【精品解析】江西省赣州市信丰县第一中学(江西省信丰中学北校区)2024-2025学年高一上学期开学考试物理试题

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名称 【精品解析】江西省赣州市信丰县第一中学(江西省信丰中学北校区)2024-2025学年高一上学期开学考试物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-03-28 09:28:57

文档简介

江西省赣州市信丰县第一中学(江西省信丰中学北校区)2024-2025学年高一上学期开学考试物理试题
1.(2024高一上·信丰开学考)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是(  )
A.估算下降总时间时 B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时 D.科学家在其舱内进行实验时
【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A.研究潜水器下降的总时间时,潜水器的大小和形状对运动的轨迹没有影响,所以潜水器可以视为质点,A正确;
BD.用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时,潜水器的大小和形状对研究时有影响,所以都需要研究潜水器本身的特点,不可视为质点,BD错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,潜水器的大小和形状对是否能过穿过窄缝有影响,潜水器不可视为质点,C错误。
故选A。
【分析】潜水器本身的形状和体积对所研究的问题是否有影响则能否作为质点。
2.(2024高一上·信丰开学考)某校举行教职工趣味运动会,其中一项比赛项目——“五米三向折返跑”,活动场地如图所示,AB=AC=AD=5m,参赛教师听到口令后从起点A跑向B点,用手触摸折返线后再返回A点,然后依次跑向C点、D点,最终返回A点。若人可视为质点,现测得某参赛教师完成活动的时间为7.5s,则(  )
A.A到B和A到C的位移相同
B.A到B和A到C的路程相同
C.该教师通过的总位移为30m
D.7.5s指的是该教师回到起点的时刻
【答案】B
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【解答】AB.由于AB的长度等于AC的长度,所以A点到B点和A点到C点的路程相等,位移大小相等,但由于AB和AC的方向不同则位移的方向不同,故A错误,B正确;
C.根据位移的定义可知,参赛教师从A点出发通过三方向折返跑后回到A点,由于这一过程中,初末位置重合,所以位移为零,故C错误;
D.7.5 s指的是该教师完成该项活动所用的时间,所以代表时间间隔,不是代表时刻,故D错误。
故选B。
【分析】利用轨迹的长度可以比较路程的大小;利用初末位置之间的距离可以比较位移的大小;利用初末位置的方向可以判别位移的方向;利用运动的时间可以判别代表时间间隔。
3.(2024高一上·信丰开学考)《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作,是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉。”意思是:马拉车的时候,马停止用力了,车还能前进一段距离,这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是(  )
A.马停止用力,车在短时间内还受到向前拉力,所以还能继续前进一段距离
B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C.车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,车的惯性也逐渐减小
D.车完全停下来后,处于平衡状态,根据牛顿第一定律,车不受任何外力的作用
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性与质量
【解析】【解答】A.马停止用力,车就不再受到向前拉力作用,由于车的惯性,所以车还能继续前进一段距离,A不符合题意;
B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来,B符合题意;
C.质量是惯性的唯一的量度,因此车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,可车的质量不变,车的惯性大小不变,C不符合题意;
D.车完全停下来后,处于平衡状态,车只是在运动的方向上不受力作用,可在竖直方向上,车仍受到重力与地面的支持力的作用,这两个力大小相等方向相反,合力是零,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性是物体保持静止或匀速直线运动的特性,质量是惯性的唯一的量度,结合受力分析和力的合成判断车的受力情况。
4.(2024高一上·信丰开学考) 某学生在百米赛跑中,已知他在起跑瞬时的速度为,经过到达终点时的瞬时速度为,则该学生在整个运动过程的平均速度大小是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】解:根据平均速度公式可得该学生在整个运动过程的平均速度大小为,故D正确,ABC错误;
故答案为:D。
【分析】平均速度是指一段时间内(位移内)的速度,只能粗略的描述速度,大小等于位移与所用时间的比值。
5.(2024高一上·信丰开学考)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中(  )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】B
【知识点】位移与路程;加速度;速度与速率
