广西壮族自治区南宁市第三十六中学等3校2022-2023学年高一下学期开学考试物理试卷(含答案)
展开一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,“牛顿”是力学的三个基本单位之一
B.位移、速度、加速度、力都是矢量
C.小球做竖直上抛运动时,速度不断减小,惯性不断减小
D.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫等效替代法
2.汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶,前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为,经时,汽车运动的位移大小为( )
A.45mB.40mC.35mD.30m
3.图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有五个均匀分布的支承面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支承面与水平方向成α角。蒸锅和里面的食物总重计为G,则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A.B.C.D.
4.下面有关两个分力和它们的合力的说法正确的是( )
A.合力一定大于分力B.增大一个分力,合力一定增大
C.合力不可能大于两个分力大小之和D.合力随着两分力夹角的增大而增大
5.鼓浪屿是世界文化遗产之一。岛上为保护环境不允许机动车通行,很多生活物品要靠人力板车来运输。如图所示,货物放置在板车上,与板车一起向右做匀速直线运动,车板与水平面夹角为θ。现拉动板车向右加速运动,货物与板车仍保持相对静止,且θ不变。则板车加速后,货物所受的( )
A.摩擦力和支持力均变小B.摩擦力和支持力均变大
C.摩擦力变小,支持力变大D.摩擦力变大,支持力变小
6.甲、乙两车在一条平直的公路上同向行驶,时刻甲车开始刹车,甲车的速度随时间变化的图象如图(a)所示,以时刻甲车所在位置为坐标原点O,以甲车速度方向为正方向建立x轴,乙车的位置坐标随时间变化的图象如图(b)所示。下列说法正确的是(图中数据为已知)( )
A.甲车做匀变速直线运动加速度大小为
B.乙车做匀速直线运动,速度大小为8m/s
C.时甲车追上乙车
D.甲、乙两车相距最近为2m
7.如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端放着质量为6kg的物体A,处于静止状态。现将一个质量为4kg的物体B轻放在物体A上,弹簧始终处于弹性限度内。g取,则放上B的瞬间,间的弹力大小是( )
A.8NB.18NC.24ND.40N
8.用一个沿水平方向很大的力F推放在粗糙程度相同的水平面上物体,推力F不断减小的过程中,物体运动的加速度a随推力F变化的图象如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A.物体的质量为
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
C.当推力F减小为时,物体的加速度最大
D.当推力F减小为0时,物体的速度一定为零
二、多选题
9.甲乙两队进行趣味拔河比赛,规定先动的一方判负。刚开始时两队僵持,最后甲队获胜。假设甲乙两队的手与绳子之间都没有相对滑动,拔河所用的绳子质量不计。下列说法中正确的是( )
A.甲队的惯性不一定比乙队的大
B.甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.当甲队把乙队拉动时,甲对绳的拉力大小等于乙对绳的拉力大小
D.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
10.足球运动员将一个静止的足球,以10m/s的速度踢出,足球沿草地做直线运动,速度不断减小,设加速度大小恒为,同时运动员以4m/s不变的速度去追足球,下列说法正确的是( )
A.足球运动的时间为5sB.足球的位移大小为12.5m
C.足球停下后运动员才追上足球D.运动员追上足球所需时间8s
11.用火箭竖直上升发射飞船,发射瞬间,火箭的加速度,重力加速度g取,对飞船座椅上质量为的宇航员来说,下列说法正确的是( )
A.宇航员处于失重状态B.宇航员处于超重状态
C.宇航员对座椅的压力为D.宇航员不受重力
12.滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动,深受青少年的喜爱。如图是滑沙运动的简化图,小孩(可视为质点)坐在长为的滑板上端,与滑板一起由静止从倾角为37°的斜面上滑下,已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5,滑板与斜面间的动摩擦因数为,小孩的质量与滑板的质量相等,斜面足够长,g取,,,则以下判断正确的是( )
A.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为
B.小孩在滑板上下滑的加速度大小为
C.经过的时间,小孩离开滑板
D.小孩刚离开滑板时,滑板下滑的距离是
