郑州市中原区2023-2024学年高一上学期11月期中考试
物 理
(75 分钟 100 分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分, 共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得4分,选错得0分)
1. 伽利略设想了一个理想实验,如图所示。以下为他的设想:①在两个对接的斜面上,静止的小球沿一个斜面滚下后将滚上另一个斜面;②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将会沿水平面做持续的匀速运动。通过对这个实验的分析,我们可以得到的最直接的结论是( )
A. 自然界的一切物体都具有惯性
B. 在光滑水平面上运动的小球的运动状态的维持并不需要外力
C. 如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
2. 在现实生活中,力的分解有着广泛的应用,比如劈柴用的斧头。如图甲所示为斧头劈柴时的剖面图,用斧头劈柴时,只需用一个较小的竖直向下的力作用于斧头上,便可以把木柴劈开。下列说法正确的是( )
A. 力F一定比它沿垂直于 AB与AC两个方向分解的两个分力都大
B. 一个较小的力F 可以分解为两个较大的分力,从而把柴劈开
C. 力F的大小等于沿垂直于AB与AC两个方向分解的两个分力大小之和
D. 乙图中,斧头A与斧头B的质量相同,且α<β,则用斧头B更容易把木材劈开
3.已知在弹性限度内,弹簧的伸长量△L与受到的拉力F成正比,用公式F=k·△L表示, 其中k为弹簧的劲度系数(k为一常数)。现有两个轻弹簧 L 和 L ,它们的劲度系数分别为k 和k ,且 现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物,如滑轮和重物的重力均为G,则两弹簧的伸长量之比△L :△L 为( )
A. 1:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 3:4
4. 甲、 乙两物体同向运动, 甲在前面做初速度为0、加速度为a 的匀加速直线运动, 乙在后面做初速度不为0、加速度为a 的匀加速直线运动,则甲、乙可能相遇2次的情况是( )
D. 不存在
5. 汽车在平直公路上行驶,刹车后速度平方v 与位移x变化的关系为 (其中v、x的单位分别为m/s和m),则从开始刹车时计时,2s内和5s内汽车的位移之比为( )
A. 5:4 B. 3:4 C. 4:5 D. 4:3
6. 如图所示,质量为m的小球用细绳悬挂在天花板上,用拉力F 作用在小球上,静止时细绳与竖直方向的夹角θ=30°、细绳能承受的最大拉力等于 重力加速度为g,保持小球的位置始终不变则拉力F与细绳的夹角α应满足的条件为( )
A. 0°≤α≤60° B. 0°≤α≤90° D. 30°≤α≤90°
7.如图,半径为R、质量为m 的半圆柱体A放在粗糙的水平地面上,A与竖直墙面间有一半径为R、质量为m的光滑圆柱体B,A和B的质量分布都均匀。改变半圆柱体A距竖直墙面的距离,使A、B仍保持静止状态,半圆柱体A的圆心距竖直墙面的最远距离为2R。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则半圆柱体A与地面间的动摩擦因数为( )
B.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内,O为圆心,P为轨道最高点。 中间有孔、 质量为m的小球穿过圆弧轨道, 轻弹簧一端固定在P点,另一端与小球相连, 小球在M 点保持静止, OM 与OP夹角为θ=60°。 已知重力加速度为g, 弹簧的劲度系数为k, 则( )
A. 小球可能只受到两个力的作用
B. 小球一定发生了形变
C. 轨道对小球的弹力大小为0.6mg
D. 轻弹簧的原长为
9.如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为 由于B球受到风力作用, A与B球一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为
θ。 则下列说法中正确的是( )
A. B 球受到的风力 F 为
B. 风力增大时,轻质绳对 B 球的拉力保持不变
C. 杆对A球的支持力随着风力的增加而增加
D. A球与水平细杆间的动摩擦因数为
10.某同学用手机的频闪功能拍摄一小球在倾角为30°斜面上的运动情况,如图是运动模型简化图,频闪时间间隔为T,小球从斜面底端开始向上运动,在斜面上依次经过A、B、C、 D、 E点,各段距离之比为6:2:1:3,小球在运动过程中所受阻力大小不变。 以下说法正确的是( )
A. 小球在图中C点的速度向上
B. 若小球向上经过 A 点时的速度为v ,则向上经过 B 点的速度为0.5v
C. 小球所受阻力和重力大小之比为3:1
D. 若实际尺寸与照片尺寸之比为k,用刻度尺测得照片中CE长L,则过E点的速度大小为
三、 实验题(本题共2小题,共7空,每空2分,共14分)
11.某同学利用如图1 所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等, 当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力。 , 回答下列问题。
(1)改变钩码个数, 实验能完成的是___________。
(2)在记录钩码个数之后,拆下钩码和绳子前,必需的一个步骤是___________。
A. 标记结点O的位置,并记录OA、 OB、 OC三段绳子的方向
B 。 量出OA、 OB、 OC三段绳子的长度
C. 用量角器量出三段绳子之间的夹角
