安阳市重点高中2022-2023学年高一下学期阶段性测试(开学考)
物 理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.北京时间2022年11月16时50分,经过约5.5小时的出舱活动,被称作“最忙碌飞行乘组”的神舟十四号航天员陈东、刘洋、蔡旭哲,密切协同圆满完成出舱活动期间全部既定任务。设神舟十四号飞船在绕地球做圆周运动,下列关于出舱的宇航员受力、运动等相关描述,正确的是( )
A.宇航员处于静止状态,受力平衡 B.宇航员惯性变小
C.宇航员的运动状态在不断改变 D.宇航员在某一段时间内通过的路程和位移大小相等
2.一质点在N个共点力作用下处于静止状态,其中某一个力的大小为3N,若保持其他力的大小和方向不变,仅将的方向旋转一个角,若,则物体合力的大小不可能是( )
A.3N B.2N C. D.4N
3.如图所示,分别是描述四个物体甲、乙、丙、丁的位移—时间图像、速度一时间图像、加速度一时间图像、合力一时间图像,下列对四个物体运动的描述,正确的是( )
A.甲先匀速运动,后做匀减速运动
B.乙先匀速运动,再反向做匀减速运动
C.若丙的初速度为零,则丙先匀加速,再做变减速运动
D.若丁的初速度为零,则丁先匀加速运动,再做变加速运动
4.如图所示,质量为M的斜面置于水平面上,斜面倾角为30°,一根轻绳穿过光滑固定的定滑轮,绳的两端分别与A、B两光滑小球相连,与A相连的部分绳保持竖直,与B相连的右侧部分绳与斜面夹角为37°,A的质量为m,,系统处于静止状态。下列描述正确的是( )
A.B的质量为
B.水平面对斜面底部没有摩擦力
C.水平面对斜面的支持力等于A、B和斜面的总重力
D.A、B两物体都是三力平衡
5.小球A从距离地面高H处自由下落,在A开始下落的同时,小球B在地面上以速度竖直上抛,设两小球运动时所在的竖直线不重合。重力加速度为g,空气阻力不计。下列关于两球运动的描述,错误的是( )
A.若两球能在空中相遇,相遇时A、B速度可能相同
B.若两球能在空中相遇,相遇时间一定小于
C.若两球能在空中相遇,相遇时间可能等于
D.若两球能在空中相遇,相遇时A、B的位移大小可能相等
6.在粗糙的水平面上有两个材料不同的木块甲和乙,在同一直线上沿同一方向运动,乙在前、甲在后,t=0时刻,甲和乙的瞬时速度分别为4m/s和6m/s,且此时两者相距1.5m。甲、乙与水平面间的动摩擦因数分别是0.1和0.3,重力加速度g取,下列关于t=0后甲、乙运动的描述正确的是( )
A.经,甲追上乙 B.经2s,甲、乙相距最远
C.经3s,甲追上乙 D.在追上乙之前,甲相对于乙一直做匀加速直线运动
7.如图所示,B、C是两个完全相同的木块,A是小金属块,叠放在光滑水平面上,三者接触面水平,A、B、C的质量相等。若将一水平力作用在A物体上,能使三个物体沿水平面一起加速运动时,水平力的最大值为。若把水平力作用到C物体上,能使三个物体沿水平面一起加速运动时,水平力的最大值为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若,则A与B之间,B与C之间的动摩擦因数之比是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示,水平放置的传送带,A、B两端点的距离L=4m,顺时针方向以v=2m/s的速度运行。一个小滑块以不同的水平初速度从B点滑入传送带,到达左端点A的最长时间是2s,重力加速度g取。则下列判断正确的是( )
A.小滑块能够到达A点的最小初速度大小是4m/s
B.小滑块与传送带之间的动摩擦因数是0.2
C.若小滑块无初速度地放到A点,小滑块由A到B的时间也是2s
D.若小滑块无初速度地放到A点,小滑块由A到B的过程中,因摩擦而在传送带上留下的痕迹长为1m