【解析】【解答】AB.加速度方向与速度方向同向,物体做加速运动,则速度应增大,当加速度不变时,物体的速度先均匀增大;当加速度减小时,物体的速度继续增大,单位时间内增加的量越来越小;当加速度为零时,此时物体的速度不再增大,则物体的速度达到最大值,保持不变,选项B正确,A错误;
CD.因质点不断做加速运动,则速度方向保持不变,所以位移一直在增大,选项CD错误。
故选B。
【分析】根据加速度的方向和速度方向相同,可以判别速度不断增大,则位移也不断增大,根据加速度的变化可以判别单位时间内速度的增加量的大小。
6.(2024高一上·信丰开学考)电动汽车(BEV)是指由车载电源提供动力,由电机驱动其车轮,满足道路交通和安全法规要求的车辆。如图所示为某款比亚迪电动汽车的室内试行-t图像,以下说法正确的是(  )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做变加速直线运动
C.1s时,物体的加速度大小为2
D.0s时,物体的速度大小为1m/s
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.根据匀变速直线运动的位移公式有
对表达式变形可以得出
根据图像截距b=0则初速度的大小等于0;根据图像斜率
则可以得出加速度大小为
则物体做初速度为零的匀加速直线运动。故AB错误;
CD.根据上述分析可以得出初速度的大小及加速度的大小为
故C正确;D错误。
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的位移公式结合图像斜率和截距可以求出加速度和初速度的大小,利用初速度和加速度的大小可以判别物体做初速度为0的匀加速直线运动。
7.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为2m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物质B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,则(  )
A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的原长为3l1-2l2 D.弹簧的原长为3l1+2l2
【答案】C
【知识点】胡克定律;共点力的平衡
【解析】【解答】A.由胡克定律F=kx,可得弹力变化与形变量的关系有:
当增加物质B时,则根据B的平衡条件有:
解得劲度系数的大小为:
故AB错误;
CD.设弹簧原长为l,根据A的平衡方程有:
联立B的平衡方程可以得出:
解得
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据B的平衡方程结合胡克定律可以求出劲度系数的大小;联立A的平衡方程可以求出弹簧的原长大小。
8.(2024高一上·信丰开学考)以下说法中正确的是(  )
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用力,弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员
C.均匀木球的重心在球心,挖去球心部分后,木球就没有重心了
D.重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
【答案】B,D
【知识点】重力与重心;牛顿第三定律
【解析】【解答】A.根据牛顿第三定律可以得出:施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的,不存在先后,故A错误;
B.垒球被抛出后受重力,做匀变速曲线运动,则运动状态不断改变,施力物体为地球,故B正确;
C.重心为物体受到重力的等效作用点,则物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,均匀木球挖去球心部分后,空心球的重心在中间的空心部位上,故C错误;
D.根据二力平衡条件可以得出:当物体与测力计处于静止或者匀速直线运动状态时,重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力,故D正确。
故选BD。
【分析】作用力与反作用力是同时产生的;垒球离开手后受到地球的引力作用;均匀木球挖去球心部分后,空心球的重心在中间的空心部位上;只有物体处于平衡状态时,拉力的大小等于重力的大小。
9.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是(  )
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
【答案】A,D
【知识点】整体法隔离法;受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】C.由于整体处于静止,对A、B整体受力分析,根据整体的平衡条件,受到向下的重力和向上的推力F,B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,则受力分析如甲图所示,故C错误;
BD.由于B处于静止,根据B的平衡条件可以得出:则B受到重力、A对B的弹力及摩擦力,故B受到三个力,A与B之间一定有摩擦力,受力分析图如乙图所示故B错误, D正确;
A.对A受力分析,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,受力分析图如图丙所示,故A正确。
故选AD。
【分析】根据AB整体的平衡条件可以判别整体受到向下的重力和向上的推力F;根据B的平衡条件可以得出:B受到重力、A对B的弹力及摩擦力;根据A的平衡条件可以得出:A受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力四个力的作用。
