【精品解析】湖南省株洲市渌口区第五中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

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名称 【精品解析】湖南省株洲市渌口区第五中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-08-26 15:47:07

文档简介

湖南省株洲市渌口区第五中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
1.(2024高一下·渌口期末)有甲、乙两船同时从宜昌出发,甲船路线是宜昌——三峡大坝——神农架,乙船路线是宜昌——神农架.两船航行一天后都在下午三点到达神农架,以下关于两船全航程的描述中不正确的是 (  )
A.两船的路程相同,位移不相同
B.两船的平均速度相同
C.“两船航行一天后都在下午三点到达神农架”一句中,“一天”指的是时间间隔,“下午三点”指的是时刻
D.在研究两船的航行时间时,都可以把船视为质点
【答案】A
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;速度与速率
【解析】【解答】两船航行的起点与终点均相同,则位移相同,而路线长度不同,路程不同.A错误,符合题意.
B、平均速度是用物体的位移与所用时间的比值来计算的,由于两艘船同时出发,又同时到达的同一个地点,所以位移和时间都相同,所以它们的平均速度也相同,B正确,不符合题意.
“两船航行一天后都在下午三点到达神农架”一句中,“一天”指的是运动的时间,“下午三点”指的是到达的时刻.C正确,不符合题意.
由于路程较长,船的大小和形状对研究时间的影响可忽略不计,可以把船视为质点.D正确,不符合题意.
故答案为:A。
【分析】两个旅程都是同个起点和终点,但是轨迹不同,所以位移相同,路程不同,但是所花时间一样,所以平均速度一样;一天是指一个过程所以是时间间隔,到达时间是某一时刻所以属于时刻,船看出质点,对轨迹没有影响。
2.(2024高一下·渌口期末)一条宽为180米的河,水流速度处处均为为5m/s,一船在静水中的航速为3m/s,小船渡河最小位移所需的时间为(  )
A.60s B.70s C.75s D.300s
【答案】C
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】因水流速度大于船的静水速度,则小船不能垂直河岸过河,当船速垂直于合速度时,合速度的方向与河岸的夹角最大,渡河的位移最小,则由相似三角形可得
解得小船最小位移
合速度为
则用时间
故答案为:C。
【分析】由于水流速度大于船在静水中的速度,利用船速垂直于合速度,结合相似三角形可以求出最小位移的大小,结合合速度的大小可以求出运动的时间。
3.(2024高一下·渌口期末)2020年7月23日,中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空,火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力而升空,则(  )
A.火箭获得的推力来自空气
B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力
C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力
D.火箭飞离大气层后,不受重力作用
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A、燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力:施力物体是喷出的燃气,受力物体是火箭,使火箭获得的推力,故A错误;
B、火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力与反作用力,故B正确;
C、火箭喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力都作用在火箭上,不是一对作用力与反作用力,故C错误;
D、火箭飞离大气层后,仍然受重力作用,故 D错误。
故选:B。
【分析】火箭发射的原理是火箭向后喷出燃气时受到燃气的向前的反作用力,使火箭获得推力向前飞行。
4.(2024高一下·渌口期末)长为l的导体棒原来不带电, P1、P2是位于棒上的两点,位置如图所示.现将一带电量为+q的点电荷放在距棒右端r处,达到静电平衡后,棒上感应电荷在P1处产生的场强大小为E1,在P2处产生的场强大小为E2.则以下说法正确的是
A.E1= E2=0 B.E1≠0,E2=0
C.0<E1<E2,方向均向右 D.E1>E2>0,方向均向左
