四川省眉山市仁寿第一中学校南校区2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
一、单选题
1.北京时间2021年7月29日,在东京奥运会乒乓球女单比赛中,陈梦摘金,孙颖莎夺银。关于乒乓球的运动下列说法正确的是( )
A.研究侧旋球的打法时可以把乒乓球看做质点
B.在研究乒乓球被球拍击出点到落地点之间距离时,可以把球看做质点
C.乒乓球在空中做的是匀变速直线运动
D.球在空中飞行的过程内位移的大小等于路程
2.下列关于重力和弹力的说法,正确的是( )
A.静止在水平桌面上的书本,其受到桌面的支持力是由于桌面发生了弹性形变
B.物体运动状态发生变化时,物体所受的重力也会发生改变
C.形状规则的物体,其重心一定在几何中心上
D.两个相互接触的物体间一定有弹力
3.如图甲所示,水平的实验台上固定着一个力传感器,力传感器与一个质量为2.5kg的物块用水平轻绳连接,物块放置在粗糙的长木板上。用力水平向左拉长木板,传感器记录的F—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t=5s时,物块受到木板的摩擦力方向为向右
B.t=5s后,长木板一定保持匀速直线运动
C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10N
D.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.28
4.图(a)为拉链拉头劈开链齿的实例,此过程可简化成图(b)的模型。已知拉头对链齿施加一个竖直向下的力F,模形物顶端夹角为,则楔形物两侧会对链齿产生的侧向压力为( )
A. B.
C. D.
5.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距330m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距370m,已知超声波传播速度为340m/s,则下列说法正确的是( )
A.经3s,B接收到返回的超声波
B.超声波追上A车时,A车前进了15m
C.A车加速度的大小为10m/s2
D.A车加速度的大小为20m/s2
6.如图所示,质量的物体P静止在地面上,用轻绳通过光滑、轻质定滑轮1、2(滑轮的大小相等,轴心在同一水平线上)与质量的小球Q连接在一起,初始时刻滑轮2与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球Q与滑轮1间的轻绳刚好位于竖直方向。现在用一水平向左的力F缓慢拉动小球Q,直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,。下列说法中正确的是( )
A.初始时P受到地面的摩擦力为19N
B.此过程中绳子拉力先增大后减小
C.小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53°
D.轴对滑轮2的最大作用力方向不变,始终竖直向上
二、多选题
7.蹦床是一项专业运动员利用蹦床的反弹效果表现技巧的竞技运动,属体操项目之一。朱雪莹在东京奥运会夺冠一跳如图所示。某段过程中,她自距水平网面高3.2m处由静止下落,与网作用0.5s后,竖直向上弹离水平网面的最大高度为5m,若忽略触网过程中蹬网发力动作而将其视为质点,不计空气阻力且规定竖直向下为正方向, 。下列说法正确的是( )
A.她下落到刚接触网面时的速度为8m/s
B.她离开网面向上运动到最高点的过程历时0.8s
C.她与网作用过程中的平均加速度为-36m/s2
D.她自静止下落到弹回至最高点的过程中,平均速度为
8.2019年12月17日,我国第二艘航母“山东舰”正式入列我国海军,此舰为首艘国产航母,标志着我国的军舰建造技术进入新时代。为使舰载机在几秒内迅速停在航母上,需要利用阻拦索将舰载机高速拦停(如图1),此过程可简化为如图2所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面平行。舰载机从正中央钩住阻挡索,实现减速。阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受摩擦力一直在变大
D.当阻拦索被拉至夹角为时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的拉力大小为F
9.甲图中, 轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,两图中重物都静止,则下列说法中正确的是( )
A.与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为
B.轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg
C.两根杆中弹力方向均沿杆方向
D.若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,乙中轻绳更容易断裂
10.如图所示,质量为mA=10kg的A物块下端连接着固定在直立于地面的轻质弹簧,上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳,绳的另一端连接着静置于地面、质量为mB=20kg的物块B。此时,与A相连的轻绳处于竖直方向,与B相连的轻绳与水平地面成37°角,并且弹簧的形变量为20cm,若弹簧劲度系数为k=200N/m,取重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计滑轮与轻绳间的摩擦。关于物块B的受力情况,下列分析正确的有( )
A.轻绳对物块B的拉力一定为60N
B.地面对物块B的支持力一定为164N
C.地面对物块B的摩擦力可能为48N
D.轻绳对物块B的拉力与地面对物块B的摩擦力的合力一定竖直向上
三、实验题
11.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.
(1)实验中必要的措施是 .
