2023-2024学年吉林省实验中学高一(上)期中物理试卷(B卷)(含解析)
展开1.下列物理量中属于标量的是( )
A. 电压B. 力C. 电场强度D. 加速度
2.如图所示,绝热气缸封住一定质量的理想气体,竖直倒放于水平地面,活塞质量不可忽略,不计摩擦.现把气缸稍微倾斜一点重新达到平衡,则( )
A. 气体的密度变小
B. 气体的密度不变
C. 气体的压强增大
D. 气体的压强减小
3.如图所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,斜面与物块间可能存在摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力的方向一定沿斜面向下
B. 物体受到的摩擦力的大小不可能等于F
C. 物体对斜面的压力大于物体的重力
D. 物体受到的合力一定等于零
4.在t=0时,甲乙两质点从相距70m的两地开始相向运动,它们的v−t图象如图所示.则( )
A. 第1s末,乙质点改变运动方向
B. 第2s木,甲乙两质点相遇
C. 前4s内,乙质点运动的加速度先比甲质点的小后比甲质点的大
D. 第4s末,甲乙两质点相距20m
5.如图,一个小木块在斜面上匀速下滑,则小木块受到的力是( )
A. 重力,支持力、下滑力和摩擦力B. 重力、支持力和下滑力
C. 重力、支持力和摩擦力D. 重力、下滑力和摩擦力
6.在用火箭把航天器送入太空发射的初始阶段,火箭通过燃烧消耗燃料向后吐着长长的“火舌”,推动着航天器竖直上升。设“火舌”产生的推动力大小保持不变,且不计空气阻力,则在这个过程中航天器的加速度大小( )
A. 一直增大B. 一直减小
C. 一直不变D. 如何变化,无法确定
7.质点做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 质点的末速度一定比初速度大2m/s
B. 质点在第3s初速度比第2s末速度大2m/s
C. 质点在任何1s的末速度都比初速度大2m/s
D. 质点在任何1s的末速度都比前1s的初速度大2m/s
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的x−t图象,下列说法正确的是( )
A. 两物体的速度大小相等,方向相反
B. 在t=1s时,甲、乙两物体相遇
C. 在前2s时间内,甲、乙两物体的位移相同
D. 在t=2s时,乙物体的运动方向发生了变化
9.快递分拣常常利用传送带运送货物。现在分拣员把一质量为2kg的货物轻放在水平传送带左端,传送带以恒定的速度v0=2m/s向右运行,传送带左右两端距离为4m,货物与传送带之间动摩擦因数为0.5,g取10m/s2,货物可作质点处理,则货物到达右端的时间t和速度v分别是( )
A. t=2.2sB. t=1.6sC. v=2m/sD. v=8m/s
10.如图是唐河一高某班物理兴趣小组由刻度尺改造的一把测反应时间的尺子(0刻线在下端,时间刻度已标在尺上).测量时,被测试者食指和拇指成钳状与0刻线同一水平线上,看到尺子下落的同时去捏尺子,通过捏到的刻度可以直接读出反应时间.关于这把尺子的说法正确的是( )
A. 该尺子是根据自由落体运动规律制成的
B. 该尺子刻度是均匀的
C. 该尺子刻度是不均匀的
D. 如果把此尺子移到赤道上使用,相同情况下测得的反应时间偏小
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
11.在探究小车速度随时间变化规律的实验中:
(1)下列说法正确的是______ 。
A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源
C.电火花计时器使用6V以下的交流电源
D.连续n个计时点间的时间为(n−1)×0.02秒
(2)如图所示,选取了其中的一条纸带,从比较清晰的点开始起,每5个计时点取一个计数点,分别标上0、1、2、3、4…量得0与1两点间的距离s1=30cm,1与2两点间的距离 2=36cm,2与3两点间的距离s3=42cm,3与4两点间的距离s4=48cm,电源频率为50Hz,则小车在0与2点间平均速度为______ m/s,小车的加速度为______ m/s2。
12.用两只弹簧分别钩住细绳套,互成一定角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O点静止.
