银川市第九中学2023-2024学年度第一学期
物理期末考试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共32分)
1.如图所示,小钢球在水平面上沿直线①匀速运动。若采用条形磁铁吸引的方式,使小钢球沿曲线运动,则条形磁铁应该放在( )
A.Ⅰ区域 B.Ⅱ区域 C.Ⅲ区域 D.任意位置均可
2.一艘小船在静水中的速度为5m/s,渡过一条宽180m,水流速度3m/s的河。则该小船过河的最短时间为( )
A.60s B.36s C.45s D.30s
3.如图所示,物块A放在粗糙的水平地面上,A的上表面是倾斜的,物块B放在物块A的上表面上,A、B均保持静止状态。则( )
A.A对地面的压力大于A、B的重力之和
B.A对地面的压力小于A、B的重力之和
C.地面对A有向左的摩擦力
D.地面对A没有摩擦力作用
4.山体滑坡是由于重力作用,山坡的“表层土”在“下层土”上面滑动。某山坡的倾角为,假如连日降雨会使“表层土”和“下层土”间的动摩擦因数减小到。为了避免山体滑坡的发生,山坡的倾角至少应减小( )
A. B. C. D.
5.如图所示的位移—时间图像和速度—时间图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
B.甲车加速度不断减小,乙车加速度不变
C.时间内,丙、丁两车在时刻相距最远
D.时间内,丙、丁两车的平均速度相等
6.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图所示。弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。弹簧下端悬挂重物,静止时,弹簧下端的指针指直尺上某一位置,标记为0。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量电梯运行时竖直方向的加速度。下列说法正确的是( )
A.指针指到0刻度以下,说明电梯一定向上加速
B.若指针指到0刻度以下,说明电梯一定处于超重状态
C.各刻度对应加速度的值是不均匀的
D.若电梯上升,则指针一直指在0刻线以下
7.如图所示,一小球质量为m,被2根相同轻弹簧a、b拉住,两弹簧都在竖直方向,小球平衡时,a、b的弹力大小相等。重力加速度为g,当剪断a的瞬间,小球的加速度大小及方向为( )
A.,竖直向下 B.,竖直向上
C.g,竖直向下 D.g,竖直向上
8.如图所示,从倾角为的斜面顶端分别以和的速度水平抛出a、b两个小球,若两个小球都落在斜面上且不发生反弹,不计空气阻力则a、b两球( )
A.在空中飞行的时间之比为
B.下落的高度之比为
C.水平位移之比为
D.落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为
二、多选题(每小题4分,共16分。漏选得2分,多选或错选不得分)
9.一质点做匀加速直线运动,第3秒内的位移2 m,第4秒内的位移是2.5 m,那么可以知道( )
A.这2秒内平均速度是2.25 m/s B.第3秒末的瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2 D.质点的加速度是0.5 m/s2
10.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点。设小滑块所受支持力为FN,则下列判断正确的是( )
A.F缓慢增大 B.F缓慢减小
C.FN不变 D.FN缓慢增大
11.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g,则在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )
A.缆绳中的拉力大于
B.货箱向上运动的速度大于v
C.货箱向上运动的速度等于
D.货物对货箱底部的压力等于
12.图甲所示为乘客在进入地铁乘车前,将携带的物品放到水平传送带上通过安全检测仪接受检查时的情景,图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终以0.5m/s的恒定速率运行,乘客将行李(可视为质点)无初速度地放在传送带左端的a点,行李与传送带之间的动摩擦因数为0.5,a、b间的距离为2m,重力加速度g取10m/s2.对于行李从a传送至b的整个过程,下列说法正确的是( )
A.行李始终受到向右的摩擦力
B.行李相对传送带向右运动
C.行李从a传送至b的时间为4.05s
D.行李相对传送带移动的距离为0.025m
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共14分)
13.某同学用如图甲所示装置研究平抛运动,用贴在整直板上印有小方格的纸记录轨迹,平抛物体的运动规律可以概括为两条:第一,水平方向做匀速直线运动:第二,竖直方向做自由落体运动。
(1)他把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,小铁球沿轨道A运动,在轨道A末端水平射出,并在射出时碰到碰撞开关S,同时使电磁铁E断电,释放它吸着的另一个小铁球。这样,两小铁球同时在同一高度分别开始做平抛运动和自由落体运动,结果两铁球同时落地。这个实验 (填序号)
A.只能说明上述规律中的第一条
B.只能说明上述规律中的第二条
C.能同时说明上述两条规律