10.(2024高一上·信丰开学考)羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出,他先将球筒口朝下,球筒保持竖直并静止,发现羽毛球并未滑出,然后举至某一高度由静止释放,球筒落到地面时速度瞬间减为0,羽毛球能滑至筒口处,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.球筒竖直静止时,羽毛球不受摩擦力
B.球筒下落过程中,羽毛球不受摩擦力
C.球筒下落过程中,羽毛球所受摩擦力方向向上
D.羽毛球向筒口运动过程中,羽毛球受到摩擦力方向向上
【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】A.球筒竖直静止时,根据羽毛球的平衡条件可以得出羽毛球受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者大小相等,方向相反,故A错误;
BC.球筒做自由落体运动的过程中,球筒和羽毛球都只受重力的作用,不受摩擦力,故B正确,C错误;
D.羽毛球向筒口运动过程中,由于相对羽毛球筒向下运动则羽毛球受到摩擦力方向向上,故D正确。
故选BD。
【分析】球筒静止时,根据羽毛球的平衡条件可以判别羽毛球受到的摩擦力大小及方向;羽毛球做自由落体运动时,则不受到摩擦力的作用;当羽毛球相对球筒向下运动时,利用相对运动的方向可以判别摩擦力的方向。
11.(2024高一上·信丰开学考)某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=   s。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小计算式为v3=   。
(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=   。
(4)若计时器工作频率大于50Hz,则根据表达式和题中数据计算出v3的结果比实际值   (填“相等”“偏大”或“偏小”)。
【答案】0.1;;;偏小
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度
【解析】【解答】(1)打点计时器的工作频率为50Hz,故打点周期为
相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出,根据打点周期及打点间隔数可以得出:相邻计数点间的时间间隔
(2)在匀变速直线运动中,由于平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则计数点3对应的瞬时速度为:
(3)小车做匀变速直线运动,根据逐差法可得加速度为:
(4)若计时器工作频率大于50Hz,则测量时频率小,打点周期的测量值偏大,则根据速度公式
可知由于时间测量值偏大,所以按照题中给定的数据计算出v3的结果比实际值偏小。
【分析】(1)利用打点频率可以求出打点周期的大小,结合打点间隔数可以求出两个计数点之间的时间;
(2)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小;
(4)打点周期的测量值偏大,则根据速度公式则速度的测量值偏小。
12.(2024高一上·信丰开学考)实验小组的同学利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验。图中橡皮条的一端固定在水平木板上,M、N为弹簧测力计,A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。请回答下列问题:
(1)下列说法中正确的是   (选填正确选项前字母)。
A.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B.两弹簧测力计系的两条细线必须等长
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,乙图中F1、F2、F、F'四个力,其中力   (选填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是   (选填正确选项前字母)。
A.橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B.橡皮条沿同一方向伸长
C.橡皮条伸长到同一长度
D.两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于个弹簧测力计拉力的大小
(4)丙图是测量中弹簧测力计M的示数,读出该力大小为   N。
【答案】AC;F;A;3.00
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)A.利用弹簧测力计测量拉力的大小时,为了避免摩擦力对拉力的大小进行影响,则拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,A正确;
B.细线的作用只是为了确定拉力的方向,所以两弹簧测力计系的两条细线不必等长,B错误;
C.为了准备测量合力和分力的大小,则F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程,C正确;
D.为了验证合力和分力的关系具有普遍性,则F1、F2方向间夹角不一定为90°,D错误。
故选AC。
(2)乙图中F1、F2、F、F'四个力,其中F为平行四边形的对角线,是根据平行四边形作图得到的,其他三个力则由弹簧测力计直接测得的。
(3)由于实验的方法为等效替换法,则要求先后两次力的作用效果相同,所以两次实验中橡皮条沿同一方向伸长同一长度,BCD错误,A正确。
故选A。
(4)已知弹簧测力计M的最小刻度为0.1N,根据图示可以得出弹力的大小为3.00N。
【分析】(1)为了减小摩擦力的影响,则弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行;细线的作用是为了确定拉力的方向,不需要等长;合力和分力的大小不能超过弹簧测力计的量程;两个分力方向不需要垂直;