【答案】C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】水平导体棒当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内P1处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等,方向相反。则棒上感应电荷在P点产生的场强大小为
方向水平向右;同理感应电荷在P2处产生的场强大小为
方向水平向右;综上可知
方向均向右,故C正确,ABD错误;
故选:C。
【分析】当棒达到静电平衡后,棒内各点的合场强为零,即感应电荷产生的电场强度与+q产生的电场强度大小相等、方向相反,根据静电平衡的特点和点电荷场强公式结合求解。
5.(2024高一下·渌口期末)北京时间2024年4月26日,神舟十八号载人飞船升空6.5小时后采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口。当天05时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开舱门,迎接神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。若神舟十八号载人飞船绕地球的运动看做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,引力常量为G,则(  )
A.神舟十八号载人飞船的运行速度大于7.9 km/s
B.地球的质量为
C.地球表面重力加速度为
D.若离地高度增大为2h,神舟十八号载人飞船运行周期将会减小
【答案】C
【知识点】万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为7.9 km/s,是最大的环绕速度,是围绕地球表面运行时的线速度,而神舟十五号载人飞船不是绕地球表面运行,所以神舟十五号的运行速度小于7.9 km/s,故A错误;
B.由
可得,地球的质量为
故B错误;
C.由
可得,地球表面重力加速度为
故C正确;
D.根据开普勒第三定律可知,如果离地高度增大为2h,神舟十五号载人飞船运行周期将会变大,故D错误。
故选:C。
【分析】第一宇宙速度7.9km/s是卫星最大的环绕速度;根据万有引力提供向心力,求地球质量;在地球表面,根据万有引力等于重力大小,求地球表面重力加速度;根据开普勒第三定律,分析周期变化。
6.(2024高一下·渌口期末)在一次抓金砖活动中,某参赛者单手刚好能将一金砖从桌面上抓起。如图所示,该金砖的横截面为等腰梯形,底角为,金砖的重量为G。下列说法正确的是(  )
A.金砖保持静止时,手对金砖的作用力大小为G
B.金砖保持静止时,仅增大手对金砖的压力,金砖受到手的摩擦力保持不变
C.无论角多大,都可以将金砖抓起
D.相同重量的金砖,角越小,金砖越容易被抓起
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.手与金砖有两个接触面,对金砖施加两个正压力并产生两个静摩擦力,这四个力的作用效果与重力平衡,故手对金砖的作用力大小为G,方向竖直向上,故A正确;
B.对金砖进行受力分析如图:
竖直方向有
则仅增大手对金砖的压力,金砖受到手的摩擦力将增大,故B错误;
CD.设手与金砖间的最大静摩擦力为正压力的k倍,由受力分析图知,当
(即)
时,无论正压力多大,都无法将金砖拿起,故越大,即角越大,越容易单手抓起金砖,故CD错误。
故选:A。
【分析】根据题意,对金砖进行受力分析,根据平衡条件和数学知识列式解答。
7.(2024高一下·渌口期末)在河北省滦平县表演的我国传统民俗文化表演“抡花”如图甲所示,“抡花”是为了祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示,快速转动竖直转轴上的手柄AB,带动可视为质点的“花筒”M、N在水平面内转动,筒内烧红的铁花沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知水平杆的长度,M、N离地高为3.2m,若手摇AB转动的角速度大小为,不计空气阻力,重力加速度g取,则铁花落地点到的距离约为(  )
A.5.6m B.5.7m C.6.6m D.8.4m
【答案】B
【知识点】平抛运动;线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】“花筒”M转动的角速度与AB相同,则它的线速度大小为
解得
烧红的铁花沿切线飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
故落地点到O2的距离
联立解得
故ACD错误,B正确;
故选:B。
【分析】由求出“花筒”M的线速度大小;铁片沿切线飞出后做平抛运动,根据分位移公式求出水平位移,由几何知识求铁片落地点距 O2的距离大小。
8.(2024高一下·渌口期末)作用在向一物体上的下列几组力中,可能使物体做匀速直就运动的是(  )
