2023-2024学年江苏省五市十一校高一(上)阶段联测物理试卷(12月)
一、单选题(本大题共11小题,共44分)
1.复兴号次高速动车,每日:从南京南站发车,历经到达北京南站,全程约为,则下列说法中正确的是
A. “复兴号”动车较长,一定不能当成质点
B. “”指的是时间间隔
C. “”指的是复兴号动车运动的位移
D. “:”指的是时间间隔
2.下列说法符合物理史实的是
A. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,无法用实验直接验证
B. 笛卡尔通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
C. 伽利略提出力是维持物体运动的原因
D. 亚里士多德猜想自由落体运动速度与下落时间成正比,并用实验进行验证
3.下列物理量是矢量且其单位是国际单位制中的基本单位的是
A. 路程 B. 瞬时速率 C. 加速度 D. 位移
4.一物体的运动图像如图所示,横、纵截距分别为和,在图像所示的运动过程中,下列说法正确的是
A. 若为图像,则物体速度一直减小 B. 若为图像,则物体速度为
C. 若为图像,则物体的平均速度为 D. 若为图像,则物体的加速度为
5.如图所示,某人站在台秤上静止不动,下列说法正确的是
A. 人对台秤的压力就是人所受的重力
B. 人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对作用力与反作用力
C. 人所受的重力与台秤对人的支持力是一对作用力与反作用力
D. 人对台秤的压力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
6.在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计,两位同学各用的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端,分析得该弹簧测力计的读数应该是( )
A. B. C. D.
7.某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,如图所示,为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。关于本实验的操作过程,下列说法正确的是
A. 与、与间的细绳可以用橡皮筋代替
B. 确定力的方向时,可用铅笔沿着细绳划直线
C. 橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D. 本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
8.质量分布均匀的杆,其重力为,一端放在粗糙的水平面上,另一端系在一条水平轻绳上,杆与水平面成角,如图所示,已知水平轻绳上的弹力为,则地面对杆下端的作用力大小为
A. B. C. D.
9.如图所示,某同学用水平力推地面上的桌子,但未推动。在该过程中桌子的受力情况为( )
A. 推力等于静摩擦力 B. 推力小于静摩擦力
C. 推力大于静摩擦力 D. 推力大于最大静摩擦力
10.如图所示,物块以某一速度水平向右滑上顺时针转动的水平传送带,在滑上传送带的瞬间,关于物块受到的摩擦力,下列说法不正确的是
A. 物块可能受到向左的滑动摩擦力 B. 物块可能受到向右的滑动摩擦力
C. 物块可能不受摩擦力 D. 物块可能受到静摩擦力
11.蹦极是一项超刺激的运动,如图所示,人的运动过程简化为从点开始下落,在点弹性绳刚好伸直,点速度达到最大,下落到最低点点后向上弹回。忽略空气阻力,则在人下落过程中说法正确的是
A. 当弹性绳被拉到最长时,人的速度为零,加速度为零
B. 人在下落过程中,处加速度为零
C. 人在阶段,向下做加速运动,处于超重状态
D. 人在 阶段,向下做减速运动,处于失重状态
二、实验题(本大题共1小题,共10分)
12.用如图甲所示的装置探究作用力一定时,小车的加速度与小车质量的关系。已知小车的质量为,砂和砂桶的总质量为。实验中用砂和砂桶的总重力的大小作为小车所受的拉力。
本实验主要应用的方法是__________。
A.类比法 假设法 理想实验法 控制变量法
下图是实验时补偿阻力的情形,其中正确的是__________选填字母。
A.
B.
C.
在一次实验操作中,获得如图所示的纸带,、、、、为计数点,其中相邻两计数点间均有四个点未画出,所用交变电源的频率为,小车运动的加速度__________计算结果均保留两位有效数字
另一实验小组在探究“在质量一定时,小车的加速度与其合外力关系”实验中,未补偿阻力,将砂和砂桶的总重力作为小车合外力,得到图像,如图丙所示。则图线在横轴上的截距的物理意义为__________,图像中图线斜率的物理意义是__________。
三、计算题(本大题共4小题,共46分)
13.年,我国某新型动车组进行进站测试。已知列车的初速度为,加速度大小为,设列车的运动为匀减速直线运动,求:
末的速度大小;
的位移大小。
14.钢球从距地面某一高度由静止释放开始做自由落体运动,落地速度为,重力加速度,求:
钢球释放处距地面的高度大小;
钢球落地前最后一秒的平均速度大小.
