2023-2024学年江苏省盐城市五校联盟高一(上)期末考试物理试卷(含解析)
展开1.有时,我们靠近正在地面取食的小鸟(如图所示)时,它并不慌张,我们感觉能把它抓住时,它却总能及时飞走,这是因为小鸟在起飞时具有较大的
A. 位移B. 速度的变化量C. 速度D. 加速度
2.如图所示,甲、乙两个相同的物体放在一水平匀速转动的圆盘上,均相对圆盘静止,对于甲、乙两物体,下列说法正确的是( )
A. 线速度相同B. 向心力相同C. 角速度相同D. 周期不相同
3.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落(忽略空气阻力),则下列说法中正确的是( )
A. 甲比乙先着地B. 甲比乙的加速度大C. 甲、乙同时着地D. 无法确定谁先着地
4.足球运动员运用脚法,踢出足球后使球在空中沿弧线运行,这样踢出的球称为弧线球。如图所示,在一次踢球过程中,一运动员在对方禁区利用获得的直接任意球机会踢出孤线球,足球绕过人墙后加速射门得分。在足球加速向下射门时,关于足球所受的合力和速度方向的关系,图示可能正确的是( )
A. B. C. D.
5.大人跟小孩掰手腕,很容易就把小孩的手压在桌面上、那么,大人对小孩的作用力( )
A. 比小孩对大人的作用力先施加B. 大于小孩对大人的作用力
C. 与小孩对大人的作用力大小相等D. 与小孩对大人的作用力是一对平衡力
6.如图所示,质量为m的鸽子,沿着与水平方向成15°角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行,受到空气的作用力为F,重力加速度大小为g,下列鸽子受力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
7.一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但汽车始终保持静止。下列说法正确的是( )
A. 水平推力总是小于汽车受到的静摩擦力
B. 水平推力越大,汽车受到的最大静摩擦力越小
C. 水平推力大小变化时,汽车受到的静摩擦力大小不变
D. 水平推力越大,汽车受到的静摩擦力越大,但汽车受到的合力不变
8.“十次车祸九次快,还有喝酒和超载”,中国每年因交通事故造成的经济损失数额巨大。交通安全无小事!下列相关说法中正确的是( )
A. 汽车超速会增大汽车的惯性B. 汽车超载会增大汽车的惯性
C. 汽车超速不会增大汽车的刹车距离D. 酒驾不会延长司机的反应时间
9.某同学站在力传感器上连续做“下蹲−站起−下蹲−站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图,D点和B点对应的力值之比约2:1.下列说法中正确的是( )
A. A点对应人处于失重状态
B. B点对应人正在站起
C. C点对应人正在蹲着不动
D. D点和B点对应的人加速度之比约2:1
10.路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内车匀速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是( )
A. 工人运动轨迹是曲线B. 工人运动轨迹可能是直线
C. 工人受到的重力与支持力大小相等D. 工人可能做非匀变速运动
11.如图所示,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,平抛的飞行时间为t0.现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球,以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系
( )
