河北新乐市第一中学2024-2025学年高一上学期第三次月考物理试题
一、单选题
1.启明驾校里有两辆汽车正在直道上练习,两车都从静止开始运动,如图甲所示是1号车的v-t图像,如图乙所示是2号车的a-t图像。根据图像可知( )
A.1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相同
B.1号车在0-1s内的运动方向与2s-4s内的运动方向相反
C.2号车在4s末的速度大小为10m/s
D.1号车在0-1s内比2号车在1s-2s的速度变化快
2.一辆小汽车以v0速度在水平道路上做匀速直线运动,已知本路段限速70km/h。司机突然发现前面50m处有一障碍物,经0.5s的反应时间后采取刹车,使汽车做匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2,并恰好没有撞到障碍物。下列说法正确的是( )
A.该汽车没有超速
B.0~2.5s内汽车的位移大小为40m
C.从刹车开始计时,t=5s时汽车的速度大小为5m/s
D.汽车整个运动时间为
3.如图所示,粗糙水平桌面上有一个玩具小屋,小红将一工艺品“旺狗”放在玩具小屋的屋顶斜面上,发现只要给“旺狗”一个向下的初速度,它便可沿屋顶斜面匀速下滑,此过程中小屋保持静止。已知小屋的质量为M,“旺狗”的质量为m。在“旺狗”匀速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.桌面对小屋有水平向右的摩擦力
B.桌面对小屋有水平向左的摩擦力
C.桌面对小屋的支持力等于(M+m)g
D.桌面对小屋的支持力小于(M+m)g
4.如图所示,匀速向右运动的水罐车内装满了水,车内有一浮在顶部的乒乓球A。当水罐车刹车时,小球相对容器的运动情况是( )
A.A球向右运动 B.A球向左运动 C.A球静止不动 D.A球向下运动
5.如图所示,AB为空心圆管(A为下端、B为上端)、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,A、C之间距离为。时刻,AB做自由落体运动,C从地面以初速度开始做竖直上抛运动,重力加速度,不计空气阻力。要使小球C在AB落地前穿过AB,的最小值为( )
A.9m/s B.10m/s C.10.5m/s D.12.5m/s
6.如图所示,质量分别为的三个小球、、,上面一根轻弹簧的上端固定在天花板上,、两球之间用轻杆连接,、两球之间通过一根不可伸长的细线和轻弹簧相连接,开始时整个系统处于静止状态,细线受到的拉力大小等于。在剪断细线的瞬间,以下关于球的加速度大小、球的加速度大小,球的加速度大小,正确的是( )
A.、、
B.、、
C.、、
D.、、
7.如图所示,一小车在光滑水平面上匀速运动,用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中,其中OA与竖直方向成30°角,∠AOB=15°,AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动,且欲使传感器示数为零,则 ( )
A.小车所受水平外力一定向右
B.小车可能向右运动,加速度大小为16m/s2
C.小车的加速度一定向左,大小可能为20m/s2
D.小车的加速度一定向左,大小一定为m/s2
二、多选题
8.如图所示,能垂直起降的载货电梯内放有一个物体。关于物体的说法正确的是( )
A.电梯减速上升时,物体处于失重状态
B.电梯加速上升时,物体处于失重状态
C.电梯减速下降时,物体处于失重状态
D.电梯加速下降时,物体处于失重状态
9.如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动。设乙对挡板的压力大小为F1,甲对斜面的压力大小为F2,在此过程中下列说法错误的是( )
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变
10.如图所示,倾角为的斜面体静置于粗糙水平地面,滑块通过穿过固定光滑圆环的轻质细绳与质量相同的小球相连,系统处于平衡状态,圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是( )
A.滑块受到斜面体的摩擦力方向沿斜面向上
B.滑块受到斜面体的摩擦力方向沿斜面向下
C.斜面体对地面的摩擦力方向水平向右
D.滑块对斜面体的摩擦力与地面对斜面体的摩擦力大小相等
三、实验题
11.小明同学用如图1所示的装置来完成探究“加速度与力、质量的关系”实验。
(1)用该装置进行实验, (选填“需要”或“不需要”)补偿阻力;
(2)根据实验要求进行实验,实验得到如图2所示的一条纸带,已知电源的频率为50Hz,每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,则小车运动的加速度大小为 (保留2位有效数字);
(3)改变钩码的质量,根据得到的多条纸带得到小车运动的加速度大小a并记录对应的力传感器的示数F,则根据实验数据得到的关系可能是 。
12.用安装如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。
(1)关于本实验,下列说法正确的有__________。
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
D.可得出弹簧弹力与弹簧长度成正比
(2)未挂钩码时,弹簧原长放大如图甲所示,可读得弹簧原长L0= cm。
