2023-2024学年第一学期高一年级12月学情调研测试
物理试题
注意事项:
1.本试卷共5页,满分为100分,考试时间75分钟.
2.答题前,请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1. 在国际单位制中,力学的三个基本单位是( )
A. 千克 厘米 牛顿 B. 千克 千米 牛顿
C. 质量 长度 力 D. 千克 米 秒
2. 春秋时期齐国人的著作《考工记辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性,下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 马对车的力越大,车的惯性越大
B. 车的速度越大,惯性越大
C. 车的质量越大,惯性越大
D. 车停止后,车就没有了惯性
3. 扔飞镖也是一项有趣的运动,利用飞镖可以研究曲线运动,下列图中正确描述飞镖在沿水平方向扔出后速度、合力、轨迹关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 两细绳套必须等长
B. 在图示实验中需拉到同一个结点O
C. F1、F2间的夹角越大越好
D. 该实验采用的是控制变量法
5. 在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,下列做法正确的是( )
A. 阻力补偿时,需要将挂槽码的细线与小车相连
B. 先让小车运动,再接通电源
C. 在小车上增加砝码时,不需要再次阻力补偿
D. 探究加速度与质量的关系时,作a-M的图像更直观
6. 在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右缓慢压缩轻质弹簧至图甲所示位置;松手后,木块最终静止在图乙所示位置。下列有关说法中正确的是( )
A. 压缩弹簧过程中,木块受到的摩擦力逐渐增大
B. 压缩弹簧过程中,木块受到的推力逐渐增大
C. 弹簧恢复原状过程中,弹簧的弹力不断增大
D. 木块离开弹簧后,水平面对木块阻力逐渐减小
7. 如图是农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出,秧苗的初速度大小相等、与竖直方向的夹角不同.不计空气阻力,关于秧苗在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度相同
B. 运动时间相同
C. 落地速度相同
D 上升高度相同
8. 如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.下图中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 某质点在Oxy平面上运动.t=0时,质点在坐标原点,在x方向上的v-t图像如图甲所示,在y方向的y-t图像如图乙所示,则质点( )
A. 质点作匀速直线运动
B. 2s末速度是5.5m/s
C. 2s内位移是14m
D. 2s内位移是10m
10. 如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s).由图线可知,该人的体重约为650N,除此之外,还可以得到的信息是
A. 该人做了两次下蹲--起立的动作
B. 该人做了一次下蹲--起立的动作
C. 下蹲过程中人处于失重状态
D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
11. 有部分“00后”司机喜欢将汽车装饰成如图,在车顶上装一朵仙人球,该图可以简化为固定在小车上的斜杆与水平方向的夹角为θ,在斜杆顶端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A. 小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直于杆向上
B. 小车向右匀速运动时,则F=mg,方向竖直向上
C. 小车向右匀加速运动时,方向一定沿杆子向右上方
D. 小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向竖直向上
二、非选择题:共5题,共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12. 实验:探究平抛运动的特点
(1)如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,则下列说法正确的是______。
A.图甲的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
B.图乙的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
C.图甲中加大打击力度,B球落地时间将延长
D.图乙中如果减小两轨道之间的高度,两小球还会撞到一起
(2)某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验,从斜槽同一位置由静止释放小球,实验得到小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为10cm,重力加速度大小为g=10m/s2。
①实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端______;
②小球从a点运动到b点的时间为______s;
③小球飞出时的初速度大小为v0=_____m/s;
④请判断a点是否为抛出点________(填“是”或“否”);若是抛出点,请说明确定抛出点位置的方法;若不是抛出点,则写出抛出点的位置坐标。_____
13. 一个质量为5 kg的箱子,静止在倾角θ=37°的斜面体上,斜面体固定不动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10 m/s2.求:
(1)支持力FN的大小;
(2)摩擦力Ff大小.
14. 某同学在物理数字化实验室采用如图甲所示的装置“探究物体加速度与力的关系”,开始时将质量为m=1kg的物体置于水平桌面上,现对物体施加一个水平向右的恒定推力F,经过一段时间后撤去此力,通过放在物体右前方的速度传感器得到了物体部分运动过程的v-t图像,如图乙所示(向右为速度正方向),求:
(1)两个阶段内物体的加速度大小各为多少;
(2)摩擦力f和推力F的大小各为多少?