(2)F为平行四边形的对角线,是根据平行四边形作图得到的;
(3)实验要求先后两次力的作用效果相同,所以两次实验中橡皮条沿同一方向伸长同一长度;
(4)利用弹簧测力计的分度值可以得出弹力的大小。
13.(2024高一上·信丰开学考)海豚通过训练,可以配合驯养员完成各种高难度动作。一次表演中,海豚跃出水面时的速度方向竖直向上,跃升1.8m恰好顶到球。不计空气阻力,g取。求:
(1)海豚跃出水面时的速度v;
(2)海豚跃出水面后上升的时间t。
【答案】解:(1)根据
海豚跃出水面时的速度大小为
(2)海豚跃出水面后上升的时间
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)海豚做竖直上抛运动,利用速度位移公式可以求出海豚跃出水面的速度大小;
(2)海豚上升做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出运动的时间。
14.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,水平地面上静止的物体重,若受一与水平方向成角的拉力,此时物体所受的摩擦力.(已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)求物体所受的合力;
(2)求物体与地面间的动摩擦因数;
(3)若将拉力改成与水平方向仍成角斜向下方的推力,其他条件不变,求此时物体所受合力的大小。
【答案】解:(1)物体受力如图所示
物体所受合力
(2)竖直方向受力平衡有
解得
则动摩擦因数
(3)水平方向有
竖直方向有

联立解得
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;力的分解;力的合成与分解的运用
【解析】【分析】(1)物体受到拉力的作用时,根据力的合成可以求出合力的大小;
(2)当已知物体竖直方向处于平衡,根据平衡方程可以求出弹力的大小,结合摩擦力的大小可以求出动摩擦因数的大小;
(3)当物体的拉力改变时,利用滑动摩擦力的表达式可以求出摩擦力的大小,结合推力的大小可以求出合力的大小。
15.(2024高一上·信丰开学考)我国ETC已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=72km/h朝收费站沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=21.6km/h,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;通过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为3m/s2。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移的大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间。
【答案】解:(1)汽车过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为
所以总的位移
(2)汽车过ETC通道时
过人工收费通道时
二者的位移差
汽车在这段位移内过ETC通道时做匀速直线运动,所以
【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)汽车过ETC通道时,根据速度位移公式可以求出加速和减速的位移,进而求出总位移的大小;
(2)汽车过ETC通道时,利用速度公式可以求出运动的总时间;汽车过人工收费通道时,利用速度公式可以求出运动的时间,结合速度位移公式可以求出运动的位移,结合过ETC通道运动的位移可以求出运动的时间差值。
1 / 1江西省赣州市信丰县第一中学(江西省信丰中学北校区)2024-2025学年高一上学期开学考试物理试题
1.(2024高一上·信丰开学考)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是(  )
A.估算下降总时间时 B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时 D.科学家在其舱内进行实验时
2.(2024高一上·信丰开学考)某校举行教职工趣味运动会,其中一项比赛项目——“五米三向折返跑”,活动场地如图所示,AB=AC=AD=5m,参赛教师听到口令后从起点A跑向B点,用手触摸折返线后再返回A点,然后依次跑向C点、D点,最终返回A点。若人可视为质点,现测得某参赛教师完成活动的时间为7.5s,则(  )
A.A到B和A到C的位移相同
B.A到B和A到C的路程相同
C.该教师通过的总位移为30m
D.7.5s指的是该教师回到起点的时刻
3.(2024高一上·信丰开学考)《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作,是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉。”意思是:马拉车的时候,马停止用力了,车还能前进一段距离,这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是(  )
A.马停止用力,车在短时间内还受到向前拉力,所以还能继续前进一段距离
B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C.车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,车的惯性也逐渐减小
D.车完全停下来后,处于平衡状态,根据牛顿第一定律,车不受任何外力的作用
4.(2024高一上·信丰开学考) 某学生在百米赛跑中,已知他在起跑瞬时的速度为,经过到达终点时的瞬时速度为,则该学生在整个运动过程的平均速度大小是(  )