D. 用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图2中 ___________(选填“甲”或“乙” )是正确的。
12. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为50Hz。(不计空气阻力,
(1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有 ___________(填选项代号)。
A.电压合适的交流电源 B.电压合适的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E。天平
(2) 计数点4 对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(3) 物块减速运动过程中加速度的大小为 (保留三位有效数字)。
(4)重物落地瞬间, 物块的速度为v=___________m/s (保留三位有效数字)。
四、计算题(本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(12分) 如图所示, 物块A的质量为 用绳悬挂在绳PQ和PCB的结点上,PQ偏离竖直方向角度β=37°,PC水平,连接B的绳与水平方向的夹角 所有绳及光滑的滑轮的质量不计。木块 B 静止在水平面上,质量。 已知 sin53°=0.8, 重力加速度为 求:
(1) PQ绳的拉力为多大;
(2) 地面对木块B 的摩擦力和支持力分别为多大。
14.(12分)如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以
的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高, 处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度g取 求: ( 结果可保留根号)
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2) 物体距离地面的最大高度;
(3)物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间。
15.(16分)滑雪运动是把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。滑雪运动中当滑雪板相对雪地速度较大时,会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过8m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由 变为 一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧, 经过B点速度的大小不变)后又滑上一段水平地面, 最后停在C处, 如图所示。 不计空气阻力, 已知坡长L=24.1m, 取 求:
(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间;
(2) 滑雪者到达 B 处时的速度大小;
(3) 若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数 求滑雪者在水平地面上停下的位置到 B 点的距离。
郑州市中原区2023-2024学年高一上学期11月期中考试
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对的得4分, 选错得0分)
1. B 2. B 3. A 4. A 5. B 6. D 7. D
二、多项选择题(本题共3小题, 每小题6分, 共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. BD 9. AD 10. BD
三、 实验题(本题共 2小题, 共7空, 每空2分, 共14分)
11.(6分)(1) C(2) A(3) 甲
12.(8分)(1) AC;(2) 0.80;(3) 2.00;(4) 1.27~1.29 均给分
四、 计算题(本题共3小题, 共40分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13(12分) 解: (1) 对P 点受力分析, 如图所示
根据平衡条件有 (3分)
(2) PCB绳的拉力为 (2分)
对B受力分析, 如图所示
根据共点力的平衡条件, 水平方向有 (2分)
竖直方向有地面对物体支持力为 (2分)
解得 (3分)
14(12分):(1) 物体从地面上升20m的过程中,有
可得绳子断裂时, 物体的速度大小为 (2分)
(2) 绳子断裂后, 物体做竖直上抛运动, 则有
绳子断裂后, 物体上升的高度为 (2分)
所以物体距离地面的最大高度为 (2分)
(3) 绳子断裂前, 物体的运动时间为 (1分)
绳子断裂后, 物体上升的时间为 (1分)
物体从最高点到落地,有 (1分)
代入数据解得: (1分)
所以物体从开始上升到落地瞬间的整个过程所用的时间为
(2分)
15(16分) 解:(1) 由牛顿第二定律得 (2分)
得: (1分)
滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间: (2分)
(2) 由牛顿第二定律得: (2分)
得: (1分)
动摩擦因数改变前的位移: (2分)
则由 代入数据解得: (2分)
(3) 根据牛顿第二定律: (2分)
在水平面滑行的距离 (2分)
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