福建省漳州市2023-2024学年高一上学期期末教学质量检测物理试题(必修1)
展开一、单选题
1.北京时间2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,于17时46分成功对接空间站天和核心舱,则( )
A.“11时14分”指的是时间
B.以地球为参考系,发射过程飞船是静止的
C.研究飞船与空间站对接时,飞船不能视为质点
D.对接成功后,飞船绕地球运转一圈,其路程为零
2.一根质量分布均匀、长为L的圆柱形钢管平放在水平地面上,工人将其竖直立起,则( )
A.钢管重心上升的高度为L
B.钢管重心上升的高度为
C.地面对钢管的弹力方向始终沿钢管向上
D.地面对钢管的弹力方向始终垂直钢管向上
3.一无人机在竖直方向进行飞行表演,其前6s内的v-t图像如图所示。以竖直向上为正方向,则无人机( )
A.前2s内匀速上升B.2s末上升至最高点
C.第3s内的位移为6mD.前6s内的平均速度为0m/s
4.两根劲度系数分别为k和2k的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示。开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右缓慢拉动弹簧,使a弹簧的伸长量为L,未超出弹性限度,则此时( )
A.b弹簧的伸长量也为LB.b弹簧的伸长量为
C.水平力大小为2kLD.水平力大小为3kL
二、多选题
5.一物体被竖直向上抛出又返回抛出点的过程中,若空气阻力不计,则物体( )
A.上升过程所用时间小于下落过程所用时间
B.上升过程所用时间等于下落过程所用时间
C.上升过程的加速度等于下落过程的加速度
D.上升过程的加速度大于下落过程的加速度
6.如图为运动员跳高时的精彩瞬间,则运动员( )
A.蹬地起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
B.蹬地起跳时地面对他的支持力等于他对地面的压力
C.在最高点时处于超重状态
D.在最高点时处于失重状态
7.图,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,一端逐渐抬高,车厢倾角θ缓慢变大,在货物相对车厢静止的过程中( )
A.车厢对货物的作用力不变B.车厢对货物的支持力变大
C.车厢对货物的摩擦力变大D.地面对货车的摩擦力变大
8.足够长的浅色水平传送带向右匀速运行。现将一木炭包无初速度地放在传送带上,在传送带上将会留下一段黑色的径迹。则( )
A.木炭包的质量越大,径迹的长度不变
B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C.若木炭包与传送带共速后,传送带突然停止运动,径迹的长度将变大
D.若木炭包与传送带共速后,传送带突然停止运动,径迹的长度将不变
三、填空题
9.如图,用细绳把一本较厚重的书捆牢,然后将细绳的一端挂起来,另一端用手牵住,使书保持静止。若迅速用力将细绳往下一拉,则 (填“上段”或“下段”)细绳先断开;若拉力逐渐增大,则 (填“上段”或“下段”)细绳先断开。
10.一运动员做了一个罕见而困难的一字马动作而爆红网络。如图所示,她在走廊里用双脚支撑墙,使自己静止于两墙之间(全身离地有一定高度)。则墙壁对脚的摩擦力方向 (填“竖直向上”或“竖直向下”);若脚对墙壁的压力增大,则墙壁对脚的摩擦力 (填“变大”、、“变小”或“不变”)。
四、实验题
11.某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为细绳。
(1)下列关于实验的要求正确的是 。(填正确答案标号)
A.弹簧测力计使用前不必调零
B.实验中弹簧测力计拉细绳时不必与木板平行
C.与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些
D.读数时视线应正对弹簧测力计刻度
(2)图乙所示四个力F1、F2、及F,其中不是由弹簧测力计直接测得的是 ;
(3)若用橡皮筋替代细绳OB和OC,其它操作正确, (填“能”或“不能”)探究力的合成规律。
12.某实验小组利用如图甲所示实验装置探究物体加速度与所受合外力的关系。