A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm.则小车的加速度a= m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s.(结果均保留两位有效数字)
12.请完成“探究两个互成角度力的合成规律”实验的相关内容。
(1)如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套。实验器材中图钉的作用是 。
(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数和及 。
(3)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数 N和 。
(4)如图丁所示,已按一定比例作出了、和的图示,请用作图法作出和的合力F。
(5)F与大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由引起,则原因是的大小比真实值偏 (填“大”或“小”)或与的夹角比真实夹角偏 (填“大”或“小”)。
四、解答题
13.一汽车在出厂前做刹车实验,假设刹车过程汽车做匀减速直线运动,其中对汽车经过A点时开始计时一段时间内的刹车数据作了记录:第1s内位移为24m,第3s末速度为4m/s.求:
(1)汽车经过A点时速度大小和汽车刹车过程的加速度大小;
(2)4s内的位移大小.
14.如图,质量为1kg的物体A放在倾角为的斜面上时,恰好能匀速下滑。现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,(已知,,取)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)物体B的质量;
(3)假如A之前静止在斜面上,现从0开始逐渐缓慢增大B的质量,直到A开始运动,继续增大B的质量。设沿斜面向上为正方向,请定量画出上述过程A受到的摩擦力f和B质量的图像,即图像。
15.如图,某一长直的赛道上,一辆F1赛车前方198m处有安全车1正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车手经过0.2s的反应时间后从静止出发以2m/s2的加速度追赶。设各车辆间经过时不会相碰。
(1)求赛车追上安全车1时的速度大小;
(2)求赛车追上之前与安全车1的最远距离;
(3)当赛车刚追上安全车1时,赛车手立即刹车使赛车做匀减速直线运动。某时刻赛车遇到以4m/s的速度同方向匀速前进的安全车2,已知从此时刻起赛车第1s内的位移为12m,第4s内的位移为0.5m。求赛车从第一次追上安全车1到与安全车2第二次相遇经过的时间。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D C D C AC BD AB CD
11. (1)AB (2)0.80 0.40
【详解】①为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平;同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带,故AB正确;本实验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量;只要能让小车做匀加速运动即可,故C错误;由C的分析可知,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力,故D错误,故选AB.
②每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为;
根据逐差法可知,物体的加速度;
B点的速度等于AC段的平均速度,则有:.
12.(1)固定白纸和橡皮条
(2)两细绳的方向
(3) 3.00 细绳的方向
(4)见解析
(5) 大 大
【详解】(1)实验中用图钉把白纸固定在水平木板上,将橡皮条一端固定在A点。
(2)用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数和及两细绳的方向。
(3)[1][2]由图丙可知最小刻度为0.1N,应估读到下一位,则记下此时弹簧测力计的示数和细绳的方向。
(4)根据和的大小和方向做平行四边形,可得和的合力F,如图所示
(5)[1][2]根据平行四边形法则,和合力向左偏,如果此偏差仅由引起,没有误差,则原因是的大小比真实值偏大或与的夹角比真实夹角偏大。
13.(1)v0=28m/s,a=8m/s2 (2)x=49m
【详解】(1)设汽车经过A点时速度大小为v0,第3s末速度大小为v,第1s内位移为x1,加速度大小为a,汽车做匀减速运动,
第1s内位移
速度
联立解得:汽车经过A点时速度为v0=28m/s
汽车刹车过程的加速度大小为a=8m/s2
(2)设4s内位移为x,汽车经过停止
解得:
由平均速度
解得:
14.(1)0.75;(2)1.2kg;(3)见解析
【详解】(1)物块放在斜面上恰好能匀速下滑,故
解得
(2)用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,故
解得
(3)A之前静止在斜面上
从0开始逐渐缓慢增大B的质量
故随着物体B的质量增加,A受到的摩擦力减小,二者属于线性关系。当减小到0时
之后,继续增大B的质量,A所受的摩擦力将沿斜面向下增加
当达到最大静摩擦时, ,A开始运动,再增加B的质量,A所受的摩擦力将保持不变。
综上所述,A受到的摩擦力和B质量的图像如图所示
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)设赛车从静止起经t1时间追上安全车1,设赛车加速度大小为,由位移关系得
即
解得
得赛车追上安全车1时的速度大小为
(2)两车速度相等时,相距最远有
所求最远距离位
即
(3)①假设第4s内赛车未停下来,根据匀变速运动推论有
根据中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度有
假设错误,赛车在第4s内已经停下来,设第3s末即第4s初速度为,有
解得
③第一次追上安全车1到第一次追上安全车2
④第一次追上安全车2到第二次追上安全车2,假设两车一直在运动,由位移关系得
解得
赛车停下来的时间
假设不成立,所以赛车已停止运动,得第二次相遇有
解得
⑤所求时间为