甘肃省天水市第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题
展开命题: 文卓、刘鹏 审核: 张永艳
(满分: 100 分 时间: 75分钟)
一、单选题(每题只有一个正确答案,每题4分,共40分。)
1. 如图所示, 为有力支援武汉“抗疫”,空军在2020年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运795名军队支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场。对以上描述下列说法正确的是( )
A. 计算运输机飞行时间时,运输机不能看成质点
B. 在分析运输机着落动作时,运输机可以看成质点
C.“上午9时30分”指的是最后一架运输机的飞行时间
D.“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻
2.以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法
B. 质点概念的引入运用了理想化模型的方法
C. 探究加速度与力、质量的关系的实验,采用了理想实验的方法
D. 速度 v=ΔxΔt、加速度 a=Fm的定义都运用了比值定义法
3.在下列各图中,a、b均处于静止状态,且接触面均光滑,a、b间一定有弹力的是( )
4. 我国高铁技术全球领先,高铁使人们出行更加便捷,速度快,安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的( )
5.在甲、乙、丙、丁四幅图中,滑轮本身所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆 P上,一根轻绳ab绕过滑轮, a端固定在墙上, b端下面挂一个质量为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是( )
A. FA=FB=FC=FD B. FD>FA=FB>FC
C. FA=Fc=FD>FB D. Fc>FA=FB>FD
6.一质点做匀变速直线运动,其运动的位移一时间图像如图所示, P(t1,x1)为图像上一点。PQ为过 P点的切线,与t轴交于点Q(t2,0)。则下列说法正确的是( )
A. t1时刻,质点的速率为 x1t1B. t1时刻,质点的速率为x1t2
C. 质点的加速度大小为 2x1t12D. 质点的加速度大小为 2x1t2t12t1-t2
7.如图所示,小球在力 F的作用下静止,细线与竖直方向的夹角为。将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,小球始终静止在图中位置,则( )
A. F一直变小B. F先变小后变大
C. 细线的拉力一直变大D. 细线的拉力先变小后变大
8.圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明 k=YSL,其中 Y是一个由材料决定的常数,材料学上称之为杨氏模量,在国际单位制中,杨氏模量 Y的单位可表示为( )
A. N/m2 B. N⋅m² C. kgs2⋅m D. kgs⋅m2
9. 某兴趣小组准备测定列车行驶的加速度。列车在平直轨道上行驶,他们在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,小球与车厢保持相对静止时细线与竖直方向的夹角为θ,如图所示。则对于列车可能的运动状态及加速度大小的说法正确的是( )
A.向左匀减速运动, a=gtanθB. 向右匀加速运动, a=gtanθ
C. 向左匀加速运动, a=ganθD. 向右匀减速运动, a=gtanθ
10. 如图所示, A是一质量为M的盒子,B的质量为 34M,用细绳相连,跨过光滑的定滑轮, A置于倾角为α=30°的斜面上, B悬于斜面之外,处于静止状态,现使斜面倾角α逐渐增大,整个系统始终保持静止,则在增大倾角的过程中( )
A. A对斜面的压力增大B. 绳子拉力保持不变
C. A所受的摩擦力增大D. A所受的摩擦力先增大后减小
二、多选题(每题至少两个答案,出现错误答案不给分,少选3分,全选5分,共 10分。)
11.已知甲、乙两个物体同时从静止开始做匀加速直线运动,经过时间 t,甲、乙两物体的位移之比为1:4,则( )
A. a甲:a乙=1:4 B. a甲:a乙=1:2
C. 任意时刻甲、乙两物体的速度之比均为1:4
D. 再经过时间t,甲、乙两物体的平均速度之比为1:2
12.如图所示,竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为 120°,已知弹簧 a、b对小球的作用力大小均为 F, 且F=mg,则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为( )
A.0B. mgC. 2mgD. 3mg
三、实验题(每空2分,共 14分)
13.某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点, OB和 OC为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示, F'为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与F'两方中,方向一定沿AO方向的是 。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是 。
A. 实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
B. 实验时橡皮筋要沿同一方向拉伸相同长度,并测出橡皮筋的伸长量
C. 两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D. 拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些
(3)同学接着进行了如图3所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计 a和b连接细线系于 O点,其下端用细线挂一重物 Q, 使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。接下来该同学将弹簧测力计 a绕O点顺时针缓慢转动,弹簧测力计b始终保持水平向左的方向拉细线,且保持结点O的位置不变,直到弹簧测力计a方向转动到30°刻度处,此过程中弹簧测力计b的示数将 (填“变大”、“不变”、“变小”)。
14.某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度 a与所受合力 F的关系。
(1)实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量,其目的是 (选填选项前的字母)。