(1)本实验中 (填“需要”或“不需要”)保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量;
(2)某次实验得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,则小车的加速度a= m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)若保持长木板水平,小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值,并根据这些数据,绘制出如图丙所示的F-a图像,则小车在运动过程中所受阻力为 N(结果保留2位有效数字),小车在运动过程中所受阻力主要来源于 。
五、解答题
13.某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示,游戏者将手(视为质点)放在圆棒的正下方,圆棒由静止释放,手恰好抓到圆棒的上端。已知手离圆棒上端的距离H=0.80m,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)圆棒从静止下落h=0.45m时的速度大小v;
(2)圆棒从静止下落到被抓住所用时间t。
14.如图所示,一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起,使绳与竖直方向的夹角为θ=30°,且绳绷紧,请同学们求出练功队员对沙袋施加的作用力大小和绳的拉力大小。
15.如图,在倾角θ=30°的足够长固定光滑斜面上,将长L=1.0m的木板由静止释放的同时,一质量m=0.5kg的物块以某一初速度从木板的下端滑上木板。在物块上滑的过程中,木板始终静止,且物块到达木板上端时速度恰好为零。已知物块与木板间的动摩擦因数,g取10m/s2。求:
(1)物块与木板间的摩擦力大小f;
(2)木板的质量M;
(3)物块刚滑上木板时的初速度大小v。
参考答案:
1.C
【详解】A.“11时14分”指的是时刻,故A错误;
B.以地球为参考系,发射过程飞船是运动的,故B错误;
C.研究飞船与空间站对接时,飞船大小和形状对问题研究的影响不能忽略,飞船不能视为质点,故C正确;
D.路程为物体运动轨迹的长度,对接成功后,飞船绕地球运转一圈,其路程不为零。故D错误。
故选C。
2.B
【详解】AB.钢管平放在水平地面上,重心在其中心位置,将其竖直立起重心在距离地面处,故钢管重心上升的高度为。故A错误,B正确;
CD.地面对钢管的弹力方向始终垂直地面向上。故CD错误。
故选B。
3.D
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度,前2s内v-t图像的斜率不变,速度为正值,前2s内匀加速上升,故A错误;
B.无人机前2s内向上匀加速运动,向上匀减速运动,故3s末上升至最高点,故B错误;
C.v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移,第3s内的位移
故C错误;
D.前6s内的位移
前6s内的平均速度
故D正确。
故选D。
4.B
【详解】AB.由题意知,两根轻弹簧串接在一起,则两弹簧弹力大小相等,根据胡克定律
得,x与k成反比,则得b弹簧的伸长量为
故A错误,B正确;
CD.水平力大小为
故CD错误。
故选B。
5.BC
【详解】CD.由牛顿第二定律,上升过程和下落过程
得
上升过程的加速度等于下落过程的加速度,故C正确,D错误;
AB.上升过程末速度为零匀减速直线运动,下降过程做自由落体运动,且两阶段加速度的大小相等都等于重力加速度,由竖直上抛运动的对称性可知,上升过程所用时间等于下落过程所用时间。故A错误,B正确。
故选BC。
6.BD
【详解】AB.蹬地起跳时地面对他的支持力与他对地面的压力是作用力与反作用力,由牛顿第二道定律得,蹬地起跳时地面对他的支持力等于他对地面的压力。故A错误,B正确;
CD.在最高点只受重力,由牛顿第二定律
得
方向竖直向下,故在最高点时处于失重状态。故C错误,D正确。
故选BD。
7.AC