15. 某同学利用无人机玩投弹游戏。无人机以v0=6m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放一个可看成质点的小球,小球刚好落到水平地面上半径为0.4m的圆形区域的中心,释放时无人机到水平地面的距离h=3.2m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。求:
(1)小球下落时间;
(2)小球落地的速度大小;
(3)要使小球落入圆形区域,v0的取值范围。
16. 水平传送带A、B两端点相距x=4.5m,以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一质量m=2kg的小物块,无初速度地轻放至A点处,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4。小物块离开传送带后,无速度损失地滑上质量M=2kg的木板。木板与传送带等高,小物块与木板间的动摩擦因数也为μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.15,g取10m/s2。求:
(1)小物块刚放上传送带时的加速度大小;
(2)小物块从A点运动到B点的时间;
(3)要使小物块不从木板上滑落,木板至少多长?
2023-2024学年第一学期高一年级12月学情调研测试
物理试题
注意事项:
1.本试卷共5页,满分为100分,考试时间75分钟.
2.答题前,请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1. 在国际单位制中,力学的三个基本单位是( )
A. 千克 厘米 牛顿 B. 千克 千米 牛顿
C. 质量 长度 力 D. 千克 米 秒
【答案】D
【解析】
【详解】国际单位制中,力学的三个基本物理量是长度、质量和时间,它们的单位分别是米、千克和秒,故选D。
2. 春秋时期齐国人的著作《考工记辀人篇》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离,这一现象说明了车具有惯性,下列关于惯性的说法正确的是( )
A. 马对车的力越大,车的惯性越大
B. 车的速度越大,惯性越大
C. 车的质量越大,惯性越大
D. 车停止后,车就没有了惯性
【答案】C
【解析】
【详解】质量是惯性的唯一量度,惯性的大小决定于物体自身质量,与其它因素没有关系。故ABD错误;C正确。
故选C。
3. 扔飞镖也是一项有趣的运动,利用飞镖可以研究曲线运动,下列图中正确描述飞镖在沿水平方向扔出后速度、合力、轨迹关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】物体做曲线运动,速度方向为轨迹上该点的切线方向,并且和飞镖头的方向是一致的,物体的运动轨迹要夹在合力与速度之间,并且合力要指向轨迹凹的一侧。
故选A。
【点睛】
4. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 两细绳套必须等长
B. 在图示实验中需拉到同一个结点O
C. F1、F2间的夹角越大越好
D. 该实验采用的是控制变量法
【答案】B
【解析】
【详解】A.细绳的作用是显示出力的方向,所以不必等长,故A错误;
BD.该实验采用的是等效替代法,为使合力的作用效果与两分力的作用效果相同,在图示实验中需拉到同一个结点O,故D错误,B正确;
C.为了实验的准确性,两细绳之间的夹角适当大些,不能过小也不能过大,故C错误。
故选B。
5. 在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,下列做法正确的是( )
A. 阻力补偿时,需要将挂槽码的细线与小车相连
B. 先让小车运动,再接通电源
C. 在小车上增加砝码时,不需要再次阻力补偿
D. 探究加速度与质量的关系时,作a-M的图像更直观
【答案】C
【解析】
【详解】A.阻力补偿时,需要将纸带穿过打点计时器与小车相连,不能连接放置槽码的托盘,故A错误;
B.实验时要先接通电源,再让小车运动,这样可以打出更多的点迹,故B错误;
C.在实验过程中增加砝码时,不需要再次做阻力补偿,故C正确;
D.在合外力一定的情况下,加速度与质量成反比,即a-M图像是一条曲线,不利于观察分析,如果做出图像则更加直观,故D错误。
故选C
6. 在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右缓慢压缩轻质弹簧至图甲所示位置;松手后,木块最终静止在图乙所示位置。下列有关说法中正确的是( )
A. 压缩弹簧过程中,木块受到的摩擦力逐渐增大
B. 压缩弹簧过程中,木块受到的推力逐渐增大
C. 弹簧恢复原状过程中,弹簧的弹力不断增大
D. 木块离开弹簧后,水平面对木块的阻力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.压缩弹簧过程中,物块与地面相对滑动,摩擦力与正压力和摩擦因数有关,保持不变。弹簧的弹力变大,根据平衡条件可得木块受到的推力逐渐增大,A错误;
C.弹簧恢复原状过程中,弹簧的形变逐渐减小,则弹簧的弹力不断变小,故C错误;
D.这里阻力是滑动摩擦力,其大小与压力、接触面的粗糙程度有关,木块离开弹簧后减速运动过程中,压力与接触面的粗糙程度不变,故水平面对木块的阻力不变,故D错误。
故选B。
7. 如图是农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出,秧苗的初速度大小相等、与竖直方向的夹角不同.不计空气阻力,关于秧苗在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度相同
B. 运动时间相同
C. 落地速度相同
D. 上升高度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A. 若不计空气阻力,秧苗在空中只受重力的作用,加速度为重力加速度,故秧苗的运动是匀变速曲线运动,A正确;
BD. 秧苗在竖直方向是竖直上抛运动,初速度大小相等、与竖直方向的夹角不同,设初速度为,与竖直方向的夹角为,则水平速度为
竖直速度为
越大,竖直初速度越小,由
可知,竖直方向的向上运动的时间t小,高度h越小,下落的时间也小,总时间也小,故BD错误;
C.由动能定理可知
落地的速度大小相等,由于
故落地速度的方向与θ有关,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.下图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,物体在重力、支持力和摩擦力的作用下沿斜面由静止向下做匀加速直线运动,滑到水平面上在摩擦力作用下做匀减速直线运动,滑行一段距离后停止,可知物体的图像应是倾斜的直线,A错误;
