河北省保定市曲阳县第一高级名校2024-2025学年高一(下)开学考试
物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.北京时间2024年8月4日,郑钦文在巴黎奥运会网球女单决赛中,以2:0击败了克罗地亚选手维基奇后夺冠,夺得中国网球首枚奥运女单金牌。下列说法正确的是( )
A.研究击球的动作时可以将郑钦文看作质点
B.研究网球的运动轨迹时可以将网球看作质点
C.研究网球在空中转动情况时可以将网球看作质点
D.研究网球在上方灯光照射下在地面的影子时,可以将网球看作质点
2.在南昌西站,一旅客在站台8号车厢候车线处候车。若列车每节车厢的长度(不计相邻车厢的间隙)均为25m,列车进站的运动可视为匀减速直线运动,则第6节车厢经过旅客用时,列车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示。列车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3.用两根细线AC和BD悬挂一薄板,静止时,两细线与竖直方向的夹角如图所示。下列说法正确的是()
A.薄板的重心一定在AC和BD的延长线交点处
B.AC的拉力与BD的拉力之比
C.若保持AC不动,缓慢逆时针移动B端使BD至竖直,则AC的拉力先减小后增大
D.若剪断细线BD,则剪断瞬间,薄板的加速度大小小于g
4.关于物体做匀加速直线运动的描述,下列说法正确的是( )
A.相等时间间隔的速度变化量一定相同
B.相邻的等位移间隔的时间之差相等
C.开始的三个相邻等时间间隔内,位移之比为1:3:5
D.中间时刻的瞬时速度大于中点位置的瞬时速度
5.如图所示,足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角,传动带正在以恒定速度沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度由传送带底端滑上传送带,已知,物块与传送带间的动摩擦因数。设沿传送带向上为正方向,若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、x、f、表示,则下列关于物块在传送带上运动过程中的图像描述正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,半球形容器内有三块不同长度的滑板、、,其下端都固定于容器底部点,上端搁在容器侧壁上,与水平面间的夹角分别为、、。若三个完全相同的滑块同时从A、B、C处开始由静止下滑(忽略阻力),则( )
A.A处滑块最先到达点
B.B处滑块最先到达点
C.三种情况下滑块到达点的速度不相同
D.若换用摩擦系数相同的杆,运动过程中产生的摩擦热相等
7.如图所示,两相同的小球M、N用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘墙壁上的O点,悬点到小球中心的距离均为L,给小球N带上电,电荷量大小为q,小球M上电荷量未知且保持不变.由于库仑斥力作用,初次平衡时两小球间的距离为d1,由于某种原因,小球N缓慢漏电,当两小球间的距离为d2时,小球N的电荷量为
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图甲、乙所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~4s内位移为0
B.乙图中,物体在t=1s时刻改变运动方向
C.甲图中,0~2s内物体的速度先增大后减小
D.乙图中,0~2s内物体的加速度大小不变
9.如图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机,其原理可简化为:一个质量为的支架(含电动机)上,有一根长为的轻杆带动一个质量为的铁球(铁球可视为质点),如图乙所示,重力加速度为,若在某次打夯过程中,铁球以角速度匀速转动,则( )
A.铁球所受合力大小不变
B.铁球转动到最高点时,处于超重状态
C.铁球做圆周运动的向心加速度始终不变
D.若铁球转动到最高点时,支架对地面的压力刚好为零,则此时铁球线速度大小
10.如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中( )
A.A对篮球的压力大于篮球对A的压力
B.A、B对篮球的合力不变
C.A对篮球的压力减小
D.B对篮球的压力增大
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某实验小组在完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验后,为提高测量精度,重新设计实验方案来测量弹簧的劲度系数k。实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①用卡钳将游标卡尺的游标尺竖直固定在一定高度;
②弹簧的一端固定在游标卡尺尺身的外测量爪上,另一端勾住钢球上的挂绳;
③将钢球放在水平放置的电子天平上,实验中始终保持弹簧竖直且处于拉伸状态(在弹性限度内);
④初始时,调节游标卡尺使其读数为0.00,此时电子天平示数为;
⑤缓慢向下拉动尺身,改变电子天平的示数m,m每增加,拧紧游标尺紧固螺钉,读出对应的游标卡尺读数L,在表格中记录实验数据。
完成下列填空:
(1)缓慢向下拉动尺身,弹簧伸长量将 (填“增大”或“减小”);
(2)部分实验数据如下表,其中6号数据所对应的游标卡尺读数如图乙所示,其读数为: ;
数据编号 1 2 3 4 5 6
游标卡尺读数 0.00 4.00 8.10 12.08 16.00 ?
