1, D
2, B
3, A
4, B
5, D
6, C
7, A
8, D
9, D
10, C
11, BD
12, AB
13, BD
14, BD
15, (1)54.1 (53.8-54.5 都可得分) (2)B (3)F ' (4)1.80
2
16, (1)CD (2)1.20 (3)A 不需要 (4) k
17,解:(1)第 1 s 内的位移为 75 m ,设初速度为v0 ,则有
1
x1 v0t1 at
2
1 -----------------------------------------1 分
2
代入数值得v0 78m / s -------------------------------------2 分
第10s 末的速度:v1 v0 at2 -----------------------------------------1 分
代入数值得v1 18m / s -----------------------------------------1 分
(2)飞机停下来时间为 t3 ,由v2 v0 at3 -----------------------------------------1 分
得 t3 13s -----------------------------------------1 分
v
20s的位移:由 x 02 t3 -----------------------------------------1 分
2
x2 507m -----------------------------------------2 分
18,解析 (1)以结点 O 为研究对象进行受力分析,如图所示,由平衡条件有
FOB=FOAsin θ
FOAcos θ=m1g ----------------------------2 分
m1g
联立解得 FOA= =200N, cos θ
FOB=m1gtan θ=160N
故轻绳 OA、OB 受到的拉力分别为 200N、160N ---2 分
{#{QQABTQAAogioQAAAAAhCAwFICAKQkAEACIoOwAAMIAAAiBFABAA=}#}
(2)对人受力分析,如图所示,人在水平方向受到 OB 绳的拉力 FOB′和水平
向左的静摩擦力作用,由平衡条件得 f=FOB′----------------2 分
又 FOB′=FOB
所以 f=FOB=160N, -----------------------------------------1 分
方向向左。-----------------------------------------1 分
(3)当人刚要滑动时,甲的质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大
值,有 fm=μm2g-----------------------------------------1 分
由平衡条件得 FOBm′=fm-----------------------------------------1 分
又 FOBm′=FOBm=m1mgtan θ-----------------------------------------1 分
联立解得 m1m=15kg
即物体甲的质量最大不能超过 15 kg。--------------------------1 分
19,解析 (1)滑块受力如图所示,根据平衡条件,有
mgsin θ=Fcos θ---------------------2 分
10 3
解得 F= N-----------------------1 分
3
(2)当力 F 变为水平向右之后,由牛顿第二定律,
有 mgsin θ+Fcos θ=ma----------------------1 分
解得 a= 210 m/s ----------------------1 分
根据题意,由题图乙可知,滑块滑到木板上的初速度
v=10 m/s。----------------------1 分
v2
滑块下滑的位移 x= ,解得 x=5 m----------------------1 分
2a
故滑块下滑的高度 h=xsin 30°=2.5 m----------------------1 分
(3)由题图乙可知,滑块和木板起初相对滑动,当达到共同速度后一起做匀减
速运动,两者共同减速时加速度大小 2a1=2 m/s ,相对滑动时,木板的加速
度 2 2a2=2 m/s ,滑块的加速度大小 a3=3 m/s ,设木板与地面间的动摩擦因数
为 μ1,滑块与木板间的动摩擦因数为 μ2,2~4 s 内对它们整体受力分析,有
μ1(M+m)g
a1= =μ1g,解得 μ1=0.2---------------------3分 M+m
0~2 s 内分别对木板和滑块受力分析,即
对木板:μ2mg-μ1(M+m)g=Ma2---------------------1 分
{#{QQABTQAAogioQAAAAAhCAwFICAKQkAEACIoOwAAMIAAAiBFABAA=}#}
对滑块:μ2mg=ma3---------------------1 分
联立解得 M=0.25 kg。---------------------1 分
{#{QQABTQAAogioQAAAAAhCAwFICAKQkAEACIoOwAAMIAAAiBFABAA=}#}张家界市2023年普通高中一年级第一学期期末联考
物理试题卷
考生须知:本试卷由单项选择题、多项选择题、实验题、解答题四部分组成,共6页,考试时量90分钟,满分100分,考生必须在答题卡上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的,共30分)
1.在国际贸易合作多元背景下,中国海军“黄山舰”战舰编队护送一批货轮在历经76小时的航行后顺利抵达多佛尔预定海域,此次护航总航程5500海里。若航行过程中所有船只运动速度相同,则下列说法中正确的是( )
A.“5500海里”指的是护航舰艇的位移
B.“76小时”指的是到达多佛尔海域的时刻
C.以“黄山舰”为参考系,货轮是运动的
D.研究此次护航舰队的平均速度时可将“黄山舰”看作质点
2.消防员用绳子将一不慎落入井中的儿童从井内匀速向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是( )
A.绳子对儿童的拉力大于儿童对绳子的拉力
B.绳子对儿童的拉力大小等于儿童的重力
C.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力
D.消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力
3.如图是某综艺节目中艺人和塑料盆一起运动时的照片,他从静止开始加速起跑一段时间后,立即趴在塑料盆上向前滑去直到停下,整个过程用时5s,发生的位移为14m。假设他加速和减速阶段都为匀变速直线运动,从上述条件可确定( )
A. 匀加速阶段的末速度
B. 匀加速阶段的加速度
C. 匀减速阶段所用的时间
D. 匀减速阶段发生的位移
4.我国新能源汽车发展迅猛,生产技术已经走在世界前列。某款电动汽车在平直道路上测试动力性能,从某时刻开始其位移与时间的关系是,(物理量均采用国际单位制单位),则( )
A.计时开始时汽车的速度大小为6m/s B.汽车的加速度大小为
C.汽车的加速度大小为2m/s2 D.汽车时的速度大小为9m/s
5.太空跳伞是一种挑战人类极限的运动,奥地利极限运动员鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后纵身跳下,在平流层接近真空的环境里自由落体持续了60秒,在距离地面2.1万米时才打开降落伞减速。关于鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,以下说法正确的是(认为重力加速度g=10 m/s2,且不随高度的变化而变化)( )
A.自由落体运动的位移是3.9×104 m
B.自由落体运动的位移是2.1×104 m
C.自由落体运动的末速度是3.0×102 m/s
D.自由落体运动的平均速度是3.0×102 m/s
6.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时,弹簧测力计的示数为F,若桌面是粗糙的,由此可知( )