B.物体先在斜面上做匀加速直线运动,后在水平面上做匀减速直线运动,这两个运动过程的加速度大小分别都不变,因此物体的图像,应是两段平行时间轴的直线,而不是倾斜的直线,B错误;
C.设斜面的倾斜角为θ,滑动摩擦因数为μ,物体在斜面上受到的滑动摩擦力是
物体在水平面上受到的滑动摩擦力是
可知
且两个滑动摩擦力大小分别不变,因此物体 图像是两段平行时间轴的直线,C正确;
D.物体先在斜面上做匀加速直线运动,后在水平面上做匀减速直线运动,滑行一段距离后停止,由位移时间公式,可知路程与时间关系,即图线应是抛物线,D错误。
故选C。
9. 某质点在Oxy平面上运动.t=0时,质点在坐标原点,在x方向上的v-t图像如图甲所示,在y方向的y-t图像如图乙所示,则质点( )
A. 质点作匀速直线运动
B. 2s末速度是5.5m/s
C. 2s内位移是14m
D. 2s内位移是10m
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点在x方向做初速度为零的匀加速运动,在y方向做匀速运动,可知合运动为匀变速曲线运动,即质点做匀变速曲线运动,选项A错误;
B.2s末x方向的速度为
vx=8m/s
y方向的速度
可知合速度
选项B错误;
CD.2s内x方向的速度为
y方向的位移是
y=6m
则合位移
选项C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s).由图线可知,该人的体重约为650N,除此之外,还可以得到的信息是
A. 该人做了两次下蹲--起立的动作
B. 该人做了一次下蹲--起立的动作
C. 下蹲过程中人处于失重状态
D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
【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,起立也是如此.
【详解】人下蹲动作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对应先失重再超重,起立对应先超重再失重,对应图象可知,该同学做了一次下蹲-起立的动作,A错误,B正确;下蹲过程既有失重又有超重,且先失重后超重,CD均错误;故选B.
【点睛】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
11. 有部分“00后”司机喜欢将汽车装饰成如图,在车顶上装一朵仙人球,该图可以简化为固定在小车上的斜杆与水平方向的夹角为θ,在斜杆顶端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A. 小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直于杆向上
B. 小车向右匀速运动时,则F=mg,方向竖直向上
C. 小车向右匀加速运动时,方向一定沿杆子向右上方
D. 小车向右匀加速运动时,一定有F>mg,方向竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小球静止不动时,受力平衡,必受重力和向上的弹力,即弹力为
F=mg
竖直向上,故A错误,B正确;
CD.当小球向右以加速度a运动时,对其受力分析,受重力和弹力,合力为
水平向右,根据平行四边形定则,弹力方向斜向右上方,与竖直方向的夹角为α,大小为
因为是固定值,而a是不定值,故不一定等于,即方向不一定沿杆子向右上方,故CD错误;
故CD错误;
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12. 实验:探究平抛运动的特点
(1)如图所示,在探究平抛运动规律的实验中,则下列说法正确的是______。
A.图甲的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
B.图乙的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
C.图甲中加大打击力度,B球落地时间将延长
D.图乙中如果减小两轨道之间的高度,两小球还会撞到一起
(2)某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验,从斜槽同一位置由静止释放小球,实验得到小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为10cm,重力加速度大小为g=10m/s2。
①实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端______;
②小球从a点运动到b点的时间为______s;
③小球飞出时的初速度大小为v0=_____m/s;
④请判断a点是否为抛出点________(填“是”或“否”);若是抛出点,请说明确定抛出点位置的方法;若不是抛出点,则写出抛出点的位置坐标。_____
【答案】 ①. BD##DB ②. 水平 ③. 0.1 ④. 2 ⑤. 否 ⑥. (,)
【解析】
【详解】(1)[1]
A.图甲的实验装置中,A、B两球在同一高度同时开始运动,B球做平抛运动,A球做自由落体运动,两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,故A错误;
B.图乙的实验装置中,两球在水平方向具有相同的运动情况,说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动,故B正确;
C.图甲中加大击打力度,B球在水平方向获得的初速度增大,可下落的高度不变,竖直方向的运动不变,落地时间不变,故C错误;
D.图乙中如果减小两轨道之间的高度,两球在水平方向仍都是做匀速直线运动,两小球还会撞到一起,故D正确。
故选BD。
(2)①[2]为使小球沿水平方向抛出,实验装置反复调节,直到斜槽末端水平。
②[3]小球水平方向做匀速直线运动,小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d中,相邻点之间所用时间相等,则竖直方向根据
可得小球从a点运动到b点的时间为
③[4]小球水平方向做匀速直线运动,则有
解得小球飞出时的初速度大小为
④[5]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则b点的竖直分速度为
则a点的竖直分速度为
可知a点不是抛出点;
[6]根据
可得
则有
,
可知抛出点的位置坐标为(,)。
13. 一个质量为5 kg的箱子,静止在倾角θ=37°的斜面体上,斜面体固定不动,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10 m/s2.求:
(1)支持力FN的大小;
(2)摩擦力Ff的大小.
