贵州省贵阳市2024-2025学年高一上学期期末监测物理试题
一、单选题
1.下列属于力的单位是( )
A. B. C. D.
2.CR400BF—Z型复兴号智能动车组的最高运营时速可达350公里。“时速350公里”是用来描述该动车组( )
A.位置变化的快慢 B.位置变化的多少
C.速度变化的多少 D.速度变化的快慢
3.一个原来静止的质点仅受如图所示的三个力作用,其中两个力相互垂直,且三个力的大小相等,则该质点可能( )
A.做匀速直线运动 B.仍处于静止状态
C.做匀加速直线运动 D.做平抛运动
4.如图,质量为1.2kg的木块静止在水平地板上,木块与地板间的最大静摩擦力为4N。它与水平地板间的动摩擦因数为0.3,重力加速度大小g取10m/s2,则下列关于木块的说法正确的是( )
A.若对木块施以3.6N的水平拉力,木块将做匀速直线运动
B.若对木块施以3.8N的水平拉力,此时木块所受合力大小为0.2N
C.若对木块施以4N的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为0
D.若对木块施以5N的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为3.6N
5.一列火车自静止开始沿着直轨道前进,其速度v与时间t的关系如图所示。若全程的时间为t0, 时间段的速度为v0,则列车在全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
6.如图,弹簧和刻度尺都悬挂在水平支架上,弹簧下端挂上一个重物,稳定时,弹簧上的水平指针指在刻度尺的58.00cm处,在重物下再挂500克的重物,稳定时,指针指在刻度尺的33.00cm处,重力加速度大小g取10m/s2,则该弹簧的劲度系数为( )
A.20N/m B.200N/m
C.86.2N/m D.15.15N/m
7.一探测气球从地面加速上升至距离地面40m高度处时速度达到10m/s,此时一颗螺丝钉突然从探测气球装置上脱落。不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2,此螺丝钉从脱落到落地所经历的时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.4s
二、多选题
8.物理学崇尚理性思维,重视逻辑,其理论总是建立在对事实观察的基础上,下列说法正确的是( )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想斜面实验”得出结论:力不是维持物体运动的原因
C.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因
D.火箭在外太空中飞行时,因没有空气可推,所以火箭在外太空前进违背了牛顿第三定律
9.一质点做直线运动的位置(x)—时间(t)关系如图所示。关于该质点,下列说法正确的是( )
A.在3.0s时刻,此质点的速度大小为1.5m/s
B.在0~4.0s内,此质点做匀加速直线运动
C.在4.0s时刻后,此质点做反向匀减速直线运动
D.在0~10.0s内,此质点平均速度的大小为0.4m/s
10.如图所示的悬空平台,其中木板质量M=30kg,其上放置一台秤。一个质量m=60kg的人,站在台秤上,对绳施加向下的力,台秤质量不计,不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2,则( )
A.当平台静止,绳上张力大小为300N
B.当平台静止,台秤的示数为600N
C.当人对绳施加600N的力,平台向上的加速度为10m/s2
D.当人对绳施加600N的力,台秤的示数为600N
三、实验题
11.李明同学利用如图甲所示的方法来验证平行四边形定则,所使用的器材有:橡皮条,轻质小圆环,两个弹簧测力计。弹簧测力计通过细线与小圆环连接,橡皮条的一端连接轻质小圆环,另一端固定,橡皮条长度为GE。操作过程如下:
a.用两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力F1、F2的共同作用,处于O点,记下此时两细线的拉伸方向和两个测力计的读数;
b.改用一个测力计通过细线拉住小圆环,小环受到拉力F作用,仍使它处于O点,记下此时细线的拉伸方向和测力计的读数。
(1)F等于F1、F2的合力的依据是 ;
(2)某次实验中,李明同学在方格纸上记录数据,小方格的边长表示1N,根据实验数据画出了F、F1、F2,如图乙所示。请运用平行四边形定则在图乙中规范画出F1、F2的合力 ,该力的大小为 N;
(3)根据李明的实验数据得出本次实验的结论: 。
12.甲、乙、丙三组同学采用同一方案做“探究加速度与力的关系”实验,其装置均如图1所示。三组同学组装好器材,用调整木板倾角、补偿阻力的方法平衡小车受到的阻力。他们所用交流电源的频率为50Hz。
请回答下列问题:
(1)保持小车质量不变,改变槽码质量,得到多组数据。以小车所受拉力(槽码的总重力)为横坐标,加速度为纵坐标,甲、乙、丙三组同学分别得到的a—F图线如图2所示。三组同学所取的标度相同,由图可知。
(ⅰ)甲、乙两组所得图线的斜率明显不同,其原因是甲组所用 (填选项前字母)比乙组的小;
A.槽码的总质量
B.长木板的倾角
C.小车和车中砝码的总质量
(ⅱ)丙组所得图线没有过原点的原因可能是 ;
A.没有完全平衡摩擦力
B.长木板的倾角过大
C.不满足槽码的质量远小于小车和砝码总质量条件
(ⅲ)在小车质量一定的条件下,所得的结论是 ;