①此时必须记录的是(用表示序号的字母代替) ______ .
A.橡皮条的原长
B.橡皮条的伸长长度
C.橡皮条固定端位置
D.O点的位置
E.橡皮条伸长的方向
F.两条细绳间的夹角
G.两条细绳的方向
H.两弹簧秤读数
②某同学的实验结果如图.图中______ 是力F1与F2合力的实验值.通过把F和F′进行比较来验证平行四边形定则.
四、简答题:本大题共2小题,共37分。
13.汽车刹车前的速度为10m/s,刹车获得的加速度大小为2m/s2,则
①从开始刹车后8s内滑行的距离x1
②从开始刹车到汽车为位移为21m时所经历的时间t
③静止前2.5s内汽车滑行的距离x2.
14.如图所示,光滑圆球A的半径为10cm,悬线长l=40cm,物体B的厚度为20cm,重为12N.物体B与墙之间的动摩擦因数μ=0.2,物体B在未脱离圆球前匀速下滑,试求:
(1)球对物体B的压力多大?
(2)球多重?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、电压只有大小,没有方向,是标量。故A正确;
BCD、力、电场强度和加速度既有大小,又有方向,是矢量,故BCD错误;
故选:A。
矢量是既有大小,又有方向的物理量。而标量是只有大小,没有方向的物理量,根据有没有方向确定是标量还是矢量。
对于矢量与标量,要抓住它们两大区别,一是矢量有方向,标量没有方向;二运算法则不同,标量遵守代数加减法则,而矢量遵守平行四边形定则。
2.【答案】C
【解析】解:C、D、当气缸竖直放置时,对活塞受力分析如图,
所以,P0S=G+PS ①
即外界大气压力等于重力与内部气体产生的压力之和.
当气缸倾斜时活塞受力如图,
此时:Gcsθ+P1S=P0S ②
由①②可知,P1>P,即末状态压强大于初状态,故C正确,D错误.
A、B、整个过程是等温变化,由PV=C可知,压强增大时,体积减小,故密度变大,故A错误,B错误.
故选C.
对活塞进行受力分析,前后两个过程活塞均处于受力平衡状态,可以判断气缸内气压强的变化,然后根据理想气体状态方程得到气体体积的变化,得到密度变化情况.
此题把受力平衡与理想气体状态方程相结合,所以在解题过程中思维不要仅局限在理想气体状态方程和热力学第一定律上.
3.【答案】D
【解析】【解答】A.当F大于mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向下,当F小于mgsinθ,由于沿斜面方向平衡,则静摩擦力方向沿斜面向上,故A错误;
B.当推力F=12mgsinθ时,摩擦力的大小也是12mgsinθ,方向向上,推力与摩擦力相等,故B错误;
C.物体对斜面的压力等于物体重力沿垂直于斜面方向的分力,小于物体的重力,故C错误;
D.物体处于平衡状态,则物体受到的合外力等于0,故D正确。
故选:D
【分析】根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向,注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系。
解决本题的关键能够正确地受力分析,通过沿斜面方向平衡进行分析。
4.【答案】D
【解析】【分析】
解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义。
速度−时间图线中速度的正负表示运动方向,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,速度的正负表示运动的方向。
【解答】
A.在第1s末,乙质点的速度仍然为负值,说明运动方向并未改变,故A错误;
B.在第2s末,甲的位移大小x甲=12×30×2m=30m,乙的位移大小x乙=−12×30×2m=−30m,此时两车相距△x=70m−30m−30m=10m,故B错误;
C.在前4s内,乙图线的斜率绝对值始终大于甲图线的斜率绝对值,则乙质点的加速度大小总比甲质点大,故C错误;
D.在第4s末,甲质点的位移x甲=12×60×4m=120m,乙质点的位移x乙=−12×30×2km+12×60×2m=30m,所以△x=x甲−x乙−70m=120m−30m−70m=20m,故D正确。
故选D。
5.【答案】C
【解析】解:小木块受重力、支持力和摩擦力处于平衡状态.故C正确,A、B、D错误.