A.3N,4N,5N B.2N,3N,6N C.4N,6N,9N D.4N,6N,11N
【答案】A,C
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A.3N和4N的合力范围为1N≤F≤7N,再与5N合成,则三个力的合力范围是0N-12N,合力可能为零,能使物体做匀速直线运动,故A正确;
B.2N和3N的合力范围为1N≤F≤5N,再与6N合成,则三个力的合力范围是1N-11N,合力不可能为零,不能使物体做匀速直线运动,故B错误;
C.4N和6N的合力范围为2N≤F≤10N,再与9N合成,则三个力的合力范围是0N -19N,合力可能为零,能使物体做匀速直线运动,故C正确;
D.4N和6N的合力范围为2N≤F≤10N,再与11N合成,则三个力的合力范围是1N-21N,合力不可能为零,不能使物体做匀速直线运动,故D错误。
故选:AC。
【分析】物体做匀速直线运动的条件是所受到的外力的合力为零。判断各选项中的三个力的合力能否为零为零,常用的方法是先找出其中两个力的合力范围,看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内,在范围之内合力可以为零,否则不能。
9.(2024高一下·渌口期末)如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力将小球向下压至某位置静止。现撤去,小球沿竖直方向运动,在小球由释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为和,小球离开弹簧时的速度为,不计空气阻力,则上述过程中下列说法正确的是(  )
A.小球的重力势能增加
B.小球的电势能增加
C.小球与弹簧组成的系统的机械能增加
D.撤去F前弹簧的弹性势能为
【答案】A,C,D
【知识点】功能关系;重力势能的变化与重力做功的关系;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.由重力做功与重力势能变化关系,可得
则小球上升过程重力做负功,小球的重力势能增加了,故A正确;
B.由电场力做功与电势能变化关系,可得
则带正电小球上升过程电场力做正功,小球的电势能减少了,故B错误;
C.小球与弹簧组成的系统,在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,由于电场力对小球做正功,大小为,所以小球与弹簧组成的系统机械能增加了,故C正确;
D.在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,由能量守恒可知,减少的弹性势能与减少的电势能之和等于增加的重力势能与增加的动能之和,则有
解得撤去前弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选:ACD。
【分析】重力做功等于重力势能的减小量;电场力做功等于电势能的减小量;除重力和系统内弹力以外的其它力做功等于机械能的增加量;根据能量守恒定律判断撤去F前弹簧的弹性势能大小。
10.(2024高一下·渌口期末)某同学在高台边将一物块竖直上抛(不记空气阻力的影响),抛出后第2秒内物块的位移为0,并且再经过2.5s物块落地,g取10m/s2,则以下说法正确的是(  )
A.物块上抛的初速度大小为10m/s
B.物块落地时的速度大小为30m/s
C.物块在第3秒内的位移大小为10m
D.物块抛出点距离地面15m
【答案】B,C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】整个运动过程如图所示:
由于第2s内的位移为0,所以物体在第2s初和第2s末处于同一高度,由竖直上抛和自由落体的对称性可知,物体从第1s末的位置到最高点的时间为0.5s,因此物体从高台上抛过程一共1.5s,物体下落过程中,从最高点到地面一共花了3s;
A.由
可知,竖直上抛的初速度为
故A错误;
B.下落过程属于自由落体,则落地速度
故B正确;
C.由过程图可知,物体在第3s内的位移
故C正确;
D.由过程图可知,物体抛出点距离地面的高度
故D错误。
故选:ABC。
【分析】小球在第2秒内的位移是零,第2秒内的平均速度也为零,而平均速度等于中间时刻的速度,即第1.5秒瞬间速度为零,故小球上升的时间为1.5s,下落时间为3s。根据运动学公式分别求出物块上抛的初速度、落地时的速度和相关位移。
11.(2024高一下·渌口期末)小超同学非常热爱用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲,他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮边缘放置,盖上盖子,从慢到快转动手柄,可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带软件Phyphox可以记录手机向心加速度a和角速度的数值。更换不同半径的沥水器,重复上述的操作,利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
