2023—2024学年第一学期青龙县部分学校12月联考
高一物理试题
分值:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(本大题共10小题,共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意,每小题4分,8-10题有多个选项符合题意,全选对的给6分,选对选不全给3分,有错选的不给分。)
1.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是( )
A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,他才能向上弹起
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动旋转
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去
2.国际单位制中规定,力学量所选用的基本量是
A.长度、力、时间 B.长度、质量、时间
C.长度、力、质量、时间 D.速度、加速度、力关于加速度
3.若F=9N,则下列四组数字中有可能是F的两个分力的是( )
A.2N、6N B.20N、10N
C.10N、10N D.20N、30N
4.下列说法不正确的是( )
A.人推自行车在水平路面上前进,前轮受的摩擦力向后,后轮受的摩擦力向前
B.静止在斜面上的物体,物体所受斜面的作用力与物体所受重力大小相等
C.轻绳给物体拉力必沿绳且指向绳收缩的方向
D.物体间的相互作用力,一定是同性质的力
5.如图所示为一质点做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.ab段质点的加速度大小为4m/s2
B.ab段与bc段质点的速度方向相反
C.bc段与cd段质点的加速度方向相反
D.bd段位移为零
6.如图所示,质量为m的物体在推力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动.已知物体与地面间动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力的大小为( )
A.μ(mg+Fsinθ)
B.μmg
C.μ(Fcosθ+mg)
D.Fsinθ
7.如图所示,长为4m的竖直杆从竖直管道正上方由静止释放,它完全通过这一竖直管道的时间为2s,已知竖直杆释放时其下端到竖直管道上端的高度为5m,不计空气阻力,取重力加速度大小,则这个管道长为( )
A.40m B.36m C.32m D.30m
8.如下图所示是做直线运动的甲、乙两物体的s-t图象,下列说法中正确的是( )
A.甲启动的时刻比乙早t1秒
B.当0
D.当t =t3秒 时,两物体相距s1米
9.如图,在跨过光滑定滑轮的轻绳拉动下,木箱从距滑轮很远处沿水平地面向右匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数为,木箱始终在地面上。则整个过程中( )
A.拉力F的大小变化情况是先减小后增大
B.拉力F的大小变化情况是先增大后减小
C.拉力F的大小变化情况是一直减小
D.木箱所受合力为零
10.汽车沿平直公路行驶,其运动图像如图所示(横坐标表示时间(单位:s)),下列说法正确的是( )
A.若Y表示位移(单位:m),则汽车在前2s内的平均速度大小为4m/s
B.若Y表示速度(单位:m/s),则汽车在前2s的位移大小为4m
C.若Y表示速度(单位:m/s),则汽车的加速度大小为2m/s2
D.若Y表示加速度(单位:m/s2),则汽车在2s末的速度大小为4m/s
第II卷(非选择题,共54分)
实验题(2个小题,11题6分12题12分,共18分)
11.(1)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是
A.拉橡皮条的细绳要适当长些
B.两根绳必须等长
C.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
(2)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与力及质量的关系”的实验,已知小车质量为M,重力加速度为g。
①小明想用砂桶及砂的重力代替小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,小明做了两方面的调整:
a.平衡摩擦力,下图是实验时平衡摩擦力的情形,其中正确的是 (选填字母);
b.调整砂桶及砂的总质量 (填:等于、远小于、远大于)小车的质量;
②某次实验中打出的一条纸带如图乙所示,图中1、2、3、4、5为相邻计数点,且相邻计数点间的时间间隔为0.1s,由该纸带可求得小车的加速度a= m/s2。(结果保留3位有效数字)
12.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案。
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块.如图(a)所示。
方案B:弹簧固定,用手拉动木板,如图(b)所示。
除了实验必需的弹簧测力计,木板,木块,细线外,该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个()
(1)上述两种方案中,你认为更易于测出准确数据的方案是 。
(2)该同学在重2N的木块上加放了1个砝码,此时弹簧测力计的示数为1.2N,则木板与木块间的动摩擦因数为 。
三、计算题(3个题,共36分)
13.(8分)如图所示,一质量为m的小物块,在与竖直方向成θ角的推力F作用下沿竖直粗糙墙面匀速上滑.(重力加速度为g)求:
(1)墙面对物块的支持力和摩擦力;
(2)物块与竖直墙面间的动摩擦因数.