三、计算题
13.如图所示,光滑水平面上并排放置着两个物体,,用的水平外力推动这两个物体,使它们共同做匀加速直线运动,求间弹力的大小。
14.如图,跳伞运动员做低空跳伞表演,在离地处离开飞机,先自由下落,然后打开降落伞,伞张开后运动员做匀减速运动,以的速度安全着陆,g取。求:
(1)运动员自由下落的时间;
(2)运动员打开降落伞后的加速度大小。
15.如图所示,长木板B放在光滑水平地面上,质量为的木箱A放在长木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,用水平向右、大小为的力F拉着长木板B匀速运动时,木箱A保持静止,轻绳与水平方向的夹角为。已知,,,求:
(1)轻绳上的张力的大小;
(2)木箱A与长木板B之间的动摩擦因数μ。
16.如图是利用水平传送带输送货物的示意图,长为的传送带以的速度水平向右匀速运动,货物与传送带间的动摩擦因数,传送带的B端与等高的水平面无缝衔接,货物与水平面间的动摩擦因数。现将一货物轻放在传送带的A端,货物最终停在了水平面上的C点,取,求:
(1)货物从A点运动到B点的总时间;
(2)间的距离。
四、实验题
17.小明想通过实验测出弹簧的劲度系数,他先将弹簧平放在水平桌面上量出弹簧的自然长度,然后按照图甲装置进行实验,根据实验数据绘图,作出如图乙所示的图像,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。
(1)由图乙可知图线不通过原点,其原因是________。
(2)由图乙数据可求出该弹簧的劲度系数为________(,计算结果保留两位有效数字)。
(3)该同学在实验过程中用两根不同的弹簧a和b进行实验,画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图像如图丙所示,其中弹簧a、b的关系图分别对应图丙中的图线a、b,下列说法正确的是________。
A.a的劲度系数比b的小
B.a的劲度系数比b的大
C.弹簧竖直悬挂且未挂钩码时,a的长度比b的短
18.某同学为探究加速度a与物体所受合力F的关系,设计了如图甲所示实验装置,A为小车,B为电火花计时器,C为质量为的挂盘(可放砝码),D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验所用电源的频率为。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是______。
A.与小车相连的细线与长木板一定要平行
B.为了使小车受到的合外力等于细线上的拉力,应补偿摩擦力
C.为了使细线上的拉力近似等于挂盘和盘中砝码总重,应使挂盘和盘中砝码的总质量远小于小车的质量
D.平衡摩擦力的方法为,调节挂盘中砝码的质量,使小车能匀速滑动
(2)按规范操作进行实验,在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),根据纸带可求出打点“3”时,小车的速度大小为______m/s,求出小车的加速度大小为______。(结果均保留三位有效数字)
(3)严格遵守实验要求,多次改变挂盘中砝码的质量,进行多次实验,记录每次实验时挂盘中砝码的质量m及对应的小车的加速度a,作出图像,得到的图像应是______。
A.B.
C.D.
参考答案
1.答案:B
解析:A.在国际单位制中,力学的三个基本单位是质量单位“千克”、长度单位“米”、时间单位“秒”,A错误;
B.位移、速度、加速度、力都是矢量,B正确;
C.小球做竖直上抛运动时,速度不断减小,质量不变故惯性不变,C错误;
D.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫理想化模型法,D错误。
故选B。
2.答案:B
解析:根据题意有
设汽车停止的时间为t,根据
可得
则汽车经时,运动的位移大小为
故选B。
3.答案:B
解析:五个支撑面对蒸锅的支持力的合力与蒸锅包括食物的重力相等,设其中一个支撑面对蒸锅的支持力为N,则其方向与竖直方向夹角为α,由分析可知
又在竖直方向受力平衡,有
解得
故选B.
4.答案:C
解析:A.若两力夹角较大时,合力可能小于每一分力,故A错误;
B.由力的合成法则可知,增大一个分力,合力可能增大,也可能减小,故B错误;
C.合力大于等于两个分力大小之差,小于等于两个分力大小之和,故C正确;
D.由力的合成法则可知,合力随着两分力夹角的增大而减小,故D错误。
故选C。
5.答案:D
解析:对货物受力分析可知,若匀速运动,则
若货物随小车加速运动,设加速度为a,则
则
即摩擦力变大,支持力变小。
故选D。
6.答案:D
解析:A.甲车做匀变速直线运动加速度大小为
A错误;
B.乙车做匀速直线运动,速度大小为
B错误;
C.时两车的位移分别为
甲车没有追上乙车
C错误;
D.6s时甲车的速度为4m/s,甲乙两车共速距离最近,甲、乙两车最近距离为
D正确。
故选D。
7.答案:C
解析:由题意得,放上B之前对A受力分析,可知弹簧弹力
放上B之后瞬间,选AB整体为研究对象,由牛顿第二定律
解得
对B受力分析,则AB间的弹力
解得
故选C。
8.答案:B
解析:AB.对物块运用牛顿第二定律可得
解得
关系图线的斜率为
解得物块的质量为