(3)由图乙可算出B弹簧的劲度系数为 N/m。
四、解答题
13.如图所示,一位滑雪者从倾角θ=37°的斜坡上A处由静止开始自由下滑,经过4s滑至坡底B后进入水平雪道(B处有一光滑小圆弧与两雪道平滑连接),最终停在C处;已知滑雪板与斜坡雪地间的动摩擦因数,BC的长度为64m,(不计空气阻力,取,,),求:
(1)滑雪者在倾斜雪道上的加速度的大小;
(2)滑雪者在倾斜雪道上的末速度大小v及位移大小;
(3)滑雪板与水平雪地间的动摩擦因数。
14.如图所示,倾角的传送带以白的速度沿顺时针方向匀速转动,将物块B轻放在传送带下端的同时,物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑,结果两物块恰好没有在传送带上相碰,物块与传送带间的动摩擦因数均为,不计物块大小,重力加速度g取,,,求:
(1)两物块刚在传送带上运动时各自的加速度大小;
(2)两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用的时间;
(3)传送带上下端间的距离。
15.图,质量为的滑块(可视为质点)叠放在质量为、长度为的长木板上,放在足够长的水平面上,、均处于静止状态。现用力敲的左端,使瞬间获得水平向右、大小为的初速度。已知、间的动摩擦因数为,与水平面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。求:
(1)被敲击后的瞬间,、的加速度大小;
(2)最终停在上的位置距右端的距离;
(3)、达到共速的瞬间,一质量为的滑块(可视为质点,图中未画出)以水平向左、大小为的速度从右端滑上,已知、间的动摩擦因数为,求最终、之间的距离。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C B C A B AD ABC BC
11. 需要 0.75 A
【详解】(1)[1]因木板所受的滑动摩擦力不便于测出,则需垫高木板用小车所受重力的分力平衡掉滑动摩擦力,故实验需要补偿阻力;
(2)[2] 每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,则计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动的判别式,结合连续的六段位移由逐差法可得
(3)[3]因平衡了摩擦力,力传感器测出了绳的拉力,对小车有
可得
则图像为过原点的倾斜直线,因测出了准确的合力则图像不会弯曲,故选A。
12.(1)AC
(2)7.00
(3)10/10.0
【详解】(1)A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,故A正确;
B.将弹簧悬挂在铁架台上,用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的原长x0,悬挂钩码后用直尺测得弹簧的长度x1,弹簧的伸长量x为
故B错误;
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态,C正确;
D.用同一个弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出弹力与形变量成正比,D错误。
故选AC。
(2)刻度尺最小刻度为0.1cm,弹簧原长
(3)图像的斜率等于弹簧劲度系数,则由图乙可算出B弹簧的劲度系数为
13.(1)
(2)v=16m/s
(3)
【详解】(1)对滑雪者受力分析如图所示
沿斜坡和垂直斜坡方向分别有
又
解得
(2)由匀变速直线运动的规律得
解得
v=16m/s
由匀变速直线运动的规律得
解得
(3)设滑雪者在水平雪道上滑行的加速度大小为,由匀变速直线运动的规律得
解得
由牛顿第二定律得
解得
14.(1),;(2);(3)
【详解】(1)刚开始物块A沿传送带向下运动的加速度大小为
对于物块B,向上运动的加速度大小
(2)物块B在传送带上加速的时间
物块A从冲上传送带到速度为零所用时间
物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为
所以,两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用时间为
(3)在时间内,物块A、B的位移大小相等为
物块A速度为零时,A、B间距离
因此传送带下端到上端的距离
15.(1) ;(2);(3)
【详解】(1)以向右为正方向,被敲击后的瞬间,、的加速度分别为
由此可知被敲击后的瞬间,的加速度大小为、的加速度大小为
(2)、达到共速所用的时间为,该过程中、的相对位移为
解得
假设共速之后、能够保持相对静止,则两者的加速度为
对物块受力分析可知,、之间的摩擦力为
解得
、之间的摩擦力大小为,方向向左
又因为、之间的最大静摩擦力为
假设成立,、共速之后保持相对静止,最终停在上的位置距右端的距离为
(3)物块滑上之后的加速度为
假设滑上之后、能保持相对静止,则两者的共同加速为
对物块受力分析可知,、之间的摩擦力为
解得
、之间的摩擦力大小为,方向向左
又因为、之间的最大静摩擦力为
假设成立,物块滑上之后、保持相对静止,三者达到共速所用的时间为,这段时间中、的相对位移为
解得
假设共速之后、、能保持相对静止,则三者的共同加速为
对、受力分析可知两者受到的摩擦力分别为
均小于最大静摩擦,假设成立,、、共速之后保持相对静止,最终、之间的距离为