甘肃省白银市靖远县第四中学2023-2024学年高一下学期开学物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度很大,说明物体的速度就很大
B. 加速度很大,说明速度的变化就很大
C. 加速度很大,说明速度的变化就很快
D. 只要加速度不等于零,速度也就不等于零
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度很大,说明速度的变化就很快,但物体的速度不一定很大,速度的变化也不一定很大,故AB错误,C正确;
D.只要加速度不等于零,速度就发生变化,带速度不一定不为零,例如赛车启动瞬间,速度为零,但加速度不为零,故D错误。
故选C。
2. 某电梯上升运动的v-t图如图所示,从图象可知该电梯在全过程上升的高度约是( )
A. 0B. 27m
C. 39mD. 54m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据速度-时间图象与坐标轴所围成的面积表示位移得
ABD错误,C正确。
故选C。
考点:匀变速直线运动的速度图像。
3. 在水平光滑的滑冰场上,有甲、乙两小孩分别坐两块滑冰板上。甲连同其滑冰板的质量大于乙连同其滑冰板的质量,原来都处于静止状态。在甲猛推一下乙后,两人分别向相反方向滑动,则( )
A. 甲和乙受到的推力大小相等
B. 甲受到的推力更大些
C. 乙受到的推力更大些
D. 乙受到的推力的作用时间更长
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,甲和乙受到的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,同时存在,同时改变,同时消失,则甲和乙受到的推力的作用时间相等。
故选A。
4. 如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移﹣时间(s﹣t)图象,由图象可以看出在0~4s这段时间内( )
A. 甲、乙两物体始终同向运动
B. 4s末甲、乙两物体相遇
C. 甲的平均速度大于乙的平均速度
D. 甲、乙两物体之间的最大距离为6m
【答案】B
【解析】
【分析】根据位移﹣时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.
【详解】由于位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,可以从图中看出乙物体的速度(斜率)始终为正值,即速度始终为正方向,甲物体前两秒内速度为正方向,2秒末到4秒末速度为负方向,故A错误;4s秒末两物体的位置坐标相同,说明两物体相遇,故B正确;由图知:4s内甲的位移大小为s甲=△x=2m﹣0=2m,乙的位移大小为s乙=△x=2m﹣0=2m,可见,位移相等,所用时间也相等,则平均速度相等,故C错误;从位移﹣时间图象来看,两个物体两秒末纵坐标读数之差最大,即两物体相距最远,可知2s末两物体相距最远,最大距离为△s=4m﹣1m=3m,故D错误.所以B正确,ACD错误.
【点睛】解答本题关键要理解位移﹣时间图象上点和斜率的物理意义,知道位移时间图象仅描述直线运动.
5. 目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。一辆以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,发现有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m,该车减速时的加速度大小为5 m/s2。则下列说法中正确的是( )
A. 如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时,汽车离停车线的距离为2 m
B. 如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
C. 如果驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车刚好能在停车线处停下
D. 如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车刚好能在停车线处停下
【答案】D
【解析】
【详解】A.若汽车立即做匀减速直线运动,速度减为零的时间
t0==s=1.6 s<2 s
所以从刹车到停止的位移
x2=
汽车离停车线的距离为
8m-6.4m=1.6 m
故A错误;
B.如果在距停车线6m处开始刹车制动,从刹车到停止的位移是6.4m,汽车将越过停车线停下,故B错误;
CD.从刹车到停下的位移是6.4m,所以汽车匀速运动的位移是1.6m,则驾驶员的反应时间
t=s=0.2s
故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为,弹簧水平。重力加速度为g。以下说法正确的是( )。
A. 细线拉力大小为mgB. 弹簧的弹力大小为
C. 剪断左侧细线瞬间,b球加速度大小为gD. 剪断左侧细线瞬间,a球加速度大小为g
【答案】B
【解析】
【分析】
详解】AB.对a球分析,如图
由共点力平衡条件得,竖直方向有
水平方向有
解得细线的拉力为
弹簧的弹力
故A错误,B正确;
CD.剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,小球a所受的合力
根据牛顿第二定律得
剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,故小球b所受的合力
加速度为0,故CD错误。
故选B。
7. 物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中,它们的合力不可能为零的是( )
A. 5N 、 7N 、 8 NB. 2N 、 3N 、 5N
C. 1N 、 5N 、 10 ND. 1N 、 10N 、 10N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.5N和7N的合力范围为:2N~12N,8N在合力范围里,故三个力的合力可能为0;故A正确;
B.2N和3N的合力范围为:1N~5N,5N在合力范围里,故三个力的合力可能为0;故B正确;
C.1N和5N的合力范围为:4N~6N,10N不在合力范围里,故三个力的合力不可能为0;故C错误;
D.1N和10N的合力范围为:9N~11N,10N在合力的范围里,故三个力的合力可能为0.故D正确;
本题选择不能为0的,故选C。
8. 如图所示,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时,下列说法中可能正确的是( )
A. 绳的张力减小,地面对a的支持力不变
B. 绳的张力减小,地面对a的支持力增加
C. 绳的张力增加,斜面对b的支持力不变
D. 绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
【答案】AB
【解析】
【详解】在光滑段运动时,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;
对b受力分析,如上图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有
①;
②;
由①②两式解得:,;
当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;
(1)物块a、b仍相对静止,竖直方向加速度零,由牛顿第二定律得到:
③;
④;
由③④两式解得:,;
即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;
再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变;
(2)物块b相对于a向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大;
综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对a的支持力可能增加;a对b的支持力一定增加,故选项AB正确.