(2)实验中,小铁球做平抛运动途中经过的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度为 m/s,小球从平抛运动的起点到b点运动时间为 s。小方格的边长为1.6cm,g取10m/s2。
14.用如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系,把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码,通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。
(1)下列实验操作中正确的有 。
A.先释放小车后接通电源
B.调整定滑轮使细线与长木板平行
C.平衡摩擦力时必须移去纸带
D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码
(2)下图为某次实验中打出的一条纸带,确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点,已知打点计时器打点周期为0.02s,每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为 ;(结果保留3位有效数字)
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,如图所示,他们分别得到了两条a-F图线,两条线都没有通过原点。造成图线②误差的原因可能是 。
这组同学实验中使用的小车及车中砝码的总质量 kg。
四、解答题
15.某同学手持飞镖瞄准靶心O点,在与靶心О点水平距离x=2m处,将飞镖以=20m/s速率水平射出,如图所示。若飞镖被射出后击中P点,假设飞镖可视为质点,空气阻力可忽略,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)O、P之间的距离h;
(2)击中Р点时的速度大小v。
16.2023年春节前后,黑龙江“冰雪游”火热,冰上娱乐项目深受人们的喜爱。如图所示,小朋友坐在冰车上,大人用的水平恒力推冰车,使小朋友和冰车一起在水平冰面上从静止开始做匀加速直线运动。小朋友和冰车总质量,不计冰车和冰面之间的摩擦力。求:
(1)小朋友和冰车一起运动的加速度大小;
(2)经过时间,小朋友和冰车滑行的距离;
(3)在第末,小朋友和冰车的速度大小。
17.如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
18.如图所示,倾角θ=37°的斜面AB长L1=4.875m,固定在地面上,一质量为M=1kg、长度L2=4.5m的木板静止在水平地面上,并与斜面在B点平滑对接,距离木板右侧d处固定一竖直挡板C。现一质量m=1kg的物块(可视为质点),从距A点高h=0.45m处水平抛出,到达A点时速度方向恰好沿斜面AB下滑,经B点后滑上静止在水平地面的木板,木板向右运动,并与固定挡板C碰撞。已知物块与斜面的动摩擦因数μ1=0.25,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.5,木板与地面的动摩擦因数μ3=0.1,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)求物块刚滑上木板时的速度大小;
(2)要使物块与木板共速时不碰到C,d值至少多大?
试卷第6页,共7页
1.C
【详解】小球沿曲线②运动,合力方向是指向弧的内侧方向,条形磁铁对铁球是吸引力,所以条形磁铁所在位置是Ⅲ区域。
故选C。
2.B
【详解】当船头始终与河岸垂直时,过河时间最短,最短时间为
故选B。
3.D
【详解】AB.A、B作为一个整体,竖直方向上受重力和地面支持力的作用,根据二力平衡可知,地面对A的支持力等于A、B的重力之和,根据牛顿第三定律可知,压力等于A、B的重力之和,故AB错误;
CD.假如地面有摩擦力,则水平方向合力不为零,A、B不可能保持静止状态,所以地面对A没有摩擦力作用,故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】
对“表层土”进行受力分析,受到重力、支持力、摩擦力,设当山坡倾角为时,体刚好不会滑坡,有
解得
所以要使山体不滑坡,山坡倾角为最大为,则山坡的倾角至少应减小。
故选B。
5.C
【详解】AB.x-t图像只能描述直线运动,图像的斜率表示速度,乙图线的斜率不变,说明乙的速度不变,做匀速直线运动,甲做速度越来越小的变速直线运动,时间内,两车的始末位置相同相等,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,故A、B错误;
C.由图线与时间轴围成的面积表示位移可知:在时刻面积差最大,所以丙、丁两车相距最远,故C正确;
D.0—时间内,丙的位移小于丁的位移,时间相等,平均速度等于位移与时间的比值,所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】AB.指针指到0刻度以下,说明小球和电梯都处于超重状态,电梯的加速度向上,则电梯可能向上加速,也可能向下减速,选项A错误,B正确;
C.根据
可知,加速度a与弹簧的形变量x成线性关系,则各刻度对应加速度的值是均匀的,选项C错误;
D.若电梯减速上升,则加速度向下,小球失重,则指针一直指在0刻线以上,选项D错误。
故选B。
7.A
【详解】由题意,弹簧的弹力大小为且方向均竖直向上。根据平衡条件有
剪断后,弹簧对小球的弹力突变为0,根据牛顿第二定律有