15.如图所示,放在水平面上的物体质量,受到一个斜向下的与水平方向成角的推力的作用,从静止开始运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数,,,取,求:
物体在推力作用下的加速度大小;
物体内的位移大小是多少;
若末撤去推力,物体在水平面上运动的总位移大小是多少.
16.如图所示,质量的小车放在光滑的水平平面上,在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数,已知小物块未掉下来。取求:
放上小物块后,小物块及小车的加速度;
经多长时间两者达到相同的速度;
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】
【解析】【分析】
由物体可被看作质点的条件得解;由时刻与时间间隔的区别得解;由路程与位移的概念得解。
本题主要考查对运动概念的理解,熟悉描述运动概念是解题的关键。
【解答】
A.当物体的大小、形状对所研究的问题无影响时,物体即可被看作质点,故“复兴号”动车虽然较长,但在研究不同问题时,有时可被当成质点,故 A错误;
B. 时间间隔是指一时间段,而不是某一个瞬间,故由题意可知,“”指的是一个时间段,故为时间间隔,故B正确;
C.有路程与位移的区别可知,“”指的是复兴号动车运动的迳迹长度,为路程,故C错误;
D.由题意可知,每日:从南京南站发车,“:”指的是时刻,故D错误。
2.【答案】
【解析】【分析】
由物理学史判断得解。
本题主要考查对物理学史的理解,熟记物理学史是解题的关键,难度不大。
【解答】
A.由物理学史可知,牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,无法用实验直接验证,故A正确;
由物理学史可知,伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持,且由亚里士多德提出力是维持物体运动的原因,故BC错误;
D.由物理学史可知,伽利略猜想自由落体运动速度与下落时间成正比,并用实验进行验证,故D错误。
3.【答案】
【解析】【分析】
矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。力学基本单位是:、、。
矢量与标量、导出单位与基本单位都是基本知识,要掌握它们之间的区别,知道力学基本单位是:、、。
【解答】
A.路程是标量,其单位是,是基本单位,故A错误;
B.瞬时速率是矢量,但其单位为:,为导出单位,故B错误;
C.加速度是矢量,其单位为:,为导出单位,故C错误;
D.位移是矢量,其单位是,是基本单位,故D正确。
4.【答案】
【解析】若为图像,由图像的斜率表示速度,可知物体速度一直不变,物体速度为,AB错误;
、若为图像,由图像的斜率表示加速度,加速度为,由匀变速直线运动的规律,平均速度为,C正确,D错误。
解决本题的关键要理解各个图象的物理意义,明确斜率、面积表示的物理意义,结合运动学规律分析。
根据图象的斜率表示速度,图象的斜率表示加速度,以及运动学公式进行解答。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题考查相互作用力与平衡力的比较。
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在在同一个物体上,作用在同一直线上。
相互作用力:大小相等、方向反相反、作用力在两个物体上,作用在同一直线上。
【解答】
A.人对台秤的压力与人的重力的施力物体和受力物体都不一样,故A错误;
B.人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对作用力与反作用力,故B正确;
C.人的重力与台秤对人的支持力是一对平衡力,不是一对作用力与反作用力,故C错误;
D.地面对台秤的支持力大小等于人与台秤压力加上台秤自身重力,故D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】两位同学各用的水平力沿相反方向拉弹簧测力计的两端,可知弹簧受到的拉力为,则该弹簧测力计的读数为。
故选B。
7.【答案】
【解析】【分析】
由“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的步骤及实验思想方法、注意事项得解。
本题注意考查“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,熟悉其实验原理及步骤、思想方法是解题的关键,难度不大。
【解答】
A.由实验原理及步骤可知,若与、与间的细绳用橡皮筋代替,则由于弹簧测力计与橡皮筋弹力大小相同,故仍可由测力计读出弹力的大小,故A正确;
B.由实验步骤可知,为准确画出力的方向,需用刻度尺沿着细绳,再用铅笔划直线,故B错误;
C.由该实验的原理可知,橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线,故C错误;
