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2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高一上学期期末物理试题(解析版)
展开2022-2023学年度上学期期末考试
高一物理试题
一、选择题(本题共10小题,共48分。其中1-6题为单选,选对得4分,错选、不选或多选得0分;7-10题为多选,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 作用力和反作用力可以是性质不同的力
B. 千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
C. 加速度,采用了比值定义法
D. 物体抵抗运动状态改变的“本领”越大,惯性越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.作用力和反作用力必然是性质相同的力,故A错误;
B.牛顿是导出单位,不是基本单位,故B错误;
C.加速度
是加速度的决定式,没有采用比值定义法,故C错误;
D.根据惯性的定义可知,物体抵抗运动状态改变的“本领”越大,惯性越大,故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 物体加速运动时,作用力和反作用力不再相等
B. 物体间相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C. 水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的
D. 球形物体的重心就在球心
【答案】C
【解析】
【详解】A.作用力与反作用力大小相等,方向相反,与物体的运动状态无关,故A错误;
B.物体相互作用时,施力物体和受力物体同时出现,故B错误;
C.水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的,故C正确;
D.球形物体并且质量分布均匀的物体的重心在几何中心,也就是球心上,球的质量分布如果是不均匀的,则重心不一定在球心上,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,推力F垂直斜面作用在斜面体上,斜面体静止在竖直墙面上,若将斜面体改成如图乙所示放置,用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上,则下列说法正确的是( )
A. 乙图中墙面受到的压力可能变小
B. 乙图中斜面体一定受到四个力
C. 乙图中斜面体受到的摩擦力一定变小
D. 乙图中斜面体可能沿墙面向上滑动
【答案】C
【解析】
【分析】考查共点力的平衡。
【详解】A.根据正交分解,可知两图中物体对墙的压力均为,故A错误;
B.根据正交分解,可知乙图中在竖直方向上有
或
由于重力和F分力大小无法确定,故f的有无也无法确定,故B错误;
C.甲图中斜面提供大小为的摩擦力,乙图中若有摩擦力,则大小为,故减小,C正确;
D.由甲图可知,墙面可提供的摩擦力
故无法克服重力和摩擦力的合力而使得物体向上运动,故D错误。
故选C。
4. 蹦级是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下,弹性绳被拉展前做自由落体运动,弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中,下列说法中正确的是( )
A. 弹性绳拉展前运动员处于失重状态,弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B. 弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态
C. 弹性绳拉展后运动员先处于超重状态,后处于失重状态
D. 运动员一直处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】弹性绳拉展前运动员做自由落体运动,所以处于完全失重状态;弹性绳拉展后的一段时间内,运动员先做加速度减小的加速运动,当拉力大于重力时做加速度增加的减速运动,所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态。
故选B。
5. 粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动,水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图中甲乙,取重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 前2s内物体运动的加速度为3m/s2 B. 前4s内物体运动的位移的大小为8m
C. 物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1 D. 物体的质量m为2kg
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据速度图象的斜率等于加速度,知前2s内物体的运动加速度
故A错误;
B.根据速度图像围成的面积表示位移,可求得前4s内物体的位移为
故B错误;
CD.根据牛顿第二定律得,前2s内
后2s内
由图得 ,代入解得
故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上,弹簧测力计始终在弹性限度内,当系统稳定后,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的示数是
B. 在突然撤去的瞬间,的加速度为
C. 在突然撤去的瞬间,弹簧测力计的示数变为0
D. 若地面粗糙,系统仍稳定匀加速运动,则弹簧测力计示数一定变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.将m1和m2作为整体,根据牛顿第二定律
再以m2为研究对性,根据牛顿第二定律
联立可得弹簧测力计的示数即加速度的大小
,
A错误;
BC.若突然撤去的瞬间,弹簧的弹力不能突变,大小仍为20N,的受力不变,加速度仍为,B正确,C错误;
D.若地面粗糙,设地面动摩擦因数为,将m1和m2作为整体,根据牛顿第二定律
再以m2为研究对性,根据牛顿第二定律
解得弹簧测力计示数
弹簧测力计的示数保持不变,D错误。
故选B。