(1)在从慢到快转动手柄的过程中,蔬菜篮侧壁与手机间的压力   ;(填“变大”、“变小”、“不变”)
(2)由作出的图像可知,   (填“直线1”或“直线2”)对应的沥水器半径更大。
【答案】变大;直线1
【知识点】向心力
【解析】【解答】(1)蔬菜篮侧壁对手机的压力提供手机做圆周运动的向心力,由
知,在从慢到快转动手柄的过程中,蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
(2)根据

可知图像斜率表示转动半径,故直线1对应的沥水器半径更大。
故答案为:(1) 变大 ;(2) 直线1 。
【分析】对手机进行受力分析,根据牛顿第二定律得出蔬菜篮侧壁与手机间的压力;由分析
哪个直线对应的沥水器半径更大。
12.(2024高一下·渌口期末)某物理小组测量一阻值约为定值电阻的阻值,实验器材如下:
电压表(量程,内阻);电压表(量程,内阻约为);滑动变阻器R;待测定值电阻;电源E(电动势,内阻不计);
开关和导线若干。回答下列问题:
(1)测量中要求闭合开关后,两只电表的读数均从0开始变化,并能测量多组数据,电压表示数大于示数。请在虚线框中画出测量电阻的实验电路图   。
(2)调节滑动变阻器,两电压表读数分别,并读取多组数据,在坐标纸上描点、连线如图所示。当电压表示数为时,通过电阻电流大小为   A;依据图象数据可以得出的阻值为   。(保留三位有效数字)
(3)若电压表实际电阻大于,则电阻的测量值   真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】见解析图;;;小于
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】(1)电路如图
(2)当电压表示数为2.7V时,通过电阻的电流大小为
据实验电路图,则有
变形得
由图像可得斜率
则有
代入,解得
若电压表实际电阻大于,根据
而计算时带入的数值为,可知电阻的测量值与真实值相比偏小。
故答案为:(1)见解析图;(2)9.0x10-4;1.82x103;(3)小于。
【分析】(1)由于本实验需测定的电阻R的阻值(2kΩ),接近电压表的内阻,电阻值较大,属于大电阻,根据内接法设计电路图;
(2)(3)根据闭合电路欧姆定律结合图像斜率分析解答。
13.(2024高一下·渌口期末)一条水平放置的水管,横截面积S=1.0cm2,距离地面高h=1.8m,水从管口以不管的速度源源不断的沿水平方向射出,水落地的位置到关口的水平距离是3.6m,问(计算时设管口的横截面上各处水的速度都相同,重力加速度,不计空气阻力),试求:
(1)水从管口射出到落地所用的时间?水从管口射出时的速度;
(2)5s内从管口流出多大体积的水?
【答案】解:(1)设水从管口射出到落地所用时间为t,水从管口射出时的速度,根据竖直方向
解得
根据水平方向
解得
(2)设5s内从管口流出的水的体积为V,则有
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)水离开水管后做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式列式求解水从管口流出时速度大小;
(2)5秒从管口流出的细水柱的体积为: V=Svt。
14.(2024高一下·渌口期末)如图所示,小球从水平面上的A点以的初速度向左做匀减速运动,加速度大小为,经过从点滑上斜面,之后从斜面滑回,进入水平面后又以大小的加速度匀减速,并最终停在距出发点处的点,求:
(1)小球向左运动到点时的速度大小;
(2)小球从斜面滑回时运动到点的速度大小;
(3)已知小球在斜面上分别做匀变速直线运动,则上滑时的加速度和下滑时的加速度之比。
【答案】解:(1)A→P过程,小球做匀减速直线运动
(2)A→P过程
P→B过程,小球做匀减速直线运动
由以上两式得
(3)设小球沿斜面向上运动时位移为L,则
上滑时
下滑时
由以上两式得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式,结合题意求出小球向左运动到P点时的速度大小;
(2)根据运动学公式,结合已知量求出小球从斜面滑回时运动到P点的速度大小;
(3)根据已知量,利用小球在斜面上上滑和下滑的位移大小相等,求出上滑时的加速度a1和下滑时的加速度a2之比。
15.(2024高一下·渌口期末)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,且与地面的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
(1) 计算未拉A时,C受到B作用力的大小F。