A. B. C. D.
5.(2024高一上·信丰开学考)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中(  )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
6.(2024高一上·信丰开学考)电动汽车(BEV)是指由车载电源提供动力,由电机驱动其车轮,满足道路交通和安全法规要求的车辆。如图所示为某款比亚迪电动汽车的室内试行-t图像,以下说法正确的是(  )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做变加速直线运动
C.1s时,物体的加速度大小为2
D.0s时,物体的速度大小为1m/s
7.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为2m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物质B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,则(  )
A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的原长为3l1-2l2 D.弹簧的原长为3l1+2l2
8.(2024高一上·信丰开学考)以下说法中正确的是(  )
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用力,弹簧压缩后再反过来给手一个作用力
B.运动员将垒球抛出后,垒球的运动状态仍在变化,垒球仍为受力物体,但施力物体不是运动员
C.均匀木球的重心在球心,挖去球心部分后,木球就没有重心了
D.重力的大小不是总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力
9.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是(  )
A.A一定受到四个力
B.B可能受到四个力
C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D.A与B之间一定有摩擦力
10.(2024高一上·信丰开学考)羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出,他先将球筒口朝下,球筒保持竖直并静止,发现羽毛球并未滑出,然后举至某一高度由静止释放,球筒落到地面时速度瞬间减为0,羽毛球能滑至筒口处,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.球筒竖直静止时,羽毛球不受摩擦力
B.球筒下落过程中,羽毛球不受摩擦力
C.球筒下落过程中,羽毛球所受摩擦力方向向上
D.羽毛球向筒口运动过程中,羽毛球受到摩擦力方向向上
11.(2024高一上·信丰开学考)某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=   s。
(2)计数点3对应的瞬时速度大小计算式为v3=   。
(3)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=   。
(4)若计时器工作频率大于50Hz,则根据表达式和题中数据计算出v3的结果比实际值   (填“相等”“偏大”或“偏小”)。
12.(2024高一上·信丰开学考)实验小组的同学利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验。图中橡皮条的一端固定在水平木板上,M、N为弹簧测力计,A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。请回答下列问题:
(1)下列说法中正确的是   (选填正确选项前字母)。
A.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B.两弹簧测力计系的两条细线必须等长
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,乙图中F1、F2、F、F'四个力,其中力   (选填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是   (选填正确选项前字母)。
A.橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B.橡皮条沿同一方向伸长
C.橡皮条伸长到同一长度
D.两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于个弹簧测力计拉力的大小
(4)丙图是测量中弹簧测力计M的示数,读出该力大小为   N。
13.(2024高一上·信丰开学考)海豚通过训练,可以配合驯养员完成各种高难度动作。一次表演中,海豚跃出水面时的速度方向竖直向上,跃升1.8m恰好顶到球。不计空气阻力,g取。求:
(1)海豚跃出水面时的速度v;
(2)海豚跃出水面后上升的时间t。
14.(2024高一上·信丰开学考)如图所示,水平地面上静止的物体重,若受一与水平方向成角的拉力,此时物体所受的摩擦力.(已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)求物体所受的合力;
(2)求物体与地面间的动摩擦因数;
(3)若将拉力改成与水平方向仍成角斜向下方的推力,其他条件不变,求此时物体所受合力的大小。
15.(2024高一上·信丰开学考)我国ETC已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=72km/h朝收费站沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=21.6km/h,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;通过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为3m/s2。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移的大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A.研究潜水器下降的总时间时,潜水器的大小和形状对运动的轨迹没有影响,所以潜水器可以视为质点,A正确;