9.如图所示,倾角为30°的斜面置于水平面上,AB面光滑。一可视为质点的小球从斜面底端A点以某一大于5m/s的初速度滑上斜面,到达最高点后返回,斜面始终静止,重力加速度g取,下列判断正确的是( )
A.小球上滑过程中某一秒内的最小位移是2.5m
B.小球从开始上滑至回到A点之前的某一秒内最小路程是1.25m
C.小球在斜面上运动过程中,斜面对水平面的摩擦力方向先向左,再向右
D.小球在整个运动过程中,斜面对水平面的压力先比整体的重力小,后比整体的重力大
10.质量为m的物体紧靠竖直墙面,在与竖直方向成角斜向左上的恒力F作用下沿竖直方向做匀变速运动,加速度大小为a,设物体与墙面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,根据题意和牛顿第二定律,下列表达式可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)
(1)关于打点计时器及其打下的纸带,下列判断正确的是______。
A.打点计时器是一个计时仪器
B.利用打点计时器打下的纸带可以判断物体是否做匀变速运动
C.利用打点计时器打下的纸带可以求任意时刻的瞬时速度
D.利用打点计时器打下的纸带可以求某两计数点间的平均速度
(2)如图所示,为研究物体做匀变速直线运动时打点计时器打下的纸带,AB、BC、CD、DE和EF等相邻计数点间的距离分别是、、、、,相邻计数点的时间间隔为T。下列说法正确的是______。
A.在误差允许范围内,应该满足
B.计算C点所对应瞬时速度的计算式可以是
C.计算加速度的计算式可以是
D.D、E、F三点所对应的瞬时速度满足的关系式是
12.(8分)在探究牛顿第二定律的实验中:
(1)下列关于本实验的一些说法,正确的描述是______。
A.本实验有两个重要目的,其中一个就是在保持研究对象质量不变的情况下,改变合外力,来探究加速度和质量的关系
B.在倾斜长木板补偿摩擦力后,轻绳的拉力大小等于小车所受的合外力大小
C.在满足小车质量远大于砂和砂桶质量的情况下,可以把砂和砂桶的总重力大小视为小车所受的拉力大小
(2)本实验在数据的处理上,常用的是图像法,通过图像可以直观地反映实验中所遵循的物理规律。下列说法正确的是______。
A.本实验根据实验目的需要作的是两个图像,即a-F图像和a-M图像(M是小车的质量)
B.在图1中,直线没有经过坐标原点的原因是补偿摩擦力过度引起的
C.在图2中,图线后来发生弯曲的原因是随着的增大,越来越不满足小车质量远大于砂和砂桶总质量
D.若实验中交流电源的频率略大于50Hz,则利用纸带求出的加速度会偏小
13.(10分)在卡塔尔举行的第二十二届男子足球世界杯,是全世界球迷的狂欢节。在阿根廷国家队和另一球队的一场比赛中,阿根廷队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递:在甲、乙相距L时,甲将足球以12m/s的初速度沿水平地面传出,速度方向沿甲、乙连线,在球传出的瞬时,乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向做匀加速运动,已知足球在水平草地上做匀减速直线运动,加速度大小为,乙做匀加速运动的加速度为,且乙的最大速度是8m/s,达到最大速度后再以最大速度做匀速直线运动。若球的速度减小到8m/s时,球和乙在同一位置,求L的大小。
14.(12分)如图所示,足够长的木板BC静止在光滑的水平面上,小滑块A以某一初速度从左向右滑上木板,直到两者共速,在这一过程中,滑块和木板所发生的位移大小之比为,求滑块和木板的质量之比。
15.(16分)一物体以初速度v=12m/s从地面上A点竖直向上抛出,上升过程经过中点B,再到最高点,下降过程经过C点时速度大小和上升过程经过B点的速度大小相等,B、C两点的高度差是1.5m。设空气阻力恒定,重力加速度。求:
(1)上升过程经过B点时的速度大小;