7. 如图所示,倾角为,表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上,物体A的质量为,物体C的质量为,细线绕过滑轮和连接在竖直杆上处,连接A物体的细线与斜面平行,滑轮固定在斜劈上,不计质量的动滑轮跨在细线上,其下端悬挂C物体,动滑轮两侧的绳子成夹角,物体A、B始终静止,不计细线与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 斜劈对A的摩擦力沿斜面向下
B. 逐渐增大C物体的质量,A物体受到的摩擦力先变小后变大
C. 将竖直杆向右移动少许,地面对斜劈的摩擦力变大
D. 将悬点下移少许,细线的弹力不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.绳子中的拉力大小为
物体A的重力沿斜面的分力为
所以斜劈对A摩擦力沿斜面向上,A错误;
B.结合A解析可知,逐渐增大C物体的质量,则绳子中的拉力变大,A物体受到的静摩擦力先斜向上变小,然后斜向下变大,B正确;
C.设两侧的绳子与竖直方向的夹角为,则绳子中的拉力为
绳子对A、B整体的拉力沿水平方向的分力为
将竖直杆向右移动少许,则变大,由上式可知也变大,地面对斜劈的摩擦力满足
故地面对斜劈的摩擦力变大,C正确;
D.设滑轮到杆的水平距离为d,、、D之间的这段绳子长度为L,细线与杆之间的夹角为,由于细线中的张力处处相等,所以细线与竖直方向的夹角也为,由几何关系可得
悬点D移动过程中,由于L和d不变,所以细线与杆之间的夹角也不变,由平行四边形定则可知
故细线的弹力不变,D正确。
故选BCD。
8. 如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA = 6kg、mB = 2kg,A、B间动摩擦因数μ = 0.2,在物体A上施加水平向右的力F,g取10m/s2,则( )
A. 当拉力F < 12N时,A静止不动
B. 当拉力F > 16N时,A相对B滑动
C. 当拉力F = 16N时,B受A的摩擦力等于4N
D. 当拉力F < 48N时,A相对B始终静止
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.当A、B发生相对运动时的加速度为
则发生相对运动时最大拉力为
当拉力0 < F < 48N时,A相对于B静止,而对于地面来说是运动的,A错误、D正确;
B.由选项A知当拉力48N > F > 16N时,A相对于B静止,而对于地面来说是运动的,B错误;
C.拉力F = 16N时,A、B始终保持静止,当F = 16N时,整体加速度为
则B对A的摩擦力为
C正确。
故选CD。
9. 如图所示,一个竖直放置的圆环上有三根轻绳联结于圆心O点处,AO、BO相互垂直,另一端连接在圆环上,CO上挂着个重为的物体,若绳AO、BO在设计上能承受的最大拉力为,则为了测试绳子的质量是否达标,应将圆盘旋转多少以达到检验的目的( )
A. 5° B. 10° C. 15° D. 20°
【答案】BD
【解析】
【详解】根据题意,受力分析如图所示
物体重力,使,根据平行四边形定则
可得
即顺时针转动,同理可得,使时
即逆时针转动20°。
故选BD。
10. 如图所示,传送带与水平地面的夹角,从A到的长度为,传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知,取,则( )
A. 煤块一直加速运动
B. 煤块从A到的时间为
C. 煤块从A到的过程中在传送带上留下痕迹的长度是
D. 煤块从A到的过程中在传送带上留下痕迹的长度是
【答案】AC
【解析】
【详解】A B.煤块刚放上时,受到向下的摩擦力,受力分析如图所示,设加速度大小为a1
根据牛顿第二定律有
解得
匀加速运动到与传送带速度相等的时间为t1,则有
即下滑5m与传送带速度相等,达到v0后,受到向上的摩擦力,由于μ<tan37°,煤块仍将匀加速下滑。受力分析如图所示
设加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
继续做匀加速运动的位移为
根据位移公式得
解得
煤块从A到B的时间为
A正确,B错误;
C D.煤块从放上传送带到与传送带共速,煤块相对于传送带向上运动,发生的相对位移为
煤块从与传送带共速到底端B,煤块相对于传送带向下运动,发生的相对位移为
由于
可知煤块从A运动到B的过程中在传送带上形成的黑色痕迹的长度为。C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题(本题共2小题,共14分;其中11题6分,12题8分)
11. 某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm,再将弹簧的上端挂在铁架台上,使弹簧处于竖直状态,如图(a)所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端,测出相应的弹簧总长度L,算出弹簧伸长量x=L-L0,记录实验数据,作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像,如图(b)所示。
(1)图(b)中,直线没过坐标原点,可能的原因是( )
A坐标标度选取不合理
B.钩码重力的测量值都偏大
C.弹簧自身重力的影响
(2)由图(b)可求得该弹簧的劲度系数为________N/m;
(3)该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧秤,将该弹簧秤竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,悬挂某一重物时,读数如图(c)所示,此时弹簧总长为________cm。
【答案】 ①. C ②. 50 ③. 10
【解析】
【详解】(1)[1]由于是放在水平桌面上测的原长,竖直悬挂时在自身重力的作用下会有一定的伸长,故图(b)中,直线没过坐标原点,可能的原因是弹簧自身重力的影响。
故选C。
(2)[2]图(b)中,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,可求得该弹簧的劲度系数为
(3)[3]弹簧的自然长度L0=3.5cm,由图(b)可知在自身重力的作用下伸长了0.5cm,该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧秤,将该弹簧秤竖直放置,未挂重物时,指针与零刻度对齐,此时弹簧长度为4cm,悬挂某一重物时,读数为3.0N,弹簧又伸长的长度为
故此时弹簧总长为
12. 某实验小组利用如图所示的实验装置探究加速度与质量、力的关系。图中长木板水平放置,其左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小车相连,另一端悬挂砂和砂桶。