BD.用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时,潜水器的大小和形状对研究时有影响,所以都需要研究潜水器本身的特点,不可视为质点,BD错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,潜水器的大小和形状对是否能过穿过窄缝有影响,潜水器不可视为质点,C错误。
故选A。
【分析】潜水器本身的形状和体积对所研究的问题是否有影响则能否作为质点。
2.【答案】B
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【解答】AB.由于AB的长度等于AC的长度,所以A点到B点和A点到C点的路程相等,位移大小相等,但由于AB和AC的方向不同则位移的方向不同,故A错误,B正确;
C.根据位移的定义可知,参赛教师从A点出发通过三方向折返跑后回到A点,由于这一过程中,初末位置重合,所以位移为零,故C错误;
D.7.5 s指的是该教师完成该项活动所用的时间,所以代表时间间隔,不是代表时刻,故D错误。
故选B。
【分析】利用轨迹的长度可以比较路程的大小;利用初末位置之间的距离可以比较位移的大小;利用初末位置的方向可以判别位移的方向;利用运动的时间可以判别代表时间间隔。
3.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;惯性与质量
【解析】【解答】A.马停止用力,车就不再受到向前拉力作用,由于车的惯性,所以车还能继续前进一段距离,A不符合题意;
B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来,B符合题意;
C.质量是惯性的唯一的量度,因此车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,可车的质量不变,车的惯性大小不变,C不符合题意;
D.车完全停下来后,处于平衡状态,车只是在运动的方向上不受力作用,可在竖直方向上,车仍受到重力与地面的支持力的作用,这两个力大小相等方向相反,合力是零,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性是物体保持静止或匀速直线运动的特性,质量是惯性的唯一的量度,结合受力分析和力的合成判断车的受力情况。
4.【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】解:根据平均速度公式可得该学生在整个运动过程的平均速度大小为,故D正确,ABC错误;
故答案为:D。
【分析】平均速度是指一段时间内(位移内)的速度,只能粗略的描述速度,大小等于位移与所用时间的比值。
5.【答案】B
【知识点】位移与路程;加速度;速度与速率
【解析】【解答】AB.加速度方向与速度方向同向,物体做加速运动,则速度应增大,当加速度不变时,物体的速度先均匀增大;当加速度减小时,物体的速度继续增大,单位时间内增加的量越来越小;当加速度为零时,此时物体的速度不再增大,则物体的速度达到最大值,保持不变,选项B正确,A错误;
CD.因质点不断做加速运动,则速度方向保持不变,所以位移一直在增大,选项CD错误。
故选B。
【分析】根据加速度的方向和速度方向相同,可以判别速度不断增大,则位移也不断增大,根据加速度的变化可以判别单位时间内速度的增加量的大小。
6.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.根据匀变速直线运动的位移公式有
对表达式变形可以得出
根据图像截距b=0则初速度的大小等于0;根据图像斜率
则可以得出加速度大小为
则物体做初速度为零的匀加速直线运动。故AB错误;
CD.根据上述分析可以得出初速度的大小及加速度的大小为
故C正确;D错误。
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的位移公式结合图像斜率和截距可以求出加速度和初速度的大小,利用初速度和加速度的大小可以判别物体做初速度为0的匀加速直线运动。
7.【答案】C
【知识点】胡克定律;共点力的平衡
【解析】【解答】A.由胡克定律F=kx,可得弹力变化与形变量的关系有:
当增加物质B时,则根据B的平衡条件有:
解得劲度系数的大小为:
故AB错误;
CD.设弹簧原长为l,根据A的平衡方程有:
联立B的平衡方程可以得出:
解得
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据B的平衡方程结合胡克定律可以求出劲度系数的大小;联立A的平衡方程可以求出弹簧的原长大小。
8.【答案】B,D
【知识点】重力与重心;牛顿第三定律
【解析】【解答】A.根据牛顿第三定律可以得出:施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的,不存在先后,故A错误;
B.垒球被抛出后受重力,做匀变速曲线运动,则运动状态不断改变,施力物体为地球,故B正确;
C.重心为物体受到重力的等效作用点,则物体重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,均匀木球挖去球心部分后,空心球的重心在中间的空心部位上,故C错误;
D.根据二力平衡条件可以得出:当物体与测力计处于静止或者匀速直线运动状态时,重力的大小才等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力,故D正确。
故选BD。
【分析】作用力与反作用力是同时产生的;垒球离开手后受到地球的引力作用;均匀木球挖去球心部分后,空心球的重心在中间的空心部位上;只有物体处于平衡状态时,拉力的大小等于重力的大小。
9.【答案】A,D
【知识点】整体法隔离法;受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】C.由于整体处于静止,对A、B整体受力分析,根据整体的平衡条件,受到向下的重力和向上的推力F,B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,则受力分析如甲图所示,故C错误;
BD.由于B处于静止,根据B的平衡条件可以得出:则B受到重力、A对B的弹力及摩擦力,故B受到三个力,A与B之间一定有摩擦力,受力分析图如乙图所示故B错误, D正确;