联立解得
方向竖直向下。
故选A。
8.A
【详解】A.两个小球在空中做平抛运动,落在斜面上时,有
则得平抛运动的时间
由于平抛运动的初速度之比为1:2,则平抛运动的时间之比为1:2,故A正确;
BC.根据
x=v0t
得,初速度之比为1:2,则水平位移之比为1:4,根据
知,下降的高度之比为1:4,BC错误;
D.设小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为α,有
可知两球落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1:1,故D错误。
故选A。
9.ABD
【详解】CD.匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,由于第3秒内的位移2 m,则2.5s时刻的瞬时速度为
由于第4秒内的位移2.5 m,则3.5s时刻的瞬时速度为
根据加速度定义式有
故C错误,D正确;
AB.结合上述可知,这2秒内的中间时刻即为3s末,则这2秒内的平均速度等于3s末的瞬时速度,则有
故AB正确。
故选ABD。
10.AD
【详解】对小滑块进行受力分析,受到重力、容器壁对它的支持力和力F根据平行四边形法则,如图所示
在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点的过程中,F缓慢增大,FN缓慢增大,所以BC错误,AD正确。
故选AD。
11.AC
【详解】货车以速度v向左做匀速直线运动,将货车速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度,可得货箱向上运动的速度为
货向左运动过程,逐渐减小,逐渐增大,可知货物和货箱向上做加速运动,根据牛顿第二定律可知缆绳中的拉力大于,货物的加速度方向向上,货物处于超重状态,则货物对货箱底部的压力大于。
故选AC。
12.CD
【详解】AC.根据牛顿第二定律可知最初无初速度放在传送带左端时,行李受到向右的摩擦力
解得
行李与传送带共速时
,
此后行李与传送带保持共速,不受摩擦力。剩余部分的位移为
剩余的时间为
故总时间为
故A错误,C正确;
BD.只有时间段内,传送带与行李有相对位移,此段时间内,传送带比较快,行李相对传送带向左运动,之后二者相对静止,相对位移
故B错误,D正确。
故选CD。
13. B 0.80 0.060
【详解】(1)[1]两小铁球同时在同一高度分别开始做平抛运动和自由落体运动,结果两铁球同时落地,说明小球竖直方向运动规律与自由落体运动的运动规律相同,即做平抛运动的物体竖直方向做自由落体运动,该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。
故选B。
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论,竖直方向有
相邻两点的时间间隔为
小球平抛的初速度为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,b点竖直方向的速度为
小球从平抛运动的起点到b点运动时间为
14. BD##DB 2.97 未平衡摩擦力,即轨道水平时做的实验 0.5
【详解】(1)[1]A.在实验中,要先接通电源后释放小车,故A错误;
B.调整定滑轮使细线与长木板平行,保证使绳子中拉力等于小车受到的合力,否则拉力不会等于合力,故B正确;
C.平衡摩擦力时必须连接纸带,因为在小车拖动纸带运动的过程中,纸带与打点计时器有摩擦,故C错误;
D.平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动,故D正确。
故选BD。
(2)[2]由于每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出,所以相邻的计数点之间时间间隔为
根据逐差法可知,小车的加速度为
带入数据解得
(3)[3][4]图②中,当时,小车才有加速度,说明未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够,即可能是轨道水平时做的实验,根据F=ma可得小车及车中的砝码总质量为
15.(1)0.05m;(2)
【详解】(1)飞镖在水平方向做匀速运动,则
竖直方向做自由落体运动,则
解得
t=0.1s
h=0.05m
(2)击中P点时的竖直速度
击中Р点时的速度大小
16.(1);(2);(3)
【详解】(1)以小朋友和冰车为对象,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)根据匀变速直线运动位移时间关系,经过时间,小朋友和冰车滑行的距离为
(3)根据匀变速直线运动速度时间关系,在第末,小朋友和冰车的速度大小
17.(1)10m/s;(2)20m;(3)3s
【详解】(1)物体从地面上升15m的过程中,有
可得绳子断裂时,物体的速度大小为
(2)绳子断裂后,物体做竖直上抛运动,则有
绳子断裂后,物体上升的高度为
所以物体距离地面的最大高度为
(3)绳子断裂后,物体落地时间为t,有
即
解得
18.(1)8m/s;(2)1.5m
【详解】(1)根据
,
得物块平抛的初速度为
根据动能定理
物块刚滑上木板时的速度大小为
(2)根据牛顿第二定律
对物块
对木板
二者共速时
得
则
即d值至少1.5m。
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