【详解】A.以货物为对象,缓慢增大倾角的过程中,货物相对车厢始终静止,则车厢对货物的作用力与货物的重力平衡,保持不变,故A正确;
B.设货物的质量为,车厢对货物的支持力为
变大,减小,可知车厢对货物的支持力变小,故B错误;
C.车厢对货物的摩擦力
变大,增大,车厢对货物的摩擦力变大,故C正确;
D.以货物和货车为整体,可知地面对货车的摩擦力为零,故D错误。
故选AC。
8.AD
【详解】AB.设木炭包的质量为m,传送带的速度为v,木炭包与传送带间的动摩擦因数为μ。对木炭包运动过程进行分析知,木炭包放上传送带时,传送带相对木炭包向右运动,传送带受到木炭包的摩擦力向左,则木炭包受到传送带向右的摩擦力,且在该摩擦力作用下向右做加速运动。开始时木炭包速度小于传送带速度,木炭包相对传送带向左运动,径迹出现在木炭包右侧,直到木炭包与传送带速度相等,一起做匀速运动,径迹不再变化。木炭包相对传送带运动时,设其加速度为,由牛顿第二定律
解得
径迹长度
即传送带速度越大,径迹越长;动摩擦因数越大,径迹越短;径迹的长度与木炭包的质量无关。故A正确,B错误;
CD.若木炭包与传送带共速后,传送带突然停止运动,木炭包相对传送带向右做减速运动,设其加速度大小为,由牛顿第二定律
解得
木炭包相对传送带的位移大小为,由运动学公式
解得
此过程产生的径迹与木炭包匀加速时产生径迹的重合。故若木炭包与传送带共速后,传送带突然停止运动,径迹的长度将不变。故C错误,D正确。
故选AD。
9. 下段 上段
【详解】[1] 由于书本比较厚重,惯性较大,其运动状态难以改变,在迅速向下拉绳的瞬间,书本可以认为固定不动,上段绳的力没增大,而此时下段细绳承受的力将比上段细绳承受的力大,因此下段细绳将会先断。
[2] 拉力慢慢增大,由平衡知识知,细绳上段承受的拉力为书的重力和手对绳的拉力之和,下段细绳承受的拉力等于手对绳的拉力,所以慢慢增大拉力,则上段细绳细绳先断开。
10. 竖直向上 不变
【详解】[1] 由竖直方向的受力平衡可知,墙壁对两脚的摩擦力与重力平衡,故墙壁对脚的摩擦力方向竖直向上。
[2] 墙壁对脚的摩擦力为静摩擦力,若脚对墙壁的压力增大,墙壁对两脚的摩擦力仍与重力平衡,故墙壁对脚的摩擦力不变。
11. D F 能
【详解】(1)[1] A.弹簧测力计使用前必须调零。故A错误;
B.实验中弹簧测力计拉细绳时必须与木板平行,故B错误;
C.与弹簧测力计相连的细绳应尽量长些,故C错误;
D.为减小读数误差,读数时视线应正对弹簧测力计刻度,故D正确。
故选D。
(2)[2]图乙所示四个力F1、F2、及F,F1、F2、是由弹簧测力计直接测得的,F是由做平行四边形作图得到的,故其中不是由弹簧测力计直接测得的是F。
(3)[3]若用橡皮筋替代细绳OB和OC,依然能F1、F2大小和方向,记录其它操作正确,能探究力的合成规律。
12. 不需要 0.40 1.0 车与木板间的摩擦、纸带与打点计时器间的摩擦等
【详解】、
(1)[1] 绳子的拉力可以通过拉力传感器测出,不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车质量;
(2)[2] ]根据可得加速度
(3)[3] 设小车受到的阻力为,对小车由牛顿第二定律
得
由丙图可得
得
又当
时
由
得
得
[4] 小车在运动过程中所受阻力主要来源于车与木板间的摩擦、纸带与打点计时器间的摩擦等。
13.(1)3m/s;(2)0.4s
【详解】(1)圆棒从静止下落h时有
解得
(2)圆棒从静止下落到被抓住
解得
14.F=mg,FT=mg
【详解】对沙袋进行受力分析如图所示
由平衡条件有
Fcs 30°-FTsin 30°=0
FTcs 30°+Fsin 30°-mg=0
联立可解得
F=mg,FT=mg
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)物块对木板的压力
又
解得
(2)木板始终静止,对木板受力分析,根据平衡条件有
解得
(3)对物块受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
物块上滑做匀减速直线运动,到达木板上端时速度恰好为零,有
解得
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