【答案】(1)40N;(2)30N
【解析】
【详解】(1)(2)物体静止在斜面上受力分析如图所示
根据平衡条件,可得物体受到的静摩擦力
Ff=mgsin37°
代入数据解得
Ff=5×10×sin37°N=30N
摩擦力方向沿斜面向上;
在垂直斜面方向上
代入数据解得
14. 某同学在物理数字化实验室采用如图甲所示的装置“探究物体加速度与力的关系”,开始时将质量为m=1kg的物体置于水平桌面上,现对物体施加一个水平向右的恒定推力F,经过一段时间后撤去此力,通过放在物体右前方的速度传感器得到了物体部分运动过程的v-t图像,如图乙所示(向右为速度正方向),求:
(1)两个阶段内物体的加速度大小各为多少;
(2)摩擦力f和推力F的大小各为多少?
【答案】(1)0.5m/s2,2m/s2;(2)2N,2.5N
【解析】
【详解】(1)v-t图线的斜率表示物体运动的加速度,结合图像可得0~2s内加速度大小为
2~3s内加速度大小为
即2~3s内加速度大小为2m/s2;
(2)根据牛顿第二定律可得,0~2s内有
2~3s内有
解得
,
15. 某同学利用无人机玩投弹游戏。无人机以v0=6m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放一个可看成质点的小球,小球刚好落到水平地面上半径为0.4m的圆形区域的中心,释放时无人机到水平地面的距离h=3.2m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。求:
(1)小球下落的时间;
(2)小球落地的速度大小;
(3)要使小球落入圆形区域,v0的取值范围。
【答案】(1)0.8s;(2);(2)
【解析】
【详解】(1)由平抛运动的规律得竖直方向位移满足
整理得
解得
t=0.8s
(2)小球在竖直方向速度为
落地的速度为
(3)平抛运动以v0=6m/s的速度抛出水平的位移为
故落入圆形区域水平方向最小位移为
最小速度为
落入圆形区域水平方向最大位移为
最大速度
综上所述要使小球落入圆形区域,v0的取值范围为
16. 水平传送带A、B两端点相距x=4.5m,以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一质量m=2kg的小物块,无初速度地轻放至A点处,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.4。小物块离开传送带后,无速度损失地滑上质量M=2kg的木板。木板与传送带等高,小物块与木板间的动摩擦因数也为μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.15,g取10m/s2。求:
(1)小物块刚放上传送带时的加速度大小;
(2)小物块从A点运动到B点的时间;
(3)要使小物块不从木板上滑落,木板至少多长?
【答案】(1);(2)2.5s;(3)0.4m
【解析】
【详解】(1)小物块刚放上传送带时,由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
(2)小物块刚放上传送带到与传送带共速所用时间
通过的位移为
小物块与传送带共速后,匀速运动到B点所用时间为
则小物块从A点运动到B点的时间为
(3)小物块滑上木板时,对小物块,由牛顿第二定律得
解得
方向水平向左;
对木板,由牛顿第二定律得
解得
方向水平向右;
设小物块与木板经过时间达到共速,则有
联立解得
,
则有
小物块与木板共速后,保持相对静止一起在水平地面做匀减速到停下;可知要使小物块不从木板上滑落,木板至少长。
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