湖北省咸宁市崇阳县2024-2025学年高一下学期开学考试
物理试题
一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选错或不答的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.图甲中,港珠澳大桥全长55km,设计时速100km/h,其中55km是汽车的位移大小,100km/h是汽车的瞬时速度大小
B.图乙中,伽利略对自由落体运动的研究中,猜想物体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C.图丙中,落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
D.图丁中,铁块所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
2.下列说法正确的是( )
A.长度、质量和时间是基本单位
B.手握竖直的圆柱形玻璃杯在空中保持静止,在握力增大时不会使玻璃杯所受的摩擦力变大
C.加速度的定义式为
D.物体在做变速运动时没有惯性
3.如图所示,表面粗糙的斜劈C放置在粗糙水平地面上,细线绕过滑轮和连接在竖直墙O处,连接A物体的细线与斜劈平行,滑轮O固定在斜劈上,动滑轮跨在细线上,其下端悬挂B物体。A与C物体始终静止,不计细线与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.将悬点O下移少许,细线与竖直墙而夹角变大
B.将悬点O上移少许,滑轮受到细线的弹力变小
C.逐渐增大B物体质量,地面对斜劈的摩擦力逐渐变大
D.逐渐减小B物体质量,A物体受到的摩擦力逐渐变小
4.2024年8月,中国战机轰6K与俄罗斯战机图95组成编队,飞越白令海峡。下列说法正确的是( )
A.轰6K加速过程中惯性增大
B.轰6K飞行速度越大,加速度越大
C.观察轰6K空中加油时,可将其看成质点
D.轰6K加速向上爬升时,机内飞行员处于超重状态
5.如图所示,一个人用绕过光滑定滑轮的轻绳提升重物,重物的重力为G,人以速度v向右匀速运动,当人所拉的轻绳与水平方向的夹角为时,下列说法正确的是( )
A.重物受到的合力为零 B.人受到的合力为零
C.地面对人的摩擦力大小等于 D.轻绳对滑轮的作用力大小为
6.如图所示,光滑水平面上有质量均为2kg的A、B、C三个滑块,其中A放在B的上面,B、C用轻质弹簧相连,用水平恒力F向右拉滑块A,三个滑块一起做匀加速直线运动,A、B间刚好没有相对运动。已知A、B间的动摩擦因数,弹簧原长为10cm,劲度系数,最大静摩擦力等于滑块摩擦力。若突然撤去力F,下列说法中正确的是( )
A.恒力
B.恒力F作用时,B、C间的距离为18cm
C.撤去F瞬间,B的加速度大小为,方向水平向左
D.撤去F后,AB间出现相对运动
7.2023年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家,表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。阿秒激光脉冲(1阿秒秒)是目前人们所能控制的最短时间过程,可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。其应用类似于频闪照相机,下面三幅图是同一小球,在同一地点,用同一频闪照相仪得到的运动照片,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中小球在相等时间内位移的变化量不相同
B.丙图中小球在上升过程中处于超重状态
C.三种运动过程中,相等时间内小球在竖直方向上位移相同
D.三种运动过程中,相等时间内小球速度变化量不相同
8.如图所示,一个固定斜面的倾角,其中段光滑,段粗糙,斜面足够长。在段并排放着10个完全相同的正方形小物块,第1个小物块的前端刚好在B点,由静止释放以后,当第4个小物块刚滑过B点时速度最大。已知每个小物块的质量均为m,边长均为d,取,,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.在段小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
B.第2个小物块刚滑过B点瞬间的加速度大小为0.5g
C.第2个小物块刚滑过B点瞬间,第5和第6个小物块之间的作用力大小为0.25mg
D.10个小物块的最大总动能为
9.如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的图像。以下判断正确的是( )
A.在内,物体做匀速直线运动
B.在内,物体做匀变速曲线运动
C.时物体的速度大小为
D.时物体的速度大小为
10.如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,一段时间后撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中,最大速度为v,加速阶段的位移与减速阶段的位移相等,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻,则( )
A.加速过程中通过金属棒的电荷量为
B.金属棒加速的时间为
C.加速过程中拉力的最大值为
D.加速过程中拉力做的功为
二、实验题(本题2小题,每空2分,共16分)
11.如图所示为“验证力的平行四边形定则”的实验,实验步骤如下:
①用两个相同的弹簧测力计沿细绳互成角度拉套在橡皮筋结点的细绳套,使橡皮筋伸长,结点到达纸面上某一位置静止,记为O;
②记录两个弹簧测力计的拉力、的_____和_____;
③只用一个弹簧测力计拉绳套,使结点_____,记录弹簧测力计的拉力F;
④按照力的图示要求,作出拉力、、F的图示;
⑤根据力的平行四边形定则,作出和的合力;
