块在传送带上留下的痕迹长度为