(1)实验前,甲同学为补偿小车受到的阻力,___________(需要、不需要)将小车连接悬挂砂和砂桶。___________(需要、不需要)将小车连接纸带和打点计时器。改变小车质量时,___________(需要、不需要)重新调节木板倾斜度。
(2)乙同学作图像图线不过坐标原点的原因是:___________。
(3)丙同学实验中打下的一条纸带如图乙所示,A点为小车刚释放时打下的起点,每两点间还有四个计时点未画出,已知打点计时器所用电源的频率为,则打下点时小车的速度大小为___________,小车的加速度大小为___________。(此问结果均保留2位有效数字)
(4)丁同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系,保持实验台水平,通过多次改变动摩擦因数的值,利用纸带测量对应的多个加速度的值,画出了图像如图所示。(取)若小车的质量,则小桶和砂子的总质量___________。理论上,图中___________。
【答案】 ①. 不需要 ②. 需要 ③. 不需要 ④. 平衡摩擦时木板垫得过高 ⑤. 0.80 ⑥. 0.40 ⑦. 0.6 ⑧. 3.75
【解析】
【详解】(1)[1]在调节木板倾斜度平衡木块受到的阻力时,应该不挂砂桶,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,因此不需要将小车连接悬挂砂和砂桶;
[2]平衡摩擦力时,应反复调节垫高,使小车拉着打点计时器在木板上恰好做匀速直线运动,因此需要将小车连接纸带和打点计时器;
[3]平衡摩擦力时满足
两边消掉了m,则平衡摩擦力后,改变小车质量时,不需要重新调节木板倾斜度。
(2)[4]由图像可知当拉力F为零时,加速度a不为零,说明平衡摩擦时木板垫得过高。
(3)[5]打下C点时小车的速度大小为
[6]小车的加速度大小为
(4)[7]由图可知,当μ=0.6时,加速度为零。由平衡条件有
μMg=mg
解得
m=0.6kg
[8]根据题意由牛顿第二定律有
整理得
结合图像可得
三、计算题(本题共3小题,共38分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律,答题时要写出完整的数字和单位;只有结果而没有过程的不能得分)
13. 5G通信技术将带来更安全、更智能的自动驾驶汽车。A、B两辆5G自动驾驶测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为,B车的速度大小为,如图所示。当A、B两车相距48m时,B车紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为,从此时开始计时,求
(1)过多长时间,A、B两车速度相同?
(2)A车追上B车所用的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意,设经过时间,A、B两车速度相同,由运动学公式可得
解得
(2)根据题意,由运动学公式可得,汽车B刹车停止的时间为
由运动学公式可得,汽车B刹车停止的位移为
此时,汽车A前进的位移为
又有
可见此时A车恰好追上B车,则A车追上B车所用时间为
14. 如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A质量为,B的质量为。A和B之间动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为,轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为,轻绳不可伸长,现用外力将物体B匀加速向右拉出。(取,)求:
(1)物体A所受的滑动摩擦力大小。
(2)物体B的加速度大小。
【答案】(1)60N;(2)3.8m/s2
【解析】
【详解】(1)隔离物体A,对物体A受力分析,如图
水平方向
竖直方向
又
解得物体A受到的滑动摩檫力f1的大小为
(2)隔离物体B,受力分析
水平方向
竖直方向
由牛顿第三定律可知
又
联立,解得物体B加速度a的大小
15. 如图所示,质量M为2kg的长木板B静止在水平面上。某时刻质量m=6kg的小物块A,以大小的初速度,从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,重力加速度(木板足够长)。求:
(1)物块A刚滑上木板时,物块A的加速度大小、木板B的加速度大小;
(2)物块A经多长时间和木板B速度相等;
(3)木板B在地面上滑行的总位移x。
【答案】(1)2m/s2,2m/s2;(2)1s;(3)3m
【解析】
【详解】(1)对A由牛顿第二定律得
解得
对B由牛顿第二定律得
解得
(2)设经过时间t1后,A、B速度相等
解得
B的位移为
(3)设A、B速度相等后一起做匀减速运动,对A、B整体由牛顿第二定律得
解得
对A由牛顿第二定律得
小于最大静摩擦力,假设成立
解得
黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题: 这是一份黑龙江省鹤岗市第一中学2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题,共10页。试卷主要包含了AD等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高一上学期期末物理试题含解析: 这是一份2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高一上学期期末物理试题含解析,共23页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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![2021-2022学年黑龙江省鹤岗市第一中学高二上学期期末考试物理试题 解析版](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/6/12524349/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_202/format,webp)
2021-2022学年黑龙江省鹤岗市第一中学高二上学期期末考试物理试题 解析版
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2021-2022学年黑龙江省鹤岗市第一中学高一上学期第一次月考物理试题