⑥比较F与的大小、方向的一致程度。
(1)请将步骤②中的内容填写完整: 、 。
(2)请将步骤③中的内容填写完整: 。
(3)下图四个实验报告中的实验记录及数据处理,正确的是_____(选填对应选项的字母)。
A. B.
C. D.
12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的总质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)甲同学以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a F图线是一条直线,如图所示,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量M= 。
A. B.
C. D.
(4)乙同学根据测量数据作出如图4所示的a F图线,该同学做实验时存在的问题是 。
三、计算题(本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.屋檐离地面3.2m高,每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于窗户的上、下沿,如图所示,问:
(1)每滴水从屋檐到落地时间
(2)滴水的时间间隔是多少 (g取10m/s2)
(3)窗户高度 (上下沿距离)
14.如图所示,一条不可伸长的轻绳长度为,其一端固定在天花板上的O点,另一端连接一个质量为的小球A。在O点的正下方距离为处有一个小水平平台,平台上静止放置一个质量为的小球B。现使小球A从O点以大小为的初速度水平抛出,小球A运动到最低点时恰好能与小球B发生对心碰撞,不计空气阻力,重力加速度大小。求:
(1)轻绳刚拉直前瞬间小球A的速度大小;
(2)小球A刚好运动到O点正下方时(与B碰前瞬间),轻绳中的张力大小;
(3)小球A与小球B碰后瞬间,小球A动能的取值范围。(以上所有结果用根号或分式表示)
15.某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘,转盘轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H,A点位于平台边缘的正上方,水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后,按动开关,在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,起动后2s悬挂器脱落。设人的质量为m,(人可看成质点),人与转盘间的最大静摩擦力为,重力加速度为g。(结果保留两位有效数字)
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度应限制在什么范围?
(2)若,,取,当时选手恰好落到转盘的圆心上,求L。
(3)若,,,取,选手要想成功落在转盘上,求加速度a的范围。
答案解析部分
1.C
2.B
3.C
4.D
5.B
6.B
7.A
8.C,D
9.B,C
10.A,B
11.(1)大小;方向
(2)仍到位置O
(3)B
12.BC;2.00;C;没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
13.(1)解:由解得
(2)解:时间间隔
(3)解:第3滴下落
第2滴下落
窗户高度
14.(1)令绳拉直前瞬间A的速率为,
拉直前对A有①,
②,
③,
④
解得:,⑤
(2)绳拉直后瞬间,A速率为⑥
其中⑦,
⑧
解得:
绳拉直后到A、B碰前,对A有⑨,
其中为A在最低点碰前速率
A刚到最低点时有⑩
解得:
(3)若A与B发生完全非弹性正碰,则碰后A的动能最大,
即有 ,
若A与B发生弹性正碰,则碰后A的动能最小,
即有 ,
,
解得:
15.(1)解:设人落在转盘边缘处恰好不被甩下,此时最大静摩擦力提供向心力,则有:
解得
故转盘的角速度。
(2)解:人处于匀加速过程:
人处于平抛过程:,得
故。
(3)解:分析知a最小时人落在转盘左端,a最大时人落在转盘右端,
由
得
人落在转盘左端时
解得
人落在转盘右端时
解得,
故加速度a的范围是:。