A. B.
C. D.
二、实验题:本大题共1小题,共10分。
12.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某研究小组设计了两种方案。
【方案1】实验装置如图所示,在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下,进行实验数据测量、计算和分析。
(1)除小车、钩码、打点计时器(含纸带、复写纸)、刻度尺、导线、开关等器材外,在下列器材中,必须使用的有_____。(填选项字母)
A. 电压合适的直流电源 B.电压合适的交流电源 C.天平 D.秒表
(2)在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,根据纸带可求得小车的加速度为___m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)根据测量数据,作出小车的加速度随细线拉力变化的a−F图线,如图所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是_____。(填选项字母)
A.先释放小车,后接通电源
B.补偿阻力时木板右端垫得不够高
C.先接通电源,后释放小车
D.电源电压过高造成小车加速度测量值偏大
【方案2】实验装置如图所示,力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为M,力传感器的质量为m1,钩码的质量为m。
(4)实验时,不需要进行的操作是__________。(填选项字号)
A.将图中长木板左端适当垫高,以补偿小车所受的阻力
B.应该先接通打点计时器电源,再释放小车
C.释放前,小车要靠近打点计时器放置
D.实验中要求钩码的质量m远小于小车的质量M
(5)在完成补偿阻力工作之后,某同学以力传感器的示数F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,画出的a−F图线如图所示,图线与横坐标轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则下列关于小车的质量M与这些测量量关系中正确的是__________(填选项字母)。
A.M=1k B.M=1k−m1 C.M=1tanθ D.M=1tanθ−m1
三、计算题:本大题共4小题,共46分。
13.2022年8月首届踏板摩托车越野挑战赛在长白山举行。在比赛中一摩托车沿直线运动,在20s内由静止匀加速到30m/s,维持匀速直线运动25s后开始做匀减速运动,减速过程用时30s,最终摩托车静止。求:
(1)摩托车在加速阶段的加速度大小;
(2)摩托车在全程中的平均速度。
14.刀削面堪称天下一绝。如图所示,将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出时,距锅的高度为h=0.45m,与锅沿的水平距离为L=0.45m,锅的半径也为L=0.45m,小面圈(看作质点)在空中的运动可视为平抛运动,取g=10m/s2(sin37∘=0.6,cs37∘=0.8)
(1)求小面圈掉入锅中需要的时间;
(2)若小面圈削离时的速度为3m/s,求小面圈落入锅中的位置;
(3)若小面圈削离时的速度为4m/s,求小面圈落入锅中的速度大小和方向。
15.如图所示,一质量为m=0.5kg的小球,用长为0.4m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10m/s2,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4m/s时,轻绳拉力多大?
(3)若轻绳能承受的最大张力为50N,小球的速度不能超过多大?
16.如图所示,质量M=4kg的小车放在光滑的水平平面上,在小车左端加一水平推力F=4N。当小车向右运动的速度达到1m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=1kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.1,已知小物块未掉下来。(g取10m/s2)求:
(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度;
(2)经多长时间两者达到相同的速度;
(3)求小车的长度至少为多少物块才不会掉下来。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】根据小鸟运动状态变化的快慢,分析其在起飞时哪个物理量较大。
解决本题的关键要掌握加速度的物理意义:加速度反映速度变化的快慢,即反映物体运动状态改变的快慢。
【解答】解:小鸟在起飞时总能立刻飞走,运动状态改变较快,即速度变化较快,加速度较大,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.【答案】C
【解析】C