(2) A 在移动过程中所受摩擦力f大小是否变化?若不变,请求出其大小;若变化,分析如何变化。
(3) 计算动摩擦因数μ的最小值。
【答案】解:(1)未拉A时,C受到AB的作用力大小相等,方向与竖直方向夹角均为30°,则
可得
(2)A 在移动过程中,对ABC整体可知,A对地面的压力大小恒定为mg,则所受摩擦力f大小不变,恒定为
(3)圆柱C恰好降落到地面时,B对C支持力最大为Fm,如图所示,
则根据力的平衡可得
解得
所以最大静摩擦力至少为
B对的地面的压力为
B受地面的摩擦力为
根据题意有
解得
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)未对A施加拉力时,对A进行受力分析,由平衡条件求C对B的作用力;
(2)对ABC整体,先判断A受到地面的支持力的变化,再分析摩擦力如何变化;
(3)当C恰到地面时,C对B的支持力最大,则动摩擦因数最小,由平衡条件求最小动摩擦因数。
1 / 1湖南省株洲市渌口区第五中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷
1.(2024高一下·渌口期末)有甲、乙两船同时从宜昌出发,甲船路线是宜昌——三峡大坝——神农架,乙船路线是宜昌——神农架.两船航行一天后都在下午三点到达神农架,以下关于两船全航程的描述中不正确的是 (  )
A.两船的路程相同,位移不相同
B.两船的平均速度相同
C.“两船航行一天后都在下午三点到达神农架”一句中,“一天”指的是时间间隔,“下午三点”指的是时刻
D.在研究两船的航行时间时,都可以把船视为质点
2.(2024高一下·渌口期末)一条宽为180米的河,水流速度处处均为为5m/s,一船在静水中的航速为3m/s,小船渡河最小位移所需的时间为(  )
A.60s B.70s C.75s D.300s
3.(2024高一下·渌口期末)2020年7月23日,中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空,火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力而升空,则(  )
A.火箭获得的推力来自空气
B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力
C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力
D.火箭飞离大气层后,不受重力作用
4.(2024高一下·渌口期末)长为l的导体棒原来不带电, P1、P2是位于棒上的两点,位置如图所示.现将一带电量为+q的点电荷放在距棒右端r处,达到静电平衡后,棒上感应电荷在P1处产生的场强大小为E1,在P2处产生的场强大小为E2.则以下说法正确的是
A.E1= E2=0 B.E1≠0,E2=0
C.0<E1<E2,方向均向右 D.E1>E2>0,方向均向左
5.(2024高一下·渌口期末)北京时间2024年4月26日,神舟十八号载人飞船升空6.5小时后采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口。当天05时04分,在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开舱门,迎接神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。若神舟十八号载人飞船绕地球的运动看做匀速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已知地球半径为R,引力常量为G,则(  )
A.神舟十八号载人飞船的运行速度大于7.9 km/s
B.地球的质量为
C.地球表面重力加速度为
D.若离地高度增大为2h,神舟十八号载人飞船运行周期将会减小
6.(2024高一下·渌口期末)在一次抓金砖活动中,某参赛者单手刚好能将一金砖从桌面上抓起。如图所示,该金砖的横截面为等腰梯形,底角为,金砖的重量为G。下列说法正确的是(  )
A.金砖保持静止时,手对金砖的作用力大小为G
B.金砖保持静止时,仅增大手对金砖的压力,金砖受到手的摩擦力保持不变
C.无论角多大,都可以将金砖抓起
D.相同重量的金砖,角越小,金砖越容易被抓起
7.(2024高一下·渌口期末)在河北省滦平县表演的我国传统民俗文化表演“抡花”如图甲所示,“抡花”是为了祈福来年风调雨顺、免于火灾,已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示,快速转动竖直转轴上的手柄AB,带动可视为质点的“花筒”M、N在水平面内转动,筒内烧红的铁花沿轨迹切线飞出,落到地面,形成绚丽的图案。已知水平杆的长度,M、N离地高为3.2m,若手摇AB转动的角速度大小为,不计空气阻力,重力加速度g取,则铁花落地点到的距离约为(  )
A.5.6m B.5.7m C.6.6m D.8.4m