故选:C
先对m受力分析,按照重力、支持力、摩擦力的顺序进行分析,受重力支持力和摩擦力处于平衡状态.
本题按照重力、支持力和摩擦力的顺序分析即可.属于基础题目.
6.【答案】A
【解析】解:海拔越高,重力加速度越小,航天器受到的重力越小,对航天器受力分析,航天器受到向上的推动力和向下的重力,由牛顿第二定律得:F−mg=ma
则航天器竖直上升过程重力加速度g减小,加速度a一直增大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
海拔越高,重力加速度越小,航天器受到的重力越小,对航天器受力分析,根据牛顿第二定律判断加速度大小的变化。
本题考查牛顿第二定律和重力,解题关键是知道海拔越高,重力加速度越小,结合牛顿第二定律列式分析即可。
7.【答案】C
【解析】解:A、做匀加速直线运动的物体的加速度为2m/s2,知某1s末的速度比该1s初的速度总是大2m/s。故A错误。
B、第3s初和第2s末是同一时刻,速度相同,故B错误;
C、根据v−v0=at,知某1s末的速度比前1s末的速度大2m/s。故C正确。
D、任何1s末到前1s初之间是2s钟,根据v−v0=at,知某1s末的速度比前1s初的速度大4m/s。故D错误。
故选:C。
做匀加速直线运动的物体的加速度为2m/s2,知在任意1s内的末速度比初速度大2m/s.
解决本题的关键知道做匀加速直线运动的物体的加速度为2m/s2,在任意1s内的末速度比初速度大2m/s.
8.【答案】AB
【解析】【分析】
此类问题比较简单,只要了解了x−t图象的意义就可顺利解出,故要学会读图。x−t图象的斜率大小等于物体运动的速度,斜率的正负表示速度方向;相遇表示同一时刻到达同一位置。
【解答】
A、x−t图象的斜率等于物体运动的速度,由图可知两图象的斜率大小相等,且一正一负,故两物体的速度大小相等,方向相反。故A正确。
B、在t=1s时,甲乙图像交点为x=5m,交点表示甲乙相遇,故B正确;
C、在前2s时间内,甲、乙两物体的位移大小相等,方向相反,故位移不同,故C错误;
D、乙物体沿负方向做匀速运动,运动方向没有发生变化,故D错误。
9.【答案】AC
【解析】解:货物轻放在水平传送带左端后,在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动,根据牛顿第二定律得:μmg=ma
可得货物的加速度:a=μg=0.5×10m/s2=5m/s2
假设传动带足够长,经t1时间货物与传送带共速,根据运动学公式有:v0=at1
可得:t1=v0a=25s=0.4s
共速时物体所经过的位移:x=12at12=12×5×0.42m=0.4m
因为:x=0.4m
故选:AC。
货物轻放在水平传送带左端后,在滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动,由牛顿第二定律求得加速度,由v=at求得货物速度与传送带相同时所经历的时间,并求出此过程的位移,再分析共速后货物的运动情况,即可求解。
解决本题的关键会根据受力判断物体的运动情况,注意分析临界点:货物与传送带共速时货物的运动位移,从而来判断有无匀速运动。
10.【答案】ACD
【解析】解:A、尺子松开后做自由落体运动,根据位移时间关系公式,有:h=12gt2,解得:t= 2hg
根据刻度计算出时间,标上时间刻度即可,故A正确;
B、C、由于t= 2hg∝ h,h是均匀的,故t的刻度是不均匀的,故B错误,C正确;
D、如果把此尺子移到赤道上使用,重力加速度减小,故根据t= 2hg,时间的实际值偏大,故相同情况下测得的反应时间偏小,故D正确;
故选:ACD.
