知源高级中学2023-2024学年高一下学期入学考试物理试卷(答案)
一、单选题:(共6题,选对得4分,共24分,错选不得分)
1.【答案】C【详解】A.11秒23是时间间隔,100米是位移,A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与速度无关,B错误;
C.研究葛曼棋运动快慢时,可以把葛曼棋看作质点,C正确;
D.根据题中信息可求出葛曼棋的平均速度,不能求出冲到终点时的瞬时速度,D错误。故选C。
2.【答案】B【详解】BCD.利用逆向思维,根据加速度的定义式,列车与蜂鸟的加速度大小分别为
则可知火车的加速度大小比蜂鸟的小,故B正确,CD错误;
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,根据上述,火车的加速度大小比蜂鸟的小,则火车的速度变化比蜂鸟的速度变化慢,故A错误。故选B。
3.【答案】D【详解】AC.小球乙上端细线恰好竖直,说明碗壁对乙没有弹力,对乙受力分析可知,受到竖直向下的重力,细线的拉力,AC错误;BD.小球甲受到碗壁的弹力垂直于接触的切面,指向球心O,甲受到竖直向下的重力,弹力与细线的拉力三个力的作用,B错误,D正确。故选D。
4.【答案】B【解析】【详解】A.白纸相对笔记本向右运动,所以白纸受到的摩擦力向左,则白纸对笔记本的摩擦力方向向右,故A错误;B.抽动瞬间,白纸上下两个面,分别受到向左的滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式可得则白纸受到的摩擦力为故B正确;C.在开始一段时间内,课本与白纸之间的压力为G,此时的摩擦力为,当白纸滑过书本的中心线时,纸和课本之间的压力小于G,且随着纸的运动,压力逐渐减小,最后到零,滑动摩擦力也随之减小一直到零,故C错误;D.滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关,瞬间拉力F越大,白纸运动的越快,但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,故D错误。故选B。
5.【答案】A【解析】【详解】由匀变速直线运动的速度位移公式可得:v2=2ax,整理得:,由x-v2图象可知小物块的加速度a=5 m/s2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度:a=gsin θ,解得:,解得:θ=30°,故A正确,BCD错误.故选A.
6.【答案】D【详解】AB.工件上升过程中,工件受力平衡,工件的重力不变,细绳c方向不变,作出力的矢量三角形,可知绳d的拉力一直减小,绳c的拉力一直增大,故AB错误;
C.设定滑轮M左侧绳子与竖直方向的夹角为,甲受力平衡,竖直方向根据平衡条件可得
绳c的拉力一直增大,不变,则地面对甲的支持力减小,根据牛顿第三定律,甲对地面的压力一直减小,故C错误;D.设定滑轮N右侧绳子与竖直方向的夹角为,乙受力平衡,水平方向根据平衡条件可得绳d的拉力一直减小,不变,则地面对乙的摩擦力减小,根据牛顿第三定律,乙对地面的摩擦力逐渐变小,故D正确。故选D。
二、多选题:(7~10每题有多个选项正确,全部选对得5分,选对不全得3分,错选不得分。共20分)
7.【答案】AC【详解】A.根据EF段方程可知EF段无人机的速度大小为
故A正确;B.根据图像的切线斜率表示无人机的速度,可知FM段无人机先向上做减速运动,后向下做加速运动,加速度方向一直向下,则无人机的货物处于失重状态,故B错误;C.根据MN段方程
可知MN段无人机的速度为则段无人机速度的变化量为故C正确;D.根据图像的切线斜率表示无人机的速度,可知N点之后,无人机一直向下运动,但不是一直做减速运动,故D错误。故选AC。
8.【答案】BD【详解】B.根据可得选项B正确;A.小球在B点的速度大小为选项A错误;C.小球做匀加速直线运动的加速度为
选项C错误;D.若斜面光滑,则可得斜面倾角的正弦值为sinθ=0.2选项D正确。故选BD。
9.【答案】CD【解析】【详解】AB.小车静止时,小球所受外力的合力为0,根据物体的平衡条件可知,此时杆对球的作用力方向竖直向上,大小等于球的重力mg,故AB错误;C.小车向右匀速运动时,小车和小球的加速度均为零,小球所受外力的合力为0,根据物体的平衡条件可知,杆对小球的作用力方向竖直向上,大小为mg,故C正确;D.当小车向右做匀加速运动时,小球有水平向右的加速度,对小球进行分析,杆对球的作用力F水平方向与竖直方向的分力分别为,则有
当有解得此时,杆对小球的作用力沿杆向上,故D正确。故选CD。
10.【答案】BD【详解】A.由题意可知,A木板的运动方向与其摩擦力方向相同,物块B运动方向与其摩擦力方向相反,故A错误;B.由图象知B的加速度大小为对B进行分析有
可解得故B正确;C.由图可知内二者相对运动,之后相对静止一起匀速运动,故C错误;
D.长木板A的加速度大小为由联立两式可解得
即A物体的质量是B物体的两倍,长木板A的质量是4kg,故D正确。故选BD。
三、填空题:(共2题共7空,每空2分,共14分)
11.【答案】 ①. B ②. 3.70 ③. ④. BD##DB【解析】【详解】(1)[1]本实验用一根弹簧测力计拉橡皮条的效果替代两根弹簧测力计拉橡皮条的效果,应用了等效替代法,故ACD错误,B正确。
故选B。(2)[2]弹簧测力计的精确度为0.1N,因此要估读到下一位,所以弹簧测力计的示数为3.70N。
(3)[3] F是通过平行四边形得出的值,而是用一个弹簧拉绳套时测得的力,其方向一定沿橡皮筋方向。
(4)[4] A.通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A错误;