【详解】C.甲、乙两个物体均相对圆盘静止,随圆盘一起转动,角速度相同,故C正确;
A.根据
v=ωr
两物体圆周运动角速度相等,半径不等,可知甲、乙两个物体线速度不同,故A错误;
B.根据
F=mω2r
两物体圆周运动角速度相等,半径不等,可知甲、乙两个物体向心力不同,故B错误;
D.根据
T=2πω
两物体圆周运动角速度相等可知甲、乙两个物体周期相同,故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】【分析】
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,产生自由落体的条件是:初速度为零,只受重力作用。其运动性质与物体的质量无关,只要从同一高度同时开始运动,它们就一定同时落地。
本题主要考查自由落体运动规律。
【解答】
由于甲、乙在同一高度处同时自由下落,根据h=12gt2,可知下落时间为t= 2hg,时间相同,甲、乙同时着地,故C正确,ABD错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】【解答】
合力与速度方向不共线,足球做曲线运动,轨迹在合力与速度之间,且合力指向轨迹的凹侧,足球加速运动,则合力与速度夹角为锐角,故B正确,ACD错误。
故选B。
本题考查曲线运动合力、运动轨迹和速度方向之间的关系。
5.【答案】C
【解析】A.大人对小孩施加作用力的时候,小孩对大人也有作用力,两力是同时产生,A错误;
BCD.大人对小孩的作用力和小孩对大人的作用力为一对相互作用力,大小相等,方向相反;BD错误,C正确。
故选:C。
6.【答案】A
【解析】解:鸽子匀速飞行,所以受力平衡,鸽子只受重力和空气的作用力F,所以等大反向,故A正确,BCD错误。
故选:A。
匀速飞行,根据受力平衡判断各个力的情况。
考查受力平衡,容易受到速度方向的干扰,空气阻力的方向和相对运动方向相反,题目中的F为空气作用力。
7.【答案】D
【解析】D
【详解】AC.汽车始终保持静止,说明汽车受到的水平推力与静摩擦力是二力平衡关系,大小相等,方向相反,故AC错误;
B.汽车受到的最大静摩擦力与水平推力的大小没有关系,B错误;
D.汽车始终保持静止,汽车处于平衡状态,汽车受到的合力始终为零,D正确。
故选D。
8.【答案】B
【解析】【分析】
该题考查对惯性的理解与应用,从惯性的角度认识物体的质量,同时体现力与惯性的不同。
惯性是物体固有的属性。一切物体均有保持匀速运动或静止状态,除非有外力迫使它改变这种状态。量度物体惯性大小的物理量是它们的质量;结合运动学的公式分析汽车刹车距离的变化,酒驾会延长司机的反应时间。
【解答】
AB.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,故汽车超速时,汽车的惯性不变,汽车超载会增大汽车的惯性,故A错误,B正确;
C.汽车超速,相同条件下,汽车做减速运动的时间变长,汽车的刹车距离增大,故C错误;
D.酒精对人的神经系统有一定的麻痹作用,酒驾会延长司机的反应时间,故D错误。
故选B。
9.【答案】B
【解析】【分析】
失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度.人下蹲过程分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,起立也是同样的道理.
本题考查物理知识与生活的联系,注意细致分析物理过程,仔细观察速度的变化情况,与超失重的概念联系起来加以识别.
【解答】
A.A点对应的力值大于人的重力,所以人此时处于超重,A错误;
B.人站起的过程先向上加速再向上减速,加速度先向上再向下,B点对应的力值小于重力,加速度向下,A处于超重,所以B点正处于站起向上减速的阶段,B正确;
C.由B选项可知,B点对应人正在站起,所以在C点对应人正在站立不动,C错误;
D.在D点F合=FD−mg=maD,在B点F′合=mg−FB=maB,因为D点和B点对应的力值之比约2:1,所以FD=2FB,mDmB=2FB−mgmg−FB=2FB−mg−(FB−mg)≠2,故D错误。
10.【答案】A
【解析】A
【详解】ABD.维修车匀速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,工人有向上的加速度,加速度恒定不变,由于工人的加速度方向与速度方向不在同一直线上,工人做匀变速曲线运动,工人运动轨迹是曲线,故A正确,BD错误;
C.工人有向上的加速度,根据牛顿第二定律
FN−mg=ma
可知工人受到的重力小于支持力大小,故C错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】C
【详解】若v>v0,则小球抛出后落在平面上,其运动时间均相等,不会随v变化;若v
竖直位移
y= 12 gt2
tan θ= yx
解得
t=2vtanθg∝v
故选C。
12.【答案】 BC##CB 1.98 B D B
【详解】(1)[1]打点计时器需使用电压合适的交流电源,需使用天平测量小车的质量,故不需要测量时间,不需要使用天平。