尺子松开后做自由落体运动,由自由落体运动公式可求得下落时间,此即人的反应时间.
本题考查自由落体运动规律的应用,明确人的反应时间等于尺子的下落时间.
11.【答案】AD 0.33 0.6
【解析】解:(1)A、为了提高纸带的利用率,同时为了使打点稳定,使用打点计时器时要先接通电源,后释放纸带,故A正确,B错误;
C、电火花打点计时器的工作电压是交流220V,故C错误;
D、根据周期和频率关系可知,当所用电源的频率是50Hz时,打点周期为0.02s,连续n个计时点间的时间为(n−1)×0.02s,故D正确。
故选:AD。
(2)电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
从比较清晰的点起,每五个打印点取一个作为计数点,故每两个计数点的时间间隔T=0.1s。
因此小车在0~2间的平均速度为:v−=s1+s22T=30+362×0.1×0.01m/s=0.33m/s
根据题意,由逐差法得:a=s3+s4−s1−s24T2=48+42−36−304×0.12×0.01m/s2=0.6m/s2
故答案为:(1)AD;(2)0.33;0.6
(1)明确实验原理以及注意事项,知道接通电源前,小车应紧靠打点计时器;不能放在有滑轮的一端;同时应先接通电源,再放小车;
(2)根据平均速度公式解得平均速度;根据祝福求出加速度。
本题考查“探究小车速度随时间变化规律”的实验,要注意明确实验原理以及注意事项;在求解平均速度和加速度时要注意单位的换算以保证正确求解.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
12.【答案】DGH;F′
【解析】解:①先用两个绳套将结点拉到O点,记下两条绳的方向和两个分力的大小,再求出其合力大小,然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录的是O点的位置、两弹力的大小和方向即两细绳的方向,其他的不需要记录.故DGH正确,ABCEF错误.
故选:DGH
②F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值.
故答案为:①DGH ②F′
本实验要求在两次拉橡皮条的过程中力的作用效果要相同,即采用了“等效法”,在做力的图示时、根据平行四边形定则求合力时要知道力的大小和方向,由此可知实验中应该记录什么.
本题考查了“互成角度的两个力的合成”实验中的基本操作,是一道考查基本实验操作的好题.
13.【答案】解:①汽车刹车到停止所需的时间t0=0−v0a=−10−2s=5s
所以刹车后8s内的位移等于5s内的位移.
所以刹车后8s内的位移x1=v0t0+12at02=10×5−12×2×25m=25m.
②由x=v0t+12at2,代入数据得:t=3s.
故开始刹车经历21m位移所需的时间为3s.
③根据逆向思维得,在静止前2.5s内汽车滑行的距离x2=12at′2=12×2×2.52m=6.25m.
【解析】①先求出刹车到停止所需的时间,因为汽车停止后不再运动,然后根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2求出刹车后8s内的距离.
②根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2求出开始刹车经历21m位移所需的时间.
③采取逆向思维,根据x=12at2求出静止前2.5s内汽车滑行的距离.
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2,以及知道汽车刹车停止后不再运动,所以刹车后8s内的位移等于5s内的位移.
14.【答案】解:(1)对B物体受力分析,如图所示,
因为物体B匀速下滑,则得GB=Ff
Ff=μFNA
解得:FNA=60N
(2)对球A受力分析,如图所示
由几何关系得tanθ=34
又因为tanθ=FNBGA=FNAGA
解得:GA=80N
答:(1)球对物体B的压力为60N;
(2)球的重力为80N.
【解析】(1)先对物体B受力分析,由共点力的平衡可得出小球受到的摩擦力大小,由滑动摩擦力公式可求压力的大小;
(2)对小球受力分析,由共点力的平衡条件可得出小球的重力.
本题考查共点力的平衡条件的应用,在解题时要注意灵活选取研究对象;同时注意动摩擦力的中的压力为垂直于接触面的压力,而不是重力.
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