14.(12分)滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡以加速度a1匀加速滑下,测得50s末到达坡底时的速度为30m/s,又沿水平面以加速度a2匀减速滑行 225米后停下。求:
(1)两个过程的加速度a1和a2;
(2)到达坡底后在水平面上第20s末的速度。
15.(16分)风洞是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。如图所示,一仓鼠(视为质点,图中未画出)放入足够长的风洞后,以大小的速度向右侧的洞口匀速逃窜,当仓鼠通过距离右侧洞口的点时,启动气流,使得仓鼠的加速度大小、方向向左。启动气流后,经时间关闭气流。
(1)证明关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口;
(2)求刚关闭气流时仓鼠的速度大小以及此时仓鼠的位置;
(3)若关闭气流后,仓鼠想尽快安全到达右侧的洞口,且到洞口时的速度为零,已知仓鼠加速运动与减速运动能达到的最大加速度均为,求从关闭气流至仓鼠到达洞口的最短时间。
参考答案:
1.B
【详解】A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,当对地面的推力大于重力时,根据牛顿第三定律,地面对他的支持力也大于重力,此时他才能向上弹起,故A正确;
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退,是要防止的,不是利用,故B错误;
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,由于反冲,弯管会自动旋转,故C正确;
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,由于反冲,乌贼就会向相反方向游去,故D正确;
本题选错误的,故选B。
2.B
【详解】试题分析:单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.解答:解:国际单位制规定了七个基本物理量,在力学中有三个基本物理量,它们是长度、质量和时间,其它的物理量都不是基本量,所以只有B选项正确.
故选B.
3.C
【详解】A.2N与6N的合力范围是
不可能为9N,故A错误;
B.20N与10N的合力范围是
不可能为9N,故B错误;
C.10N与10N的合力范围是
可能为9N,故C正确;
D.20N与30N的合力范围是
不可能为9N,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.人推自行车时,前轮是主动轮,受到的摩擦力与运动方向相反,而前轮向前运动,所以前轮受到的摩擦力向后,后轮是从动轮,受到的摩擦力方向与运动方向相同,即后轮受到向后的摩擦力,故A错误;
B.静止在斜面上的物体受力情况可按两类分,一个是地球给的重力,另一个是斜面对物体的作用力,二力平衡,所以物体受到斜面的作用力与物体受到重力大小相等,故B正确;
C.绳子只有被拉伸才有作用力,所以绳子的弹力方向必然是沿绳子且指向绳子收缩方向,故C正确;
D.一对相互作用力的性质是相同的,故D正确。
故选A。
5.D
【详解】A.ab段质点的加速度大小为
故A错误;
B.ab段与bc段质点的速度均为正值,方向相同,故B错误;
C.图像斜率代表加速度,bc段与cd段质点的加速度相同,故C错误;
D.图像与时间轴围成的面积代表位移,则bd段位移为零,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】对物体受力分析如图
由于匀速运动所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力
f=Fcosθ
故D错误;
再由
f=μFN
在竖直方向
FN=mg+Fsinθ
可知摩擦力
f=μ(mg+Fsinθ)
故A正确,BC错误。
故选A。
7.B
【详解】设竖直杆的下端到管道上端的时间为,设竖直杆的上端到管道下端的时间为,由自由落体运动公式得
其中
,,
联立解得,这个管道长为
故选B。
8.AD
【详解】A.由图象可以看出,乙在t1时刻才开始运动,所以甲启动的时刻比乙早t1;故A正确.
B.甲的位置随时间均匀减小,表示甲做负向的匀速直线运动;故B错误.
C.当t=t2时,两图象相交即两物体相遇;故C错误.
D.当t=t3时,甲的位移为零,乙的位移为s1,所以当t=t3时,两物体相距s1;故D正确.