(2)物体所受空气阻力是重力的多少倍;
(3)物体回到抛出点时的速度大小。
2022—2023学年(下)高一年级阶段性测试(开学考)
物理·答案
1~7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。8~10小题每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.答案 C
命题透析 本题重点考查物体状态的改变,惯性,路程和位移等,考查考生的物理观念。
思路点拨 神舟十四号飞船在绕地球做匀速圆周运动,不是静止状态,也不是平衡状态,宇航员的惯性由质量决定,惯性不变。宇航员不是单向直线运动,所以某一段时间内位移大小一定小于路程,答案选C。
2.答案 B
命题透析 本题考查平衡状态合力为零的规律,以及两大小不变的共点力合力大小随夹角的变化规律。考查考生的物理观念。
思路点拨 一质点在N个共点力作用下处于静止状态,其中某一个力的大小为3N,则其他(N-1)个力的合力大小为3N,方向与的方向相反;当的方向旋转一个角,若,则相当于两个大小为3N的力夹角在,合力大小的最小值是3N,最大值是,答案选B。
3.答案 D
命题透析 本题重点考查用图像直观反映物体的运动规律,考查考生的物理观念。
思路点拨 甲图像表示物体先静止再做匀速运动;乙图像表示物体先做匀速运动,再同向做匀减速运动;丙图像表示物体先做匀加速直线运动,再做加速度逐渐减小的变加速运动;丁图像表示物体先做匀加速直线运动,再做加速度逐渐减小的变加速运动。D正确。
4.答案 A
命题透析 本题考查物体组的平衡,隔离法和整体法,考查考生的物理观念。
思路点拨 从A的受力状态可以确定,A是二力平衡,斜面对A没有支持力,所以绳的拉力等于其重力,即;以B为对象,正交分解法,平行斜面方向合力为零,,所以,A正确,D错误;以整体为对象,因为绳对A有向上的拉力,绳对B有斜向左上的拉力,拉力有水平向左的分力,所以,水平面对斜面的支特力一定小于整体的总重力,C错误,水平面对斜面一定有水平向右的静摩擦力,B错误。
5.答案 A
命题透析 本题考查的是在重力作用下的两种运动:自由落体运动和竖直上抛运动,以及与两种运动相关的常考题型:空中相遇问题,考查考生的科学思维。
思路点拨 A球在空中的运动时间为,B球在空中的运动时间为,只要满足小于,则两球一定能在同一时刻位于空中同一高度,即在空中相遇。可以在B到达最高点时相遇,C正确;在空中相遇时间一定小于,也一定小于,B正确;A、B相遇时,若速度方向相同,则一定是在B下降过程,这时A的速率一定大于B的速率,所以不可能出现相遇时速度相同的情况,A错误;相遇在A、B起点的中点是可能的,D正确。
6.答案 C
命题透析 本题重点考查水平面内的追赶问题和追赶的临界问题,考查考生的科学思维。
思路点拨 甲和乙都沿水平面做匀减速直线运动,加速度分别是和,速度时间关系分别是,,经1s速度相等,距离最远,B错误;位移—时间关系分别是:,,当满足时,时间是,但乙的运动时间只有2s,说明甲追上乙时乙已经停止运动了。所以甲追上乙时,甲的位移是(1.5+6)m=7.5m。可以求出追赶时间是3s,C正确;在乙停止前,甲相对乙做匀加速运动,乙停止运动后,甲相对乙做匀减速运动,D错误。
7.答案 C
命题透析 本题重点考查水平面板块模型的临界问题,考查考生的科学思维。
思路点拨 不管水平力作用在A还是C,只要三个物体一起加速,整体法;设A与B之间,B与C之间的动摩擦因数分别是和,当水平力作用在A上时,临界状态下:,,当水平力作用在C上时,临界状态下:,,,化简得C正确。
8.答案 ABD
命题透析 本题重点考查物块在水平传送带上的运动等相关重点问题以及临界问题,考查考生的科学思维。