B.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;C.本实验采用“等效法”,为了使两次拉伸橡皮条的效果相同,要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置,即沿同一个方向拉伸相同长度,故C错误;
D.弹簧测力计标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,故D正确。故选BD。
12.【答案】 ①. 0.78 ②. 0.72 ③. 1.0 ④. 未补偿阻力或补偿阻力不足(未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足)【解析】【详解】(1)[1]相邻计数点之间的时间间隔根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下3点的速度
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小
(2)[3]由图像可得变形得a-F图像中的斜率
解得小车质量(3)[4]根据表达式可知,当时,加速度a=0,说明没有平衡摩擦力或平衡的不足(未补偿阻力或补偿阻力不足)。
四、计算题:(13题12分,14题16分,15题18分,共46分)
13.【答案】(1)40m/s,17m/s;(2)【解析】【详解】(1)热气球上升到75m时,根据速度与位移的关系式有解得(2分)之后小铆钉向上做竖直上抛运动,根据位移公式有解得或(舍去)(2分)小铆钉上升到最高点过程解得(2分)根据对称性可知,小铆钉从脱落到恰落地过程的总路程则小铆钉从脱落到恰落地过程的平均速率解得 (2分)
(2)对热气球,根据位移公式有(2分)热气球离地的高度解得
(2分)
14.【答案】(1);(2),方向沿细线向下;(3)【解析】【详解】(1)分析小球受力,由平衡条件可知 解得 (3分)
(2)剪断细线后,小球所受合外力与F等大反向,由牛顿第二定律有
解得(3分)方向沿细线向下(2分)
小球做初速度为零的匀加速直线运动,至落地位移为(2分)
又,解得(3分)
15.【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)根据牛顿第二定律货物在左端平台上时加速度为
(3分)
由运动学规律有
,
解得货物运动到传送带左端时速度大小为
(2分)
(2)由于,故可知货物滑上传送带后受到的摩擦力向左,此时加速度为
(2分)
故货物开始做匀减速运动,设经过时间与传送带共速,得
(2分)
该段时间货物位移为
(2分)
共速后货物匀速运动,设再经过时间到达传送带右端,得
(2分)
故货物在传送带上运动的时间为
(2分)知源高级中学2023-2024学年高一下学期入学考试物理试卷
一、选择题:(共6题,选对得4分,共24分,错选不得分)
1.2023年9月30日,杭州亚运会田径女子100米飞人大战,福建选手葛曼棋以11秒23夺冠,如图所示是葛曼棋夺冠时的情景,下列说法正确的是( )
A.11秒23是时刻,100米是位移
B.葛曼棋的速度越大,惯性越大
C.研究葛曼棋运动快慢时,可以把葛曼棋看作质点
D.根据题中信息可求出葛曼棋冲到终点时的瞬时速度
2.如图所示,以50m/s高速行驶的列车急刹车时能在30s内停下来;以10m/s飞行的蜂鸟能在0.7s内停在花朵前。假设列车和蜂鸟均做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.火车的速度变化比蜂鸟的速度变化快
B.火车的加速度大小比蜂鸟的小
C.火车的加速度大小比蜂鸟的大
D.火车的加速度大小与蜂鸟的相等
3.如图所示,半球形的碗固定在水平地面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内外表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上,两端分别系有小球甲、乙且细线末端的延长线均过小球甲、乙的球心。当小球甲、乙均处于静止时,小球乙上端细线恰好竖直。下列说法正确的是( )
A.小球乙受到三个力
B.小球甲受到四个力
C.小球乙受到碗壁的弹力水平向右
D.小球甲受到碗壁的弹力方向从接触点指向О点
4.学习摩擦力时,小明同学做了一个小实验,他的实验装置如图,将一重力不计的白纸铺在水平桌面上,纸的一部分伸出桌边,再在白纸上放一本笔记本。先用水平拉力F将白纸从笔记本底下向右抽出(笔记本未从桌面滑落),已知笔记本重力为G,所有接触面间的摩擦因数均为,则在白纸被抽出过程中( )
A. 白纸对笔记本的摩擦力方向向左
B. 抽动瞬间,白纸受到的摩擦力为
C. 笔记本与白纸间的摩擦力大小始终等于
D. 瞬间拉力F越大,笔记本与白纸间的摩擦力越大
5.如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下.下滑位移x时的速度为v,其x-v2图象如图乙所示,取g=10 m/s2,则斜面倾角θ为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
6.如图所示,一工件放在地面上的O点,要将工件吊起到空中的H点,用细绳c、d系在工件上,施工队员甲、乙通过固定在横梁上的定滑轮M、N拉细绳,吊起过程甲、乙两队员位置不变,紧密配合拉细绳使工件沿OM缓慢上升到H点,已知NH与OM垂直且与滑轮N相切,工件上升过程中,下列分析正确的是( )
A.绳d的拉力先减小后增大
B.绳c的拉力先增大后减小
C.甲对地面的压力先增大后减小
D.乙对地面的摩擦力逐渐变小
二、多选题(7~10每题有多个选项正确,全部选对得5分,选对不全得3分,错选不得分。共20分)