故选BC。
(2)[2]相邻两计数点的时间间隔为
T=5×1f=5×150s=0.1s
根据逐差法求出小车的加速度为
a=xCE−xAC(2T)2=8.57+10.55−6.59−4.61(2×0.1)2×10−2m/s2=1.98m/s2
(3)[3]如图所示,当拉力达到一定数值时,小车才有加速度,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。在实验过程中可能存在的问题是补偿阻力时木板右端垫得不够高。
故选B。
(4)[4]A.补偿摩擦力时,应将未固定滑轮的一侧垫高,将图中长木板左端适当垫高,以补偿小车所受的阻力,故A不符合题意;
B.为打点稳定,应该先接通打点计时器电源,再释放小车,故B不符合题意;
C.为充分利用纸带,释放前,小车要靠近打点计时器放置,故C不符合题意;
D.绳子拉力可以通过力传感器测得,实验中不需要钩码的质量m远小于小车的质量M,故D符合题意。
故选D。
(5)[5]根据牛顿第二定律
F=(M+m1)a
整理得
a=FM+m1
图象斜率为
k=1M+m1
小车的质量为
M=1k−m1
故选B。
【解析】略
13.【答案】解:(1)摩托车在加速阶段的加速度大小a=Δvt1=30−020m/s2=1.5m/s2;
(2)摩托车在加速阶段的位移x1=12at12=12×1.5×202m=300m,
摩托车匀速运动的位移x2=vt2=30×25m=750m,
摩托车减速阶段的位移x3=v2t3=302×30m=450m,
摩托车在全程中的平均速度v=x1+x2+x3t1+t2+t3=300+750+45020+25+30m/s=20m/s。
【解析】根据加速度定义式求出摩托车在加速阶段的加速度大小。
14.【答案】(1)0.3s;(2)0.9m,锅的中心;(3)5m/s,方向与水平方向夹角为 37∘
【详解】(1)小面圈竖直方向,有
h=12gt2
解得小面圈掉入锅中需要的时间为
t= 2hg=0.3s
(2)若小面圈削离时的速度为3m/s,小面圈水平方向的位移为
x=v0t=3×0.3m=0.9m
根据
x−L=0.45m=L
小面圈落入锅中的位置为锅的中心。
(3)小面圈削离时的速度为4m/s,入锅时竖直方向速度为
vy=gt=3m/s
则落入锅中的速度的大小
v= v02+vy2=5m/s
设方向与水平方向夹 θ ,有
tanθ=vyv0=0.75
解得
θ=37∘
可知方向与水平方向夹角为37°。
【解析】略
15.【答案】(1)2 m/s;(2)15 N;(3) 6 m/s
【详解】(1)在最高点,由牛顿第二定律得
mg+F1=mv2R
由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力,即F1不可能取负值,亦即
F1≥0
联立得
v≥ gR
代入数值得
v≥2 m/s
所以小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为2 m/s。
(2)小球在最高点的速度为 4m/s 时,有
mg+F2=mv22R
得
F2=15 N
(3)小球在最低点时轻绳张力最大,由牛顿第二定律得
F3−mg=mv32R
代入得
v3= 6 m/s
即小球的速度不能超过 6 m/s。
【解析】略
16.【答案】解:(1)物块的加速度am=μmgm=μg=1m/s2,方向水平向右
小车的加速度aM=F−μmgM=0.75m/s2=/s2,方向水平向右。
(2)两者达到相同的速度有amt0=v0+aMt0
可得t0=4s。
(3)物块运动到小车左端时达到共同速度时物块恰不掉下来,有12amt02+L=v0t0+12aMt02
代入数值解得:L=2m。
【解析】本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动位移与时间的关系;解决本题的关键理清物块和小车的运动情况,结合运动学公式灵活求解,注意物块与小车速度相等后一起做匀加速直线运动。
(1)分别隔离对物块和小车受力分析,根据牛顿第二定律分别求出小物块和小车的加速度;
(2)(3)根据速度—时间公式求出小物块和小车速度相同时所需的时间,结合位移公式求出两者发生的相对位移,即可得出小车的至少长度
2023-2024学年福建省龙岩市一级校联盟高一(上)期末考试物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年福建省龙岩市一级校联盟高一(上)期末考试物理试卷(含解析),共16页。试卷主要包含了手机导航给人们出行提供了便利等内容,欢迎下载使用。
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2023-2024学年江苏省某市高一(上)期末考试物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年江苏省某市高一(上)期末考试物理试卷(含解析),共15页。试卷主要包含了某质点在Oxy平面上运动,25B等内容,欢迎下载使用。