9.AD
【详解】ABC.对木箱受力分析,如图所示
无论如何变化,支持力与摩擦力的合力方向不变,则有
则
设支持力与摩擦力的合力为,则由矢量三角形可知拉力垂直时,拉力最小,此时拉力与水平方向的夹角为,当由0增加到时,拉力逐渐减小,当由继续增加时,拉力逐渐增大;故整个过程中拉力F的大小变化情况是先减小后增大,A正确,BC错误;
D.由于木箱始终做匀速直线运动,故木箱所受合力为零,D正确。
故选AD。
10.BC
【详解】A.若Y表示位移(单位:m),则汽车做匀速直线运动,其平均速度即为瞬时速度,根据图像的斜率得为2m/s,故A错误;
B.若Y表示速度(单位:m/s),则汽车做匀加速直线运动,图像与时间轴围成的面积表示位移,可得位移为4m,故B正确;
C.若Y表示速度(单位:m/s),其斜率表示加速度,可得加速度为2 m/s2,故C正确;
D.若Y表示加速度(单位:m/s2),图像与时间轴围成的面积表示速度的变化,则汽车在2s末的速度变化了4m/s,因为不知初速度,所以不能确定末速度,故D错误。
故选BC。
11. AC C 远小于 1.13或
【详解】(1)[1] A.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样有助于比较准确的表示出拉力方向,故A正确;
B.两细绳可以不等长,因为绳子的长短不影响力的大小和方向的表示。故B错误;
C.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故C正确;
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差如果很大,那么力作图示时误差就会较大。故D错误;
故选AC。
(2)①[2]纸带与打点计时器间的摩擦力也要平衡掉,所以平衡摩擦力时小车要带动纸带运动;用小车的沿斜面向下的重力的分力平衡摩擦力,所以不挂砂桶。故C正确,AB错误。
故选C。
[3]由于保持F不变,研究a与M的关系。由于小车的加速运动,出现加速度,所以导致砂桶的重力大于拉小车的细线的拉力。当砂桶的质量远小于小车的质量时,砂桶的重力接近拉小车的细线的拉力。
②[4]由匀变速直线运动的推论
可知,加速度
12. b 0.3
【详解】(1)[1]比较两种实验方案的操作过程可以看出,方案A中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动,弹簧秤的示数不稳定,弹簧秤的拉力不总是等于滑动摩擦力,而方案B中拉动的是木板,木板运动的速度不影响摩擦力的大小,稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止,此时弹簧秤的拉力等于滑动摩擦力,所以,更合理的方案是b。
(2)[2]木块处于平衡状态,由平衡条件得
又
联立可得
13.(1) , (2)
【详解】(1)由题意,小物块沿竖直粗糙墙面匀速上滑,合力为零,分析其受力情况,作出力图如图所示.则由平衡条件得:
竖直方向:
,
水平方向:
,
解得,摩擦力
,
支持力
;
(2)由得,动摩擦因数:
;
14.(1)a1=0.6m/s2,加速度方向与速度方向相同;a2=2m/s2,加速度方向与速度方向相反;(2)0
【详解】(1)加速下滑的过程
方向与速度方向相同;
在水平面上做匀减速运动时
加速度的方向与速度方向相反;
(2)在水平面上运动的时间为
到达坡底后在水平面上第20s末的速度为0。
15.(1)见详解;(2),距离右侧洞口;(3)
【详解】(1)根据题意可知,启动气流后,仓鼠向右做减速运动,减速停止的时间为
仓鼠向右运动的距离为
可知,关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口。
(2)根据题意,取向右为正方向,由运动学公式可得,闭气流时仓鼠的速度为
关闭气流时仓鼠的位移为
此时仓鼠的位置为
即关闭气流时仓鼠的速度大小为,仓鼠的位置距离右侧洞口。
(3)关闭气流后,仓鼠要在最短时间内到达洞口,则仓鼠首先要在最短时间内停止向左运动。关闭气流后,仓鼠向左减速运动的最短时间为
向左运动的距离为
经分析可知,仓鼠要以最短的时间到达洞口且到达洞口时的速度恰好为零,则仓鼠停止向左运动后,应立即以最大加速度向右做匀加速直线运动,再以最大加速度向右做匀减速直线运动,且仓鼠做匀加速直线运动、匀减速直线运动的时间相等,设仓鼠向右做匀加速直线运动的时间为,根据匀变速直线运动的规律,结合对称性有
解得
则从关闭气流至仓鼠到达洞口的最短时间
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