7.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示,E、F、M、N为曲线上的点,段可视为两段直线,其方程分别为和.取竖直向上为正方向,则( )
A.段无人机的速度大小为
B.段无人机先处于超重状态,后处于失重状态
C.段无人机速度的变化量为
D.N点之后,无人机一直向下做减速运动
8.小球沿着斜面向下做匀加速运动,测得各时刻小球运动轨迹之间的距离如图所示,重力加速度取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球在B点的速度大小为0.9m/s
B.xOB=0.16m
C.小球做匀加速直线运动的加速度为4m/s2
D.若斜面光滑,则斜面倾角的正弦值为0.2
9.如图所示,一辆位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是( )
A. 小车静止时,,方向沿杆向上
B. 小车静止时,,方向垂直于杆向上
C. 小车向右匀速运动时,一定有,方向竖直向上
D. 小车向右匀加速运动时,一定有,方向可能沿杆向上
10.如图甲所示,长木板A静止在光滑水平面上,另一质量为2 kg的物体B(可看作质点)以水平速度滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后的运动过程中A、B的速度—时间图像如图乙所示。g取,下列说法正确的是( )
A.长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动方向相反
B.A、B之间的动摩擦因数
C.1s末物块B从木板A的右端滑落
D.长木板A的质量是4 kg
三、填空题:(共2小题,共8空,每空2分,共16分)
11.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点达到某一位置O,并记下该点的位置O。再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,如图甲所示。
(1)物理学有很多科学研究方法,本实验所采用的是______;
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.物理模型法
(2)图甲中沿方向拉的弹簧测力计的示数为______N;
(3)实验中,在白纸上画出的测量结果如图乙所示,其中O处为结点位置。图中的F与两力中,方向一定沿橡皮筋方向的是______;
(4)关于本实验,下列说法正确的是______。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C.两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D.拉橡皮筋的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
12.如图甲,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,某次测量得到纸带图乙,根据所测数据在坐标系中作出了如图丙所示的图像。
(1)图乙是某同学在正确操作下获得的一条纸带,打点计时器的频率为50Hz,其中0、1、2、3、4每两点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出,根据图可求得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小______,小车的加速度大小______(结果均保留两位有效数字);
(2)分析纸带数据,画出其图如图丙所示,由图丙可求出小车和传感器的总质量为______kg;
(3)图丙中图线不过坐标原点的原因可能是:__________________(写出一条即可)。
四、计算题:(13题10分,14题12分,15题16分,共38分)
13.如图,一个热气球从地面开始向上做初速度为零的匀加速直线运动,上升的加速度为,当热气球上升到75m时,一个质量很小的小铆钉从热气球上脱离掉落,小铆钉脱落时相对热气球静止且热气球运动的加速度保持不变。重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计,求小铆钉落地时:
(1)小铆钉的速度大小以及从脱落到恰落地过程的平均速率;
(2)热气球离地的高度。
14.风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验简化的物理模型,一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中,已知小球的质量为m,风力水平向左,细线与竖直方向夹角为,重力加速度为g,不计小球在空气中受到的浮力。
(1)求细线拉力大小;
(2)若剪断细线,求小球的加速度;
(3)若已知小球离地的高度为H,求剪断细线后小球落地的时间。
15.如图,相距的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接.传送带向右匀速运动,根据需要设定驱动系统的速度大小。质量的货物(可视为质点)放在距传送带左侧处的P点,右侧平台的人通过一根轻绳用恒力水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数,货物与传送带间的动摩擦因数,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。求:
(1)货物运动到传送带左端时的速度大小;
(2)货物在传送带上运动的时间。