福建省厦门第一中学2023-2024 学年高一上学期第二次适应性练习
物理试题
本试卷分题卷和答卷两部分,满分为 100分,考试用时为 75 分钟。答案请填写在答卷上,考试结束时只提交答卷。
题Ⅰ卷
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求。
1. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是
A. 如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高位置
B. 如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
2. 物体的质量与速度的乘积叫动量,在国际单位制中动量的单位是()
A. N·m B. kg·m C. kg·m/s D. kg·m/s2
3. 如图所示,滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F,则此过程中F的方向可能是()
A. B.
C. D.
4. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用Fn表示,速度大小用v表示,重力加速度大小为g。以下判断正确的是()
A. t2~t3时间内, v增大,
B. t2~t3时间内, v增大,
C. t2~t3时间内, v减小,
D. t2~t3时间内,v减小,
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 生活中看似平常的现象中,其实隐藏了很多物理知识,物理就在我们身边。下列对于物理现象的理解,正确的是()
A. 跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性越大
B. 汽车超载会增大汽车的惯性
C. 马能将车拉动是因为马拉车的力大于车拉马的力
D. 运动员踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力
6. 质量的物体静止于粗糙水平地面上,现对物体施加平行于水平地面的恒定拉力F,作用4s后撤去恒定拉力F。物体运动的速度—时间()图像如图所示,重力加速度g取,则()
A. 物体运动的总位移大小为24m
B. 物体在内与内的加速度大小之比为2∶1
C. 恒定拉力F的大小为2N
D. 物体与地面间的动摩擦因数为0.4
7. 如图所示,质最为M的物体用OA和OB两根等长的绳子悬挂在半弧形的支架上,B点固定不动,A点则由D沿圆弧向顶点C移动。在此过程中,两根绳子的张力将()
A.绳OB拉力逐渐增大 B. 绳OB拉力逐渐减小
C. 绳OA拉力逐渐增大 D. 绳OA拉力先减小后增大
8. 如图所示,A、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态,则下列计算正确的是()
A. 悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1:
B. A、B的质量之比为
C. 同时剪断两细线的瞬间,A、B 的瞬时加速度大小之比为
D. 同时剪断两细线的瞬间,A、B 的瞬时加速度大小之比为
三、非选择题∶共60分,其中9、10、11、12题为填空题,13题为实验题, 14-16题为计算题,请根据要求作答。
9. 如图,质量m=1kg的物体静置在地面上,某时刻起用大小为10 N、方向与水平方向成 37°的恒力斜向右下方推该物体,物体依然静止,重力加速度g取10m/s2,则地面对物体的支持力大小为______,地面对物体的摩擦力大小为______。
10. 踢毽子是一项深受大众喜爱的运动项目。在某次踢毽子的过程中,质量为m的毽子离开脚后竖直向上运动,如图所示。已知毽子在运动过程中受到的空气阻力f大小恒为0.25mg,方向始终与速度方向相反。则毽子上升过程中加速度大小= ______;下降过程中加速度大小=______
11. 水平传送带被广泛应用于飞机场和火车站,对旅客的行李进行安全检查,如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持 1m /s 的恒定速度运行,一质量为m=4kg的行李无初速的放在A处,该行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m ,重力加速度g取 10 m/s ,则刚放上传送带时行李的加速度= ______m/s ,行李从A运送到B所用的时间t=______s。
12. 如图所示,质量为mA和mB的A、B两物体沿着固定光滑斜面匀加速下滑,斜面的倾角为θ=30°,物体A 和物体B始终保持相对静止,物体A的上表面水平,则物体A 加速度大小a=______,此时物体 B 受到的支持力大小______(已知重力加速度为g)
13. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是( )
A. 调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C. 实验时,先放开木块再接通打点计时器电源
D. 通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