D.由实验原理及可知,本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系,故D错误。
8.【答案】
【解析】【分析】地面对杆的作用力是地面对杆的弹力和和摩擦力的两个力的合力,这样杆共受三个彼此不平行的作用力,根据三力汇交原理知三力必为共点力,根据力的平衡条件求解。
本题难度较大,综合考查了受力分析,共点力平衡条件的应用,关键要作出图象分析。
【解答】如图所示,设地面对杆下端的作用力与水平方向夹角为,根据平衡条件有:
,
联立解得:
9.【答案】
【解析】用水平力推地面上的桌子,但未推动,说明桌子处于静止状态,由平衡条件可知,在该过程中桌子受到的推力等于静摩擦力。
故选A。
10.【答案】
【解析】【分析】
由题意可知,当物体的速度不等于传送带速度时,出现相对滑动,则物体可能受到向左或向右的滑动摩擦力;当物体的速度等于传送带速度时,则物体不受到摩擦力。
考查物体与传送带间速度不同的运动情况,导致出现摩擦力也不同,可能没有摩擦力,也可能是滑动摩擦力;也可能向右摩擦力,也可能向左的摩擦力。
【解答】
A.当物体的速度大于传送带速度时,出现相对滑动,则物体要受到向左的滑动摩擦力,故A正确,不合题意;
B.当物体的速度小于传送带速度时,出现相对滑动,则物体要受到向右的滑动摩擦力,故B正确,不合题意;
当物体的速度等于传送带速度时,则物体不受到摩擦力,故C正确,不合题意,D错误,符合题意。
11.【答案】
【解析】解:人在下落过程中,先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,处加速度为零,速度最大,故B正确;
C.人在阶段,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动,加速度竖直向下,所以人处于失重状态,故C错误;
D.人在阶段,弹性绳的弹力大于人的重力,人向下做减速运动,加速度向上,所以人处于超重状态,故D错误;
A.当弹性绳被拉到最长时,人的速度为零,此时弹性绳的弹力大于人的重力,人的加速度向上,不为零,故A错误。
故选:。
明确游客的运动过程,知道游客从点到点,重力大于弹力,从点点,弹力大于重力,根据牛顿第二定律判断出加速度的变化以及方向,再根据加速度方向和速度方向的关系判断出速度的变化;根据加速度方向确定物体是超重还是失重状态。
解决本题的关键要知道加速度的方向与合力的方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,速度增大,当加速度方向与速度方向相反时,速度减小,理解超、失重的运动和力的特点。
12.【答案】 小车受到的摩擦力 小车质量的倒数
【解析】本实验主要应用的方法是控制变量法。
故选D。
实验过程中补偿阻力时,小车需要连着已经穿过打点计时器的纸带,但不要把悬挂小桶的细线系在小车上。
故选B。
依题意,纸带上相邻计数点的时间间隔为
由逐差法,可得
当拉力达到时,小车刚要开始运动,所以等于小车受到的摩擦力。
依题意,未补偿阻力,由牛顿第二定律可得
解得
结合图像,可得
可知图线斜率的物理意义是小车质量的倒数。
13.【答案】;
【解析】根据题意可得
列车刹车时间为
故末的速度大小由
得
列车已经停止运动,位移大小等于整个减速过程中的位移,由
得
14.【答案】解:
解得
设钢球下落的总时间为,则
钢球在最后内下落的高度为
则最后一秒的平均速度为
【解析】根据位移速度公式求解;
先求出下落总时间,再求出钢球在最后内下落的高度,根据平均速度公式即可得解。
解决本题注意自由落体运动为匀变速直线运动,满足一切匀变速直线运动的规律。
15.【答案】解:物体受力如图所示,据牛顿第二定律有
竖直方向上
水平方向上
又
联立解得,
内的位移为;
撤去力后,据牛顿第二定律有,
,
又,
解得,
物体末的速度
减速运动的位移为,
所以总位移为。
【解析】解决本题的关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再根据位移公式求出内的位移大小;
根据牛顿第二定律求出撤去外力时物块的加速度,再结合运动学公式总位移大小。
16.【答案】解:物块的加速度,方向水平向右
小车的加速度,方向水平向右。
两者达到相同的速度有
可得。
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
代入数值解得:。
【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。
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;
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
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