8.(2024高一下·渌口期末)作用在向一物体上的下列几组力中,可能使物体做匀速直就运动的是(  )
A.3N,4N,5N B.2N,3N,6N C.4N,6N,9N D.4N,6N,11N
9.(2024高一下·渌口期末)如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力将小球向下压至某位置静止。现撤去,小球沿竖直方向运动,在小球由释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为和,小球离开弹簧时的速度为,不计空气阻力,则上述过程中下列说法正确的是(  )
A.小球的重力势能增加
B.小球的电势能增加
C.小球与弹簧组成的系统的机械能增加
D.撤去F前弹簧的弹性势能为
10.(2024高一下·渌口期末)某同学在高台边将一物块竖直上抛(不记空气阻力的影响),抛出后第2秒内物块的位移为0,并且再经过2.5s物块落地,g取10m/s2,则以下说法正确的是(  )
A.物块上抛的初速度大小为10m/s
B.物块落地时的速度大小为30m/s
C.物块在第3秒内的位移大小为10m
D.物块抛出点距离地面15m
11.(2024高一下·渌口期末)小超同学非常热爱用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲,他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮边缘放置,盖上盖子,从慢到快转动手柄,可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带软件Phyphox可以记录手机向心加速度a和角速度的数值。更换不同半径的沥水器,重复上述的操作,利用电脑拟合出两次的图像如图乙所示。
(1)在从慢到快转动手柄的过程中,蔬菜篮侧壁与手机间的压力   ;(填“变大”、“变小”、“不变”)
(2)由作出的图像可知,   (填“直线1”或“直线2”)对应的沥水器半径更大。
12.(2024高一下·渌口期末)某物理小组测量一阻值约为定值电阻的阻值,实验器材如下:
电压表(量程,内阻);电压表(量程,内阻约为);滑动变阻器R;待测定值电阻;电源E(电动势,内阻不计);
开关和导线若干。回答下列问题:
(1)测量中要求闭合开关后,两只电表的读数均从0开始变化,并能测量多组数据,电压表示数大于示数。请在虚线框中画出测量电阻的实验电路图   。
(2)调节滑动变阻器,两电压表读数分别,并读取多组数据,在坐标纸上描点、连线如图所示。当电压表示数为时,通过电阻电流大小为   A;依据图象数据可以得出的阻值为   。(保留三位有效数字)
(3)若电压表实际电阻大于,则电阻的测量值   真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
13.(2024高一下·渌口期末)一条水平放置的水管,横截面积S=1.0cm2,距离地面高h=1.8m,水从管口以不管的速度源源不断的沿水平方向射出,水落地的位置到关口的水平距离是3.6m,问(计算时设管口的横截面上各处水的速度都相同,重力加速度,不计空气阻力),试求:
(1)水从管口射出到落地所用的时间?水从管口射出时的速度;
(2)5s内从管口流出多大体积的水?
14.(2024高一下·渌口期末)如图所示,小球从水平面上的A点以的初速度向左做匀减速运动,加速度大小为,经过从点滑上斜面,之后从斜面滑回,进入水平面后又以大小的加速度匀减速,并最终停在距出发点处的点,求:
(1)小球向左运动到点时的速度大小;
(2)小球从斜面滑回时运动到点的速度大小;
(3)已知小球在斜面上分别做匀变速直线运动,则上滑时的加速度和下滑时的加速度之比。
15.(2024高一下·渌口期末)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,且与地面的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
(1) 计算未拉A时,C受到B作用力的大小F。
(2) A 在移动过程中所受摩擦力f大小是否变化?若不变,请求出其大小;若变化,分析如何变化。
(3) 计算动摩擦因数μ的最小值。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;速度与速率
【解析】【解答】两船航行的起点与终点均相同,则位移相同,而路线长度不同,路程不同.A错误,符合题意.
B、平均速度是用物体的位移与所用时间的比值来计算的,由于两艘船同时出发,又同时到达的同一个地点,所以位移和时间都相同,所以它们的平均速度也相同,B正确,不符合题意.
“两船航行一天后都在下午三点到达神农架”一句中,“一天”指的是运动的时间,“下午三点”指的是到达的时刻.C正确,不符合题意.
由于路程较长,船的大小和形状对研究时间的影响可忽略不计,可以把船视为质点.D正确,不符合题意.