A. 小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力
B. 保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度
C. 保证不超过细线承受的最大拉力
D. 使小车的速度不至于过大
(2)某同学通过实验得到如图所示的a-F图像,造成这一结果的原因是 。
(3)某同学得到如图所示的纸带。 已知打点计时器电源频率为50Hz。 A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,由此可算出小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字)。
(4)“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,在探究加速度 a和小车质量M的关系时,由于没有能够始终满足 M≫m(m为沙桶和沙的总质量) 的条件, 结果得到的 a-1M图像应该是下图中的 。
四、计算题(共 36分)
15.随着科技的发展,我国的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。如图所示,航空母舰的水平跑道总长L = 180m,其中电磁弹射区的长度为 L₁=80m,在该电磁弹射区域安装有直线电机,该电机可提供一个恒定的牵引力F牵。一架质量为m = 2.0×104kg的飞机,其喷气式发动机可以一直持续的提供恒定的推力 F推=1.2×105N。假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍。已知飞机可看作质电磁弹射区量恒定的质点,离舰起飞速度v =40m/s,航空母舰处于静止状态,(取g=10m/s²)求: (15分)
(1)飞机在电磁弹射区外的后一阶段加速度大小; (5分)
(2)飞机在电磁弹射区末的速度大小; (3分)
(3)在电磁弹射区电磁弹射器的牵引力F格的大小。(7分)
16.如图所示,质量为 m₁=5kg的物体,置于一粗糙的斜面上, 用一平行于斜面的大小为40N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动, 斜面体质量m2=10kg,且始终静止,sin37°=0.6,cs37°=0.8,g=10N/kg,求: (10分)
(1)斜面对物体的动摩擦因数: (6分)
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。(4分)
17.5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力。同时,5G网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前, A车的速度大小 ν₁=8m/s,B车的速度大小 v₂=20m/s,如图所示。当A、B两车相距 x₀=20m时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小 a=2m/s²,从此时开始计时,求: (11分)
(1)A车追上B车之前,两者相距的最远距离Δx; (6分)
(2)A车追上B车所用的时间t。(5分)
1. D 2. B 3. B 4. C 5. B 6. D 7. B 8. C 9. B 10. B
11. AC 12. AC
13.F' D 变大
14. A 平衡摩擦力过度 5.0 D
15.【答案】解: (1)令后一阶段的加速度大小为a2, 平均阻力为 f₂=0.2mg,___________2分
根据牛顿第二定律得
F推-f₂=ma₂,___________2分
代入数据解得 a₂=4.0m/s²。___________1分
(2)设在电磁弹射区末的速度为v1,
由运动学公式得 v2-v12=2a2L-L1___________2分
代入数据解得 v1=202m/s___________1分
(3)由运动学公式得: v12=2a1L1___________2分
解得: a₁=5m/s²___________1分
根据牛顿第二定律有 F牵+F推-0.2mg=ma1,___________2分
代入数据解得 F牵=2×104N。___________2分
答: (1)飞机在后一阶段的加速度大小 4.0m/s2;
(2)飞机在电磁弹射区末的速度大小; 202m/s;
(3)电磁弹射器的牵引力的大小 2×10⁴N。
16.【解析】(1)对滑块作受力分析, 设滑块受到的摩擦力为 f ,如图所示
根据受力平衡可得
F = m1gsin37°+f___________2分
FN = m1gcs37°___________1分
解得
f=10N,FN=40N-2分
则斜面对物体的动摩擦因数为
μ=fFN=1040=0.25---1分
(2)因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体看成一个整体来研究,设地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小分别为f地、FN地,其受力如图所示
在水平方向上,根据受力平衡可得
f地=Fcs37∘=32N-1分
在竖直方向上,根据受力平衡可得
FN地+Fsin37∘=m1+m2g- 2 分
解得
FN地= 126N___________1分
17.【答案】(1)56m; (2)15s
【解析】(1)当辆车速度相等时,两者的距离最大,设经过时间t₁两者速度相等,则有
v₁=v₂-at₁___________1分
得
t1 = 6s___________1分
在t1时间内A车位移为
x₁=v₁t₁=48m___________1分
B车位移为
x2=v2t1-12at12=84m___________1分
则此最远的距离为
△x=x2+x0-x1=56m-⋯-=-1}分
(2)设经过时间: t₂B车停下来,则有
0=ν₂-at₂
得
t₂=10s
此过程中A车和B的位移分别为
x'₁=v₁t₂=80m
x'2=v2t2-12at22=100m
此时
x'₂+x₀>x'₁___________2分
说明A车还没追上B车,设再经过时间 t₃才追上,则有
x'₂+x₀-x'₁=ν₁t₃___________1分
得
t3=5s___________1分
所以追上所用的时间为
t=t₂+t₃=15s
甘肃省白银市、天水市2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(解析版): 这是一份甘肃省白银市、天水市2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题(解析版),共12页。试卷主要包含了单项选择,多选题,填空,计算题等内容,欢迎下载使用。
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