A.对A受力分析,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,受力分析图如图丙所示,故A正确。
故选AD。
【分析】根据AB整体的平衡条件可以判别整体受到向下的重力和向上的推力F;根据B的平衡条件可以得出:B受到重力、A对B的弹力及摩擦力;根据A的平衡条件可以得出:A受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力四个力的作用。
10.【答案】B,D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】A.球筒竖直静止时,根据羽毛球的平衡条件可以得出羽毛球受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者大小相等,方向相反,故A错误;
BC.球筒做自由落体运动的过程中,球筒和羽毛球都只受重力的作用,不受摩擦力,故B正确,C错误;
D.羽毛球向筒口运动过程中,由于相对羽毛球筒向下运动则羽毛球受到摩擦力方向向上,故D正确。
故选BD。
【分析】球筒静止时,根据羽毛球的平衡条件可以判别羽毛球受到的摩擦力大小及方向;羽毛球做自由落体运动时,则不受到摩擦力的作用;当羽毛球相对球筒向下运动时,利用相对运动的方向可以判别摩擦力的方向。
11.【答案】0.1;;;偏小
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度
【解析】【解答】(1)打点计时器的工作频率为50Hz,故打点周期为
相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出,根据打点周期及打点间隔数可以得出:相邻计数点间的时间间隔
(2)在匀变速直线运动中,由于平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则计数点3对应的瞬时速度为:
(3)小车做匀变速直线运动,根据逐差法可得加速度为:
(4)若计时器工作频率大于50Hz,则测量时频率小,打点周期的测量值偏大,则根据速度公式
可知由于时间测量值偏大,所以按照题中给定的数据计算出v3的结果比实际值偏小。
【分析】(1)利用打点频率可以求出打点周期的大小,结合打点间隔数可以求出两个计数点之间的时间;
(2)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小;
(4)打点周期的测量值偏大,则根据速度公式则速度的测量值偏小。
12.【答案】AC;F;A;3.00
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)A.利用弹簧测力计测量拉力的大小时,为了避免摩擦力对拉力的大小进行影响,则拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,A正确;
B.细线的作用只是为了确定拉力的方向,所以两弹簧测力计系的两条细线不必等长,B错误;
C.为了准备测量合力和分力的大小,则F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程,C正确;
D.为了验证合力和分力的关系具有普遍性,则F1、F2方向间夹角不一定为90°,D错误。
故选AC。
(2)乙图中F1、F2、F、F'四个力,其中F为平行四边形的对角线,是根据平行四边形作图得到的,其他三个力则由弹簧测力计直接测得的。
(3)由于实验的方法为等效替换法,则要求先后两次力的作用效果相同,所以两次实验中橡皮条沿同一方向伸长同一长度,BCD错误,A正确。
故选A。
(4)已知弹簧测力计M的最小刻度为0.1N,根据图示可以得出弹力的大小为3.00N。
【分析】(1)为了减小摩擦力的影响,则弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行;细线的作用是为了确定拉力的方向,不需要等长;合力和分力的大小不能超过弹簧测力计的量程;两个分力方向不需要垂直;
(2)F为平行四边形的对角线,是根据平行四边形作图得到的;
(3)实验要求先后两次力的作用效果相同,所以两次实验中橡皮条沿同一方向伸长同一长度;
(4)利用弹簧测力计的分度值可以得出弹力的大小。
13.【答案】解:(1)根据
海豚跃出水面时的速度大小为
(2)海豚跃出水面后上升的时间
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【分析】(1)海豚做竖直上抛运动,利用速度位移公式可以求出海豚跃出水面的速度大小;
(2)海豚上升做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出运动的时间。
14.【答案】解:(1)物体受力如图所示
物体所受合力
(2)竖直方向受力平衡有
解得
则动摩擦因数
(3)水平方向有
竖直方向有

联立解得
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;力的分解;力的合成与分解的运用
【解析】【分析】(1)物体受到拉力的作用时,根据力的合成可以求出合力的大小;
(2)当已知物体竖直方向处于平衡,根据平衡方程可以求出弹力的大小,结合摩擦力的大小可以求出动摩擦因数的大小;
(3)当物体的拉力改变时,利用滑动摩擦力的表达式可以求出摩擦力的大小,结合推力的大小可以求出合力的大小。
15.【答案】解:(1)汽车过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为
所以总的位移
(2)汽车过ETC通道时
过人工收费通道时
二者的位移差
汽车在这段位移内过ETC通道时做匀速直线运动,所以
【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)汽车过ETC通道时,根据速度位移公式可以求出加速和减速的位移,进而求出总位移的大小;
(2)汽车过ETC通道时,利用速度公式可以求出运动的总时间;汽车过人工收费通道时,利用速度公式可以求出运动的时间,结合速度位移公式可以求出运动的位移,结合过ETC通道运动的位移可以求出运动的时间差值。
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