故答案为:A。
【分析】两个旅程都是同个起点和终点,但是轨迹不同,所以位移相同,路程不同,但是所花时间一样,所以平均速度一样;一天是指一个过程所以是时间间隔,到达时间是某一时刻所以属于时刻,船看出质点,对轨迹没有影响。
2.【答案】C
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】因水流速度大于船的静水速度,则小船不能垂直河岸过河,当船速垂直于合速度时,合速度的方向与河岸的夹角最大,渡河的位移最小,则由相似三角形可得
解得小船最小位移
合速度为
则用时间
故答案为:C。
【分析】由于水流速度大于船在静水中的速度,利用船速垂直于合速度,结合相似三角形可以求出最小位移的大小,结合合速度的大小可以求出运动的时间。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】A、燃气被喷出瞬间,燃气对火箭的反作用力:施力物体是喷出的燃气,受力物体是火箭,使火箭获得的推力,故A错误;
B、火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对作用力与反作用力,故B正确;
C、火箭喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力都作用在火箭上,不是一对作用力与反作用力,故C错误;
D、火箭飞离大气层后,仍然受重力作用,故 D错误。
故选:B。
【分析】火箭发射的原理是火箭向后喷出燃气时受到燃气的向前的反作用力,使火箭获得推力向前飞行。
4.【答案】C
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】水平导体棒当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内P1处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等,方向相反。则棒上感应电荷在P点产生的场强大小为
方向水平向右;同理感应电荷在P2处产生的场强大小为
方向水平向右;综上可知
方向均向右,故C正确,ABD错误;
故选:C。
【分析】当棒达到静电平衡后,棒内各点的合场强为零,即感应电荷产生的电场强度与+q产生的电场强度大小相等、方向相反,根据静电平衡的特点和点电荷场强公式结合求解。
5.【答案】C
【知识点】万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为7.9 km/s,是最大的环绕速度,是围绕地球表面运行时的线速度,而神舟十五号载人飞船不是绕地球表面运行,所以神舟十五号的运行速度小于7.9 km/s,故A错误;
B.由
可得,地球的质量为
故B错误;
C.由
可得,地球表面重力加速度为
故C正确;
D.根据开普勒第三定律可知,如果离地高度增大为2h,神舟十五号载人飞船运行周期将会变大,故D错误。
故选:C。
【分析】第一宇宙速度7.9km/s是卫星最大的环绕速度;根据万有引力提供向心力,求地球质量;在地球表面,根据万有引力等于重力大小,求地球表面重力加速度;根据开普勒第三定律,分析周期变化。
6.【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.手与金砖有两个接触面,对金砖施加两个正压力并产生两个静摩擦力,这四个力的作用效果与重力平衡,故手对金砖的作用力大小为G,方向竖直向上,故A正确;
B.对金砖进行受力分析如图:
竖直方向有
则仅增大手对金砖的压力,金砖受到手的摩擦力将增大,故B错误;
CD.设手与金砖间的最大静摩擦力为正压力的k倍,由受力分析图知,当
(即)
时,无论正压力多大,都无法将金砖拿起,故越大,即角越大,越容易单手抓起金砖,故CD错误。
故选:A。
【分析】根据题意,对金砖进行受力分析,根据平衡条件和数学知识列式解答。
7.【答案】B
【知识点】平抛运动;线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】“花筒”M转动的角速度与AB相同,则它的线速度大小为
解得
烧红的铁花沿切线飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
故落地点到O2的距离
联立解得
故ACD错误,B正确;
故选:B。
【分析】由求出“花筒”M的线速度大小;铁片沿切线飞出后做平抛运动,根据分位移公式求出水平位移,由几何知识求铁片落地点距 O2的距离大小。
8.【答案】A,C
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A.3N和4N的合力范围为1N≤F≤7N,再与5N合成,则三个力的合力范围是0N-12N,合力可能为零,能使物体做匀速直线运动,故A正确;
B.2N和3N的合力范围为1N≤F≤5N,再与6N合成,则三个力的合力范围是1N-11N,合力不可能为零,不能使物体做匀速直线运动,故B错误;
C.4N和6N的合力范围为2N≤F≤10N,再与9N合成,则三个力的合力范围是0N -19N,合力可能为零,能使物体做匀速直线运动,故C正确;
D.4N和6N的合力范围为2N≤F≤10N,再与11N合成,则三个力的合力范围是1N-21N,合力不可能为零,不能使物体做匀速直线运动,故D错误。
故选:AC。
【分析】物体做匀速直线运动的条件是所受到的外力的合力为零。判断各选项中的三个力的合力能否为零为零,常用的方法是先找出其中两个力的合力范围,看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内,在范围之内合力可以为零,否则不能。