A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于F
B.手对绳子的拉力等于F
C.绳子对木板的拉力大于F
D.木块与木板间的滑动摩擦力小于F
7.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风力作用,风力大小F1为200 N,方向为东偏南60°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,侧向风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小为( )
A.100 N 100 N
B.100 N 100 N
C.100 N 100 N
D.100 N 100 N
8.人站在力传感器上完成“下蹲”和“起立”动作,下图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况,由此可以判断( )
A. 此人先起立后下蹲
B. 此人一直处于下蹲过程
C. a→b为“下蹲”的超重过程,b→c为“下蹲”的失重过程
D. a→b为“起立”的超重过程,b→c为“起立” 的失重过程
9.春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来作为喜庆的象征。如图所示,由四根等长的轻质细绳悬挂起三个质量相等的灯笼1、2、3,中间的两根细绳 BC 和CD的夹角θ=120°,则下列选项中正确的是( )
A.AB与竖直方向的夹角为60°
B.AB 的拉力为单个灯笼重力的2倍
C.绳AB 与绳 BC 的弹力大小之比为2∶1
D.绳AB 与绳 BC的弹力大小之比为
10.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10 m/s2),下列结论正确的是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为500 N/m
C.物体的质量为2 kg
D.物体的加速度大小为4 m/s2
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,全对得4分,部分对得2分,错选得0分)
11.关于下列四幅图片说法正确的是( )
A.甲图中汽车的速度越大,加速度越大
B.乙图中汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小
C.丙图中运动员踢出足球时力越大,足球的惯性就越大
D.丁图中小孩推着沙发向前运动,水平推力增大时沙发受到的滑动摩擦力保持不变
12.用水平力 F 将木块压在竖直墙上,如图所示,已知木块重 G=8N,木块与墙壁之间的动摩擦因数μ=0.25,以下说法正确的是( )
A. 当 F=0 时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为0
B. 当 F=10N 时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为2.5N
C. 当 F=24N 时,木块没有动,木块受到的摩擦力为8N
D. 当 F 变大时,木块受到的摩擦力也会一直变大
13.如图所示,倾斜的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ14.甲、乙两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动,甲车做减速运动,乙车做加速运动,它们速度的平方()随位置(x)变化的图象如图所示,分别对应直线A和直线B。下列判断正确的是( )
A. 汽车甲的加速度大小为2m/s2
B. 汽车甲、乙经相遇
C. 汽车甲、乙分别经过x = 6m处的时间差是1s
D. 汽车甲、乙在x = 6m处相遇
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共18分)
15.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。
(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量 x() 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
根据表中数据作出图像并求得该弹簧的劲度系数 (保留三位有效数字);
(2)本实验主要体现了下列哪种科学方法( )。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示,该同学没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的力是 (填F或)。
(4)某实验小组的弹簧测力计示数如图丙所示,该弹簧测力计读数是 N。
16.“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)实验的五个步骤如下:
A.将带有滑轮的长木板放在水平实验台上并安装打点计时器;
B.将纸带一端固定在小车上另一端穿过打点计时器;
C.把细线的一端固定在小车上,另一端通过定滑轮与小桶相连,把木板的一侧垫高,让小车做匀速直线运动,以补偿阻力;
D.拉动纸带的自由端让小车靠近打点计时器,释放小车后接通电源打出纸带,测出小桶和沙的总重力,作为细线对小车的拉力F,利用纸带测量的数据算出小车的加速度a;
E.更换纸带,改变小桶内沙的质量,重复几次操作。
以上操作中,错误的两步是: (用步骤前的字母表示)
(2)纠正错误后,实验中打出的某条纸带,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,测得数据如图乙所示,由此可以算出小车运动的加速度是 m/s2;(保留三位有效数字)
(3)小华同学对实验装置进行了改进,将系着沙桶的细线一端通过动滑轮与固定于长木板的力传感器相连,如图丙所示(滑轮的摩擦和质量不计),实验时小华没有补偿阻力,他以力传感器的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出a-F的图象应是下图中的 图。进行该实验时 满足小桶和沙的总质量远小于小车质量。(填“需要”或者“不需要”)
(4)小华由a-F图象求得直线部分的斜率为k,则他实验所用小车的质量为 (用k表示)。
四、解答题(本题共3小题,共36分,17题10分,18题12分,19题14分)
17.我国国产大飞机C919在某次试飞结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小,飞机着陆后的第1s内位移为75m,方向向东。
求:(1)着陆后10s末的速度;
(2)着陆后20s内的位移大小。
18.如图所示,质量为m1=12kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为m2=50 kg的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=53°,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin53°=0.8、cos53°=0.6、g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
求:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.4,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量最大不能超过多少?
19.如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为m=1 kg 的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,现将力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的v-t图象如图乙所示,g=10 m/s2。求:(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑时的高度;
(3)木板的质量。
答案第8页,共9页