(3)在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度与拉力F的关系,得到图乙中直线。由图可求,木块与木板之间的动摩擦因数______,木块的质量______。(图中F0、F1均为已知量)
14. 商场工作人员拉着质量的木箱沿水平地面运动。若用F=50N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F1=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示。已知,,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)木箱与地面之间的动摩擦因数μ;
(2)F1作用在木箱上时,木箱运动加速度a大小;
(3)木箱在F1作用4.0s时速度v4的大小。
15. 如图所示,在倾角为的光滑斜面上有完全相同的质量为的三个物体,A、B之间用轻弹簧相连,B、C之间用不可伸长的细线相连,在恒定拉力F的作用下,达到稳定后,一起沿斜面向上做匀加速运动,加速度大小为。已知弹簧的劲度系数,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)力F的大小;
(3)剪断细线的瞬间,A的加速度大小a1,B的加速度大小a2。
16. 如图所示,一足够长、质量为的木板B在粗糙水平面上向右运动,某时刻速度为v0=4m/s同时一个质量也为m的物块A(可视为质点)以的速度从右侧滑上长木板。已知物块与木板间的动摩擦因数木板与地面间的动摩擦因数重力加速度g=10m/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试求:
(1)物块A刚滑上木板时,物块A的加速度大小、木板 B的加速度大小;
(2)木板B速度为零时,物块A与木板B右端的距离;
(3)若在 A滑上的瞬间,在木板 B 左侧,处固定一挡板,长木板是否会撞到挡板?若会相撞,求与挡板相撞时B的速度大小;若不会相撞,求B停下来的位置距离出发点多远。
1福建省厦门第一中学2023-2024 学年高一上学期第二次适应性练习
物理答案
本试卷分题卷和答卷两部分,满分为 100分,考试用时为 75 分钟。答案请填写在答卷上,考试结束时只提交答卷。
题Ⅰ卷
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求。
1. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是
A. 如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
【答案】A
【解析】
【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是:如果不受阻力,就会升到与O点相等的高度,A项符合题意;而其他选项都不是由该实验直接得到的,需要进一步推理或其它实验验证,BCD三项不符合题意.
2. 物体的质量与速度的乘积叫动量,在国际单位制中动量的单位是()
A. N·m B. kg·m C. kg·m/s D. kg·m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】由动量表达式,质量的国际单位为,速度的国际单位为,可知动量的国际单位为,选项C正确,ABD错误;
故选C。
3. 如图所示,滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F,则此过程中F的方向可能是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动,则F与G的合力方向与v同向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用Fn表示,速度大小用v表示,重力加速度大小为g。以下判断正确的是()
A. t2~t3时间内, v增大,
B. t2~t3时间内, v增大,
C. t2~t3时间内, v减小,
D. t2~t3时间内,v减小,
【答案】D
【解析】
【详解】由x-t图像的斜率表示速度,在t2~t3时间内速度减小,即乘客减速上升,加速度向下,处于失重状态,则
FN<mg
故选D。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 生活中看似平常的现象中,其实隐藏了很多物理知识,物理就在我们身边。下列对于物理现象的理解,正确的是()
A. 跳远时我们要助跑,助跑速度越大,惯性越大
B. 汽车超载会增大汽车惯性
C. 马能将车拉动是因为马拉车的力大于车拉马的力
D. 运动员踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.惯性的大小仅仅与质量有关,与物体的速度无关,因此助跑不会增大惯性,A错误;
B.汽车超载时,质量增加,因此惯性会增大,B正确;
C.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,总是大小相等的,C错误;
D.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力,D正确。
故选BD。
6. 质量的物体静止于粗糙水平地面上,现对物体施加平行于水平地面的恒定拉力F,作用4s后撤去恒定拉力F。物体运动的速度—时间()图像如图所示,重力加速度g取,则()