9.【答案】A,C,D
【知识点】功能关系;重力势能的变化与重力做功的关系;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.由重力做功与重力势能变化关系,可得
则小球上升过程重力做负功,小球的重力势能增加了,故A正确;
B.由电场力做功与电势能变化关系,可得
则带正电小球上升过程电场力做正功,小球的电势能减少了,故B错误;
C.小球与弹簧组成的系统,在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,由于电场力对小球做正功,大小为,所以小球与弹簧组成的系统机械能增加了,故C正确;
D.在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,由能量守恒可知,减少的弹性势能与减少的电势能之和等于增加的重力势能与增加的动能之和,则有
解得撤去前弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选:ACD。
【分析】重力做功等于重力势能的减小量;电场力做功等于电势能的减小量;除重力和系统内弹力以外的其它力做功等于机械能的增加量;根据能量守恒定律判断撤去F前弹簧的弹性势能大小。
10.【答案】B,C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】整个运动过程如图所示:
由于第2s内的位移为0,所以物体在第2s初和第2s末处于同一高度,由竖直上抛和自由落体的对称性可知,物体从第1s末的位置到最高点的时间为0.5s,因此物体从高台上抛过程一共1.5s,物体下落过程中,从最高点到地面一共花了3s;
A.由
可知,竖直上抛的初速度为
故A错误;
B.下落过程属于自由落体,则落地速度
故B正确;
C.由过程图可知,物体在第3s内的位移
故C正确;
D.由过程图可知,物体抛出点距离地面的高度
故D错误。
故选:ABC。
【分析】小球在第2秒内的位移是零,第2秒内的平均速度也为零,而平均速度等于中间时刻的速度,即第1.5秒瞬间速度为零,故小球上升的时间为1.5s,下落时间为3s。根据运动学公式分别求出物块上抛的初速度、落地时的速度和相关位移。
11.【答案】变大;直线1
【知识点】向心力
【解析】【解答】(1)蔬菜篮侧壁对手机的压力提供手机做圆周运动的向心力,由
知,在从慢到快转动手柄的过程中,蔬菜篮侧壁与手机间的压力变大。
(2)根据

可知图像斜率表示转动半径,故直线1对应的沥水器半径更大。
故答案为:(1) 变大 ;(2) 直线1 。
【分析】对手机进行受力分析,根据牛顿第二定律得出蔬菜篮侧壁与手机间的压力;由分析
哪个直线对应的沥水器半径更大。
12.【答案】见解析图;;;小于
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】(1)电路如图
(2)当电压表示数为2.7V时,通过电阻的电流大小为
据实验电路图,则有
变形得
由图像可得斜率
则有
代入,解得
若电压表实际电阻大于,根据
而计算时带入的数值为,可知电阻的测量值与真实值相比偏小。
故答案为:(1)见解析图;(2)9.0x10-4;1.82x103;(3)小于。
【分析】(1)由于本实验需测定的电阻R的阻值(2kΩ),接近电压表的内阻,电阻值较大,属于大电阻,根据内接法设计电路图;
(2)(3)根据闭合电路欧姆定律结合图像斜率分析解答。
13.【答案】解:(1)设水从管口射出到落地所用时间为t,水从管口射出时的速度,根据竖直方向
解得
根据水平方向
解得
(2)设5s内从管口流出的水的体积为V,则有
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)水离开水管后做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式列式求解水从管口流出时速度大小;
(2)5秒从管口流出的细水柱的体积为: V=Svt。
14.【答案】解:(1)A→P过程,小球做匀减速直线运动
(2)A→P过程
P→B过程,小球做匀减速直线运动
由以上两式得
(3)设小球沿斜面向上运动时位移为L,则
上滑时
下滑时
由以上两式得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式,结合题意求出小球向左运动到P点时的速度大小;
(2)根据运动学公式,结合已知量求出小球从斜面滑回时运动到P点的速度大小;
(3)根据已知量,利用小球在斜面上上滑和下滑的位移大小相等,求出上滑时的加速度a1和下滑时的加速度a2之比。
15.【答案】解:(1)未拉A时,C受到AB的作用力大小相等,方向与竖直方向夹角均为30°,则
可得
(2)A 在移动过程中,对ABC整体可知,A对地面的压力大小恒定为mg,则所受摩擦力f大小不变,恒定为
(3)圆柱C恰好降落到地面时,B对C支持力最大为Fm,如图所示,
则根据力的平衡可得
解得
所以最大静摩擦力至少为
B对的地面的压力为
B受地面的摩擦力为
根据题意有
解得
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)未对A施加拉力时,对A进行受力分析,由平衡条件求C对B的作用力;
(2)对ABC整体,先判断A受到地面的支持力的变化,再分析摩擦力如何变化;
(3)当C恰到地面时,C对B的支持力最大,则动摩擦因数最小,由平衡条件求最小动摩擦因数。
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