图线与纵坐标的截距为
解得物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,故A错误、B正确;
C.用一个很大的水平力推物块,并且推力不断减小,物块做加速度逐渐减小的加速运动,当推力减小为10N时,物块的加速度为零,此时物块的速度最大,故C错误;
D.由于开始力F较大,若力开始大于20N时,随着推力减小为0时,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,最后物块的速度不为零,故D错误。
故选B。
9.答案:AC
解析:A.惯性的大小与质量有关,甲队的质量不一定大于乙队的的质量,故甲队的惯性不一定比乙队的大,A正确;
B.甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力都作用在绳子上,是一对平衡力,B错误;
C.由于绳子质量不计,绳子受力平衡,故甲对绳的拉力大小等于乙对绳的拉力大小,C正确;
D.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对作用力与反作用力,D错误;
故选AC。
10.答案:AC
解析:A.足球运动的时间为
故A正确;
B.足球的位移大小为
故B错误;
C.当足球停下时,运动员运动的位移为
所以足球停下后运动员才追上足球,故C正确;
D.足球停下时,运动员距离足球为
此时运动员还需要
才能追上足球,故运动员追上足球需要时间为
故D错误。
故选AC。
11.答案:BC
解析:ABD.宇航员随火箭加速向上运动,则宇航员处于超重状态,仍然受重力作用,选项AD错误,B正确;
C.由牛顿第二定律,对宇航员
解得
根据牛顿第三定律可知宇航员对座椅的压力为,选项C正确。
故选BC。
12.答案:CD
解析:A.小孩和滑板脱离前,对滑板运用牛顿第二定律有
代入数据解得
故A错误;
B.对小孩受力分析,小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力,根据牛顿第二定律有
解得
故B错误;
C.设经过时间t,小孩离开滑板
解得
故C正确;
D.小孩离开滑板时滑板下滑的距离
故D正确。
故选CD。
13.答案:
解析:对AB整体,由牛顿第二定律得
对B,由牛顿第二定律得
联立代入数据得
14.答案:(1)2s
(2)
解析:(1)设自由下落的时间为,
根据位移—时间关系可得:
解得:
(2)打开降落伞时速度为:,减速的位移大小为,设减速运动的加速度大小为a,根据位移速度关系可得:,解得:
15.答案:(1)(2)
解析:(1)由平衡条件可知,水平方向分别满足
联立解得
(2)对A进行受力分析如图所示
正交分解可得
又,联立解得
16.答案:(1)1.75s(2)1.6m
解析:(1)对货物受力分析可知,货物在沿传送带方向只受滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
解得
设货物加速到和传送带速度相等所需时间为,该段时间内的位移为,由运动学公式可得
代入数据可得
,
因为,则货物先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,设匀速直线运动的时间为,则有
代入数据可得
则有货物运动的总时间
(2)在段,对货物,根据牛顿第二定律有
解得
设间的距离为,根据运动学公式可得
代入数据可得
17.答案:(1)由于自身的重力弹簧在竖直悬挂时发生形变(2)14(3)BC
解析:(1)由图乙可知图线不通过原点,其原因是由于自身的重力弹簧在竖直悬挂时发生形变。
(2)由图乙数据可求出该弹簧的劲度系数为
(3)因图像的斜率等于弹簧的劲度系数,可知a的劲度系数比b的大;图像与L轴的交点坐标等于弹簧竖直悬挂且未挂重物时的长度,由图像可知,弹簧竖直悬挂且未挂钩码时,a的长度比b的短。
故选BC。
18.答案:(1)ABC(2)0.578;0.882(3)A
解析:(1)A.为了使小车受到的合外力等于细线上的拉力,则与小车相连的细线与长木板一定要平行,A正确;
B.为了使小车受到的合外力等于细线上的拉力,应平衡摩擦力,即应补偿摩擦力,B正确;
C.对小车,由牛顿第二定律则有
设挂盘和盘中砝码的总质量为,对挂盘和盘中砝码
由牛顿第三定律,又有
解得
当时,则有
因此为了使细线上的拉力近似等于挂盘和盘中砝码总重力,应使挂盘和盘中砝码的总质量远小于小车的质量,C正确;
D.平衡摩擦力的方法为,不悬挂挂盘,将长木板没有定滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,轻推小车,使小车能匀速滑动,使打点计时器在纸带上打出间距相等均匀的点,即平衡了摩擦力,D错误。
故选ABC。
(2)实验所用电源的频率为,且相邻两计数点间还有四个点没有画出,可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得纸带打点“3”时,小车的速度大小为
由,可得小车的加速度大小为
(3)由题意可得
整理可得
可知a与mg是线性关系,因此图像应是A,即A正确,BCD错误。
故选A。
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