电子天平示数 28.00 29.00 30.00 31.00 32.00 33.00
(3)根据上表,用“×”在图丙坐标纸中至少描出5个数据点,并绘制图像;
(4)写出m随L的变化关系: (用、L、k和重力加速度g表示);
(5)根据图像可得弹簧的劲度系数 (g取,结果保留3位有效数字)。
12.某小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置“研究加速度与力的关系”和“验证机械能守恒定律”。气垫导轨已调至水平,细线与轨道平行。托盘和砝码的总质量、滑块(含遮光条)的质量、滑块释放点到光电门的距离、遮光条的宽度和挡光片通过光电门的时间分别用m1、m2、l、d和△t表示。已知当地重力加速度为g。请完成下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,游标卡尺的示数如图乙所示,则 mm;
(2)“研究加速度与力的关系”。实验过程中可近似认为托盘和砝码受到的总重力等于滑块(含遮光条)所受的拉力。
①改变托盘中的砝码个数,每次从同一位置静止释放滑块,测出△t。为完成实验,除已测量的物理量而外,还必需要测量的物理量有 (选填“m1、m2、l);
②用所测物理量写出求滑块加速度大小的表达式 (用“l、d或△t表示)。
(3)“验证系统机械能守恒定律”。先测出m1、m2,通过改变滑块的静止释放位置,测出多组l、△t数据,并利用实验数据绘制出图像如图丙所示。若图丙中直线的斜率近似等于 (用m1、m2和g表示),则可认为该系统机械能守恒。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13.中国籍后极限爱好者叶晨光身披国旗完成了万米高空跳伞挑战,打破了国人高空跳伞最高纪录。叶晨光从的高度飞机下落,并在离地足够高的地方开伞。若他和伞的总质量为,请思考下列问题本题数据运算取:
(1)开始时叶晨光做自由落体运动,求出他在末的速度大小以及前内的位移大小。
(2)当降落伞完全打开后,叶晨光和伞所受空气阻力的大小与速度的平方成正比,即取。设伞完全打开时速度为,求此时的加速度。
(3)当降落伞完全打开后,通过分析说明叶晨光做怎样的运动?并根据你的分析粗略画出对应的图。
14.如图(a)所示,木板静止在光滑水平面上,木板右侧距离为处固定弹性挡板。质量的小物块以的初速度从最左端冲上木板,一段时间后木板与挡板发生弹性碰撞。木板与小物块之间的动摩擦因数。第一次碰撞完瞬间开始的内木板的图像如图(b)所示,此过程木板的加速度大小为。在以后的运动过程中,小物块始终没有滑离木板。重力加速度,求:
(1)加速度和木板的质量;
(2)的最小值;
(3)木板的最小长度。
15.如图所示,粗糙斜面倾角,斜面长,斜面底端A有固定挡板,斜面顶端有一长度为h的粘性挡板,为一段半径的圆弧,半径与竖直方向夹角为,处于竖直平面上,将质量为m、长度为L,厚度为h的木板置于斜面底端,质量也为m的小物块(可看作质点)静止在木板下端,整个系统处于静止状态。木板上端若到达斜面顶端B点会被牢固粘连,物块若到达C点能无能量损失进入圆弧。若同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度,木板上端恰能到达B点。现给物块沿斜面向上的初速度,并给木板施加一沿斜面向上的恒力。物块刚好不从木板上端脱离木板。已知木板与斜面间的动摩擦因数,物块与本板间的动摩擦因数为,,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,,。
(1)求大小;
(2)求物块与木板间的动摩擦因数;
(3)给物块沿斜面向上的初速度,并给木板施加一沿斜面向上的恒力,若改变s的大小,木板能在与物块共速前到达B端且物块进入圆弧后不脱离圆弧。求s的取值范围。
答案解析部分
1.B
2.A
3.D
4.A
5.D
6.C
7.B
8.A,D
9.A,D
10.B,C
11.(1)减小
(2)
(3)
(4)
(5)2.45
12.(1)
(2);
(3)
13.(1)由自由落体规律,他在 末的速度 大小为
前 内的位移 大小为
(2)伞完全打开时速度为 ,此时空气阻力
由此时对应的空气阻力
则由牛顿第二定律
解得此时加速度为
方向竖直向上。
(3)由可知,当降落伞完全打开后,运动员先做加速度越来越小的减速运动,然后做匀速直线运动,如图所示。
14.(1)根据图像可知
根据牛顿第二定律得
(2)小物块在木板上滑行,动量守恒
解得v2=3m/s木板与挡板碰撞前已经共速,所以共速碰撞,x最小,
对木板解得
(3)经过多次碰撞,木板最终停在挡板处,由能量守恒可得解得
15.(1)解:由于,可知,当同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度时,物块与木板保持相对静止向上做匀减速直线运动,对物块与木板整体有
解得
根据题意,此过程木板上端恰能到达B点,则有
解得
(2)解:给物块初速度时,对物块有
对木板有
经历时间,两者达到相等速度,则有
之后,由于
即之后做匀速直线运动,木板到达B后,物块进一步向上做匀减速直线运动,由于物块刚好不从木板上端脱离木板,则物块减速至C时,速度恰好等于0,则有
解得,
(3)解:若物块在圆弧中恰好做完整的圆周运动,则在最高点D有
解得
令物块此过程在C点速度为,则有
解得
若物块在圆弧中恰好到达与圆心等高位置速度减为0,令物块此过程在C点速度为,则有
解得
改变s的大小,木板能即在与物块共速前到达B端,则此过程中,物块一直以加速度a2向上做匀减速直线运动,当减速至时,则
解得
斜面长度不可能小于木板的长度,表明上述情景不存在。当减速至时,则
解得
根据(2)可知物块前后做匀减速的位移和值为
综合所述,s的取值范围为