(2)甲组正确操作,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点及部分实验数据如图3所示,两相邻计数点间有四个点未画出,则小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)如果还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验,应该怎样调整实验条件: 。
四、解答题
13.一架轰炸机在距地面1125m的高空以216km/h的水平速度匀速飞行,现要炸掉敌方地上的一座军火库。重力加速度大小g取10m/s2,求:
(1)炸弹应在轰炸机飞过军火库正上方多长时间之前投掷,才能击中目标;
(2)从炸弹离开飞机到击中目标,飞机又飞行的距离。
14.冬季是火灾多发、易发时节,居民家庭要增强消防安全意识,安全用火用电用气。一辆微型电动消防车为及时救火,拉响警笛从t = 0时由静止紧急出发做匀加速运动,加速度大小a = 2 m/s2,在t1 = 10 s时刻停止加速开始做匀速运动,之后某时刻消防车关闭警笛,t2 = 41 s时刻在消防车出发处的居民听到消防车发出的最后的警笛声。已知声音在空气中的传播速度v0 = 340 m/s,求:
(1)此消防车做匀速运动时的速度大小;
(2)此消防车关闭警笛的时刻;
(3)居民听到此消防车发出的最后警笛声时,消防车距出发处的距离。
15.一个质量为M、倾角为45°的斜面体固定于光滑水平地面上,现将一质量为m的滑块从斜面顶端由静止释放,如图所示。若该斜面光滑,滑块从顶端沿斜面下滑至底端的时间为t;若该斜面粗糙,此滑块从顶端沿斜面下滑至底端的时间为2t。该滑块可视为质点,重力加速度大小为g。
(1)请画出滑块沿粗糙斜面下滑时的受力示意图,并用相应字母符号标称所受的力;
(2)求滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数;
(3)承接第(2)问,若斜面体不固定,滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,欲使滑块与斜面体保持相对静止,求对斜面体施加的水平向右推力大小的范围。
参考答案
1.A
2.A
3.C
4.D
5.B
6.A
7.D
8.BC
9.AD
10.ACD
11.(1)等效替代法
(2) 5
(3)力的合成遵循平行四边形定则
12.(1) C B 小车的加速度与合外力成正比
(2)0.51
(3)保持槽码质量不变,改变小车和砝码的总质量
【详解】(1)[1]甲、乙图像均经过了坐标原点,表明已经平衡摩擦力,根据
解得
可知,图像斜率指小车和车中砝码总质量的倒数,即甲、乙两组所得图线的斜率明显不同,其原因是甲组所用小车和车中砝码的总质量比乙组的小。
故选C。
[2]丙图中拉力为0时,已经存在一定的加速度,表明平衡摩擦力时,长木板的倾角过大。
故选B。
[3]根据上述图像可知,在平衡摩擦力后,是一条过原点的倾斜直线,在小车质量一定的条件下,所得的结论是小车的加速度与合外力成正比。
(2)相邻计数点间有四个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知,加速度为
(3)本实验采用了控制变量法,在“探究加速度与质量的关系”实验,应该保持槽码质量不变,改变小车和砝码的总质量。
13.(1)15s
(2)900m
【详解】(1)设炸弹从投掷到击中目标的时间为t,根据自由落体运动的公式
代入数据得
由于炸弹是在轰炸机飞过军火库正上方之前投掷的,所以炸弹应在轰炸机飞过军火库正上方15s之前投掷,才能击中目标。
(2)已知飞机水平运动速度
v0=216km/h=60m/s
所以飞机飞行的距离
x=vt=900m
从炸弹离开飞机到击中目标,飞机又飞行的距离等于900m。
14.(1)20 m/s
(2)39 s
(3)720 m
【详解】(1)此消防车做匀速运动时的速度大小为
(2)设消防车关闭警笛的时刻为t,在这段时间内消防车前进的距离为
声音从此位置到出发处所经历的时间为
根据题意有
解得
(3)居民听到此消防车发出的最后警笛声时,消防车距出发处的距离即为消防车在t2时间内经过的距离
解得
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)滑块沿粗糙斜面下滑时的受重力mg,支持力FN,以及沿斜面向上的摩擦力f;
(2)斜面光滑时,根据牛顿第二定律可得
mgsin45°=ma1
即
a1=gsin45°
斜面粗糙时,根据牛顿第二定律有
即
滑块从顶端沿斜面下滑至底端的时间为t;若该斜面粗糙,此滑块从顶端沿斜面下滑至底端的时间为2t,可得
L
解得
μ
(3)对物体受力分析,物体受重力、斜面的支持力和摩擦力的作用,但摩擦力可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,物体与斜面保持相对静止,有共同的加速度,方向水平向右,当摩擦力沿斜面向下的时候
竖直方向有
mg+f1sin45°=N1cos45°
水平方向根据牛顿第二定律有
N1sin45°+f1cos45°=ma1
摩擦力为
f1=μN1
联立解得
a1=7g
同理可得摩擦力沿斜面向上的时候,竖直方向有
mg=N2cos45°+f2sin45°
水平方向根据牛顿第二定律有
N2sin45°﹣f2cos45°=ma2
摩擦力为
f2=μN2
联立解得
a2g
对斜面和物体整体受力分析,根据牛顿第二定律有
F=(M+m)a
代入加速度解得