思路点拨 小物块以某一水平速度从B点滑入传送带,受到水平向右的摩擦力,到达A点之前一直做匀减速运动,时间最长时,说明到达A点速度为零,设初速度是,则由,可以得到,A正确;根据牛顿第二定律可以求出加速度和动摩擦因数,B正确;若小滑块无初速度地放到A点,小滑块先做初速度为零的匀加速运动直到速度增加到2m/s,再做匀速运动到达B点,加速时间1s,位移1m,匀速时间1.5s,总时间2.5s,相对位移是1m,D正确。
9.答案 AB
命题透析 本题考查往返运动,类似竖直上抛运动、超重与失重、状态不同的物体组等重要知识,考查考生的科学思维。
思路点拨 小球从斜面底端A点以某一初速度滑上斜面,做匀减速直线运动,加速度大小为,上升过程的最后一秒内和下降过程的第一秒内位移最小是2.5m,若一秒内先上升0.5s,再下降0.5s,这一秒内位移为零,路程最小为1.25m,A、B正确;上升和下降过程,加速度方向都是沿斜面向下的,且大小相同,根据受力分析可以确定,水平面对斜面一直存在方向向左的摩擦力,水平面对斜面的支持力恒定,但比整体重力小,C、D错误。
10.答案 BCD
命题透析 本题考查竖直方向匀变速运动摩擦力、合力方向的多种可能性,考查考生的科学思维。
思路点拨 物体沿竖直墙面做加速度大小为a的匀变速运动时,由四种可能,向上加速、向上减速、向下加速、向下减速。向上加速牛顿第二定律方程是:;向下加速牛顿第二定律方程是:;向上减速牛顿第二定律方程是:;向下减速牛顿第二定律方程是:;所以B,C,D正确。
11.(1)答案 ABD(4分)
命题透析 本题考查打点计时器的作用和纸带的运用
思路点拨 打点计时器是计时仪器,A正确;若物体带动纸带运动,打点计时器在纸带上打下计数点,如果满足相邻计数点之间的距离之差保持恒定,物体就是做匀变速运动,B正确;当物体做非匀变速直线运动时,纸带上最后一个点的瞬时速度无法计算,C错误;不管是匀速运动,还是匀变速运动,非匀变速运动,平均速度都是位移与时间的比值,D正确。
(2)答案 BCD(4分)
命题透析 本题考查利用纸带计算瞬时速度和加速度。
思路点拨 A错误,因为;计算C点所对应的瞬时速度,可以利用BD段的平均速度,B正确;,C正确;,化简可得到D正确。
12.(1)答案 BC(4分)
命题透析 本题考查探究牛顿第二定律的实验目的、误差来源、和减小误差的操作方法。
思路点拨 本实验有两个重要目的,其中一个就是在保持研究对象质量不变的情况下,改变合外力,来探究加速度和合外力的关系,A错误;小车的合外力是绳的拉力和摩擦力的合力,在小车质量远大于砂和砂桶质量的情况下,可以认为砂和砂桶的重力大小等于小车所受的拉力,B、C正确。
(2)答案 BCD(4分)
思路点拨 本实验常用a-F图像和图像来反映实验规律,A错误;交流电频率略大于50Hz,打点间隔就小于0.02s,间隔距离偏小,所求的加速度值会偏小,B、C、D正确。
13.命题透析 本题考查匀变速运动以及追及相遇问题,考查考生的科学思维。
思路点拨 以足球为研究对象:球速减小到8m/s所用时间t=4s(2分)
这段时间内球的位移是:(2分)
以运动员乙为研究对象:速度由0增加到8m/s用时:(1分)
加速过程的位移是:(1分) 再匀速运动:(1分)
匀速阶段的位移:(1分)
所以,开始甲、乙相距:(2分)
14.命题透析 本题考查摩擦力以及牛顿第二定律,考查考生的科学思维。
思路点拨 设滑块和木板的质量分别为m和M,滑块和木板之间的摩擦力为f,滑块的初速度为,共速时速度为v
以滑块为研究对象:
(1分) (1分) (1分)
以木板为对象:
(1分) (1分) (1分)
因为,所以(2分) (2分) (2分)
15.命题透析 本题考查运动学知识,考查考生的科学思维。
思路点拨 (1)B点是上升过程的中间位置,根据物体做匀变速直线运动的中间位置的瞬时速度有
(3分)
(2)(3)设空气阻力为f,上升和下降过程的加速度大小分别为和,上升的最大高度为H,回到抛出点时速度为;
上升过程:(2分) (2分)
下降过程:,,(3分)
化简可得,,,(3分)
所以,(2分) (1分)