A. 物体运动的总位移大小为24m
B. 物体在内与内的加速度大小之比为2∶1
C. 恒定拉力F的大小为2N
D. 物体与地面间的动摩擦因数为0.4
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由物体的图像可知,其图像与坐标轴围成的面积为物体的位移,所以物体运动的总位移为
故A项正确;
B.有物体的图像可知,图像的斜率代表物体的加速度,所以在物体的加速度为
在物体的加速度为
所以物体加速度大小之比为,故B项错误;
CD.设地面的摩擦系数为,则有拉力阶段对物体有
在撤去拉力后,对物体有
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
7. 如图所示,质最为M的物体用OA和OB两根等长的绳子悬挂在半弧形的支架上,B点固定不动,A点则由D沿圆弧向顶点C移动。在此过程中,两根绳子的张力将()
A. 绳OB拉力逐渐增大 B. 绳OB拉力逐渐减小
C. 绳OA拉力逐渐增大 D. 绳OA拉力先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】对O点受力分析,如下图所示
根据三角形定则可知,A点由D沿圆弧向顶点C移动的过程中,绳OA拉力先减小后增大,绳OB拉力逐渐减小。
故选BD。
8. 如图所示,A、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻弹簧恰好处于水平状态,则下列计算正确的是()
A. 悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1:
B. A、B的质量之比为
C. 同时剪断两细线的瞬间,A、B 的瞬时加速度大小之比为
D. 同时剪断两细线的瞬间,A、B 的瞬时加速度大小之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将A、B作为一个整体,水平方向上受力平衡,则
可知悬挂A、B的细线上拉力大小之比
A错误;
B.由于弹簧处于水平状态,因此A、B两物体在竖直方向上受力平衡
,
可知
B正确;
CD.静止时弹簧的弹力
同时剪断两细线的瞬间,弹簧的弹力不能突变,在水平方向上两物体的加速度分别为
,
而竖直方向上,加速度均为g,因此两物体的加速度分别为
,
A、B 的瞬时加速度大小之比
C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题∶共60分,其中9、10、11、12题为填空题,13题为实验题, 14-16题为计算题,请根据要求作答。
9. 如图,质量m=1kg的物体静置在地面上,某时刻起用大小为10 N、方向与水平方向成 37°的恒力斜向右下方推该物体,物体依然静止,重力加速度g取10m/s2,则地面对物体的支持力大小为______,地面对物体的摩擦力大小为______。
【答案】 ①. 16N ②. 8N
【解析】
【详解】[1][2]对物体受力分析图如图所示
地面对物体的支持力为
N=mg+Fsin37°=1×10+10×0.6=16N
地面对物体的摩擦力大小为
10. 踢毽子是一项深受大众喜爱的运动项目。在某次踢毽子的过程中,质量为m的毽子离开脚后竖直向上运动,如图所示。已知毽子在运动过程中受到的空气阻力f大小恒为0.25mg,方向始终与速度方向相反。则毽子上升过程中加速度大小= ______;下降过程中加速度大小=______
【答案】 ①. 1.25g ②. 0.75g
【解析】
【详解】[1][2]根据牛顿第二定律,在上升的过程中
解得
下降的过程中
解得
11. 水平传送带被广泛应用于飞机场和火车站,对旅客的行李进行安全检查,如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB 始终保持 1m /s 的恒定速度运行,一质量为m=4kg的行李无初速的放在A处,该行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2m ,重力加速度g取 10 m/s ,则刚放上传送带时行李的加速度= ______m/s ,行李从A运送到B所用的时间t=______s。
【答案】 ①. 1 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1][2]对行李,根据牛顿第二定律
μmg=ma
解得
a=μg=1m/s2
行李和传送带共速所用时间
达到共速时行李同过的位移
到达共速后,行李和传送带一起做匀速直线运动,匀速运动的位移为
x2=l-x1=1.5m
匀速运动所用时间
行李从A运送到B所用的时间
t=t1+t2=2.5s
12. 如图所示,质量为mA和mB的A、B两物体沿着固定光滑斜面匀加速下滑,斜面的倾角为θ=30°,物体A 和物体B始终保持相对静止,物体A的上表面水平,则物体A 加速度大小a=______,此时物体 B 受到的支持力大小______(已知重力加速度为g)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]对A、B整体分析,根据牛顿第二定律
解得整体的加速度为
[2]将加速度分解为水平方向和竖直方向,水平方向上的加速度
竖直方向上的分速度
对B分析,有
mg-N=ma2
联立解得
13. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是( )
A. 调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C. 实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D. 通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
(3)在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度与拉力F的关系,得到图乙中直线。由图可求,木块与木板之间的动摩擦因数______,木块的质量______。(图中F0、F1均为已知量)
【答案】 ①. AD##DA ②. 远小于 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上,故B错误;
C.实验时,为打点稳定,先接通打点计时器的电源,再放开木块,故C错误;
D.平衡摩擦力后,有
mgsinθ=μmgcosθ
可得
μ=tanθ
故通过增减木块上的砝码改变质量时,重力沿斜面向下的分力仍等于摩擦力,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确。
故选AD。
(2)[2]对整体,根据牛顿第二定律,有
mg=(M+m)a
对木块和木块上砝码,根据牛顿第二定律,有
根据上述表达式可知,为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量。
(3)[3][4]在没有平衡摩擦力时,对木块,利用牛顿第二定律有
F-f=ma
又
f=μmg
整理可得
结合图像斜率为
可得木块的质量为
当a=0时,可得
联立可得
14. 商场工作人员拉着质量的木箱沿水平地面运动。若用F=50N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F1=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示。已知,,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)木箱与地面之间的动摩擦因数μ;
(2)F1作用在木箱上时,木箱运动加速度a的大小;
(3)木箱在F1作用4.0s时速度v4的大小。
【答案】(1)0.25;(2)3.5m/s2;(3)14m/s;
【解析】
【详解】(1)木箱在F的作用下做匀速直线运动,则有
代入数据解得
(2)由受力分析可知,木箱水平方向有
竖直方向上有
又因为摩擦力满足
联立解得
(3)根据匀加速直线运动速度与时间关系可得木箱在F1作用4.0s时的速度为
15. 如图所示,在倾角为的光滑斜面上有完全相同的质量为的三个物体,A、B之间用轻弹簧相连,B、C之间用不可伸长的细线相连,在恒定拉力F的作用下,达到稳定后,一起沿斜面向上做匀加速运动,加速度大小为。已知弹簧的劲度系数,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)力F的大小;
(3)剪断细线瞬间,A的加速度大小a1,B的加速度大小a2。
【答案】(1)3cm;(2)18N;(3)1m/s2,11m/s2
【解析】
【详解】(1)对物体A进行分析有
解得
x=3cm
(2)对物体A、B、C整体进行分析有
解得
F=18N
(3)剪断细线的瞬间,弹簧不能发生突变,弹簧弹力不变,物体A受力情形不变,即加速度与没有剪断细线前相同,则
剪断细线的瞬间,对物体B进行分析有
解得
16. 如图所示,一足够长、质量为的木板B在粗糙水平面上向右运动,某时刻速度为v0=4m/s同时一个质量也为m的物块A(可视为质点)以的速度从右侧滑上长木板。已知物块与木板间的动摩擦因数木板与地面间的动摩擦因数重力加速度g=10m/s2,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。试求:
(1)物块A刚滑上木板时,物块A的加速度大小、木板 B的加速度大小;
(2)木板B速度为零时,物块A与木板B右端的距离;
(3)若在 A滑上的瞬间,在木板 B 左侧,处固定一挡板,长木板是否会撞到挡板?若会相撞,求与挡板相撞时B的速度大小;若不会相撞,求B停下来的位置距离出发点多远。
【答案】(1)3m/s2,4m/s2;(2)85m;(3)会撞,1m/s
【解析】
【详解】(1)对物块A,根据牛顿第二定律,有
μ1mg=ma1
解得
方向水平向右,对长木板B,根据牛顿第二定律,有
解得
(2)方向水平向左,当B的速度为零时,根据速度-时间公式
0-v0=-a2t1
此时A的速度
vA=v1-a1t1
解得
vA=5m/s
A向左运动的位移
B向右运动的位移
A相对于B右端的距离为
可得
x=8.5m
(3)之后长木板B向左加速,根据牛顿第二定律,有
方向水平向左,A继续向左减速,最后与B共速,有
B向左运动的距离
假设AB一起匀减速运动,根据牛顿第二定律
解得
AB间需要的最大静摩擦力
f需=ma0
解得
f需=0.5N
而AB间提供的最大静摩擦力
f供=μ1mg
解得
f供=3N>f需
则AB一起做匀减速运动,即
μ2 2mg=2ma
解得
AB一起匀减速到零时,运动的位移
2ax=v2
解得
x=4m
由于
x+x'B-xB>L
所以B会撞挡板,此时有
解得
1