点睛:本题关键要熟练运用整体法和隔离法对物体受力,同时要能结合牛顿运动定律求解!解题中还可以运用超重与失重的相关知识.
9. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是( )
A. 小球受到的弹力一直在增大B. 小球的速度一直在增大
C. 小球的速度先增大后减小D. 小球的加速度先减小后增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的压缩量一直增大,则弹簧的弹力一直增大,因此小球受到的弹力一直在增大,A正确;
BCD.小球从高处下落时做加速运动,速度逐渐增大,接触到弹簧时小球具有一定的速度,接触到弹簧后受到弹簧的弹力作用,开始弹力小于重力,小球受到的合力向下,由牛顿第二定律可知,小球的加速度向下,小球的速度仍逐渐增大,随弹力逐渐增大,小球向下运动的加速度逐渐减小,当弹力大小等于重力时,小球的加速度等于零,此时小球的速度达到最大,以后弹力大于重力,小球受合力方向向上,小球的加速度向上,小球做减速运动,弹力继续增大,小球向上的加速度继续增大,当小球的速度减到零时,弹簧压缩到最短,由此可知,小球的速度先增大后减小;小球的加速度先减小后增大,B错误,CD正确。
故选ACD。
10. 小球从高h处做自由落体运动,经过时间t落地,重力加速度为g,则
A. 小球在落地前t时间内的位移是h
B. 小球下落一半高度时的速度大于
C. 小球前一半时间内的位移比后一半时间内的位移少
D. 小球前一半时间内的平均速度与后一半时间内的平均速度比为1∶3
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将时间t分为相等的三份,在连续的三个相等的时间内位移之比为1:3:5,故小球在落地前时间内的位移是,故A错误;
B.小球的平均速度为,等于中间时刻的速度,小于中间位置的速度,故小球下落一半高度时的速度大于,故B正确;
C.由可知,故前一半时间内的位移比后一半时间内的位移少,故C错误;
D.小球前一半时间内的位移与后一半时间内的位移之比为1:3,故小球前一半时间内的平均速度与后一半时间内的平均速度比1:3,故D正确;
二、实验题(共2小题,每空2分,共16分。)
11. 在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某同学实验得到的纸带如下图所示,在纸带上选择了标为0—6的7个记数点,相邻的两个记数点间还有四个点没有画出。相邻两计数点之间的距离如图所示,则
(1)打3号计数点时小车的速度大小为__________m/s;
(2)小车的加速度大小为__________m/s2。(以上结果均保留两位有效数字)
【答案】 ① 0.32 ②. 0.81
【解析】
【详解】(1)[1].打点计时器使用的交流电频率为50Hz,连续两点间的时间间隔为0.02s,由于相邻的两个记数点间还有四个点没有画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔T=0.1s.
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,得:
(2)[2].设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得:
代入数据得:
12. 某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结合点,图中__________是F1、F2合力的理论值,____________是合力的实验值,需要进行比较的是_____________,通过本实验,可以得出结论:在误差允许的范围_______________________________。
【答案】 ①. F ②. F’ ③. 和的大小和方向 ④. 合力为以两分力为邻边所作平行四边形的对角线
【解析】
【详解】[1][2]、合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,由此可知是、合力的理论值,是合力的实验值。
[3]实验过程中,需要进行比较的是和的大小和方向。
[4]通过本实验,可以得出结论:在误差允许的范围,两个力的合力为以两个力为邻边所作平行四边形的对角线。
13. 某同学为探索弹力和弹簧伸长量的关系测得下表数据:
(1)请你在图中的坐标线上作出图线______。
(2)写出图线所代表的函数表达式_________________。
【答案】13. 14.
【解析】
【小问1详解】
根据表格中的数据描点作图,如图所示
【小问2详解】
图像的斜率为
则图像的函数表达式
三、计算题(共38分,在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分。有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
14. 如图所示,电梯侧壁上挂一个光滑的质量为8kg的球,绳与壁的夹角为θ=37°,当电梯以2m/s2的加速度减速下降时,求:(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8)
(1)侧壁受到的压力大小;
(2)绳受到的拉力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】竖直方向
绳拉力
(1)水平方向
侧壁的支持力
由牛顿第三定律可得,侧壁受到的压力大小为
(2)由牛顿第三定律可得,绳受到的拉力大小为
15. 如图所示,光滑斜面倾角为,一个重20N的物体在斜面上静止不动。轻质弹簧原长为10cm,现在的长度为6cm。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向。
【答案】(1);(2),沿斜面向上
【解析】
【详解】(1)对物体受力分析,则有
此时
联立代入数据得
(2)物体上移6cm,可知,弹簧形变量为
弹簧被拉伸,对物体有沿斜面向下的弹力,对物体受力分析可知,物体受到的摩擦力沿斜面向上,则有
此时
代入得
方向沿斜面向上。
16. 如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行。现将一质量m=2kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g=10m/s2,求∶
(1)小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度的大小;
(2)小物体与传送带间的动摩擦因数。
【答案】(1)8m/s;(2)0.5
【解析】
【详解】(1)传送带A、B两端间的距离L等于v−t图线与t轴所围的面积大小,所以
小物体在A、B间运动的时间t=2s
由平均速度的定义得
(2)由v−t图象可知传送带运行速度为v1=10m/s,物体从A到B的加速度为
经过时间t1=1s后的加速度为
然后经过时间t2=1s,物体以大小为v2=12m/s的速度到达传送带B端
由物体在传送带上的受力情况,根据牛顿第二定律得
联立解得
,μ=0.5
弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧的伸长x/cm
2.6
5.0
6.8
98
12.4
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