2023-2024学年度山东省莱芜市第二名校高一上期期末模拟考试(平行班) 物理(含解析)
分数:100分;考试时间:75分钟
一、单选题(共36分)
1.2022年9月6日12时19分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十五号05组卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,关于遥感三十五号05组卫星说法正确的是( )
A.遥感三十五号05组卫星体积较大,肯定不能看成质点
B.在研究遥感三十五号05组卫星环绕地球运动时,不能看成质点
C.在研究遥感三十五号05组卫星变轨的姿态时,不能看成质点
D.在研究遥感三十五号05组卫星发射时的速度应以火箭为参考系
2.下列说法正确的是( )
A.若物体做单向直线运动,则位移就是路程
B.第5s内就是第4s末到第5s末这1s时间
C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎””和“是船行”所选的参考系分别是河岸和流水
D.中国小将全红婵上演“水花消失术”的整个跳水过程中,可以把她看作质点
3.在高中物理中,我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法,这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助,因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为△D,发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t;变化量△D与△t之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。 在运动学中也可以引入“加速度的变化率” 来表示加速度对时间变化的快慢。图表示某一物体做直线运动时的a-t图像。下列表述中正确的是( )
A.“加速度的变化率”的单位应该是m/s2
B.“加速度的变化率”为0的运动一定是匀速直线运动
C.由a-t图像可知,在前2s内该物体一定做匀减速直线运动
D.由a-t图像可知,在前2s内该物体的速度变化量为3m/s
4.长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的 夹角 α 变大),另一端不动,如图所示.则铁块受到的摩擦力 Ff 随角度 α 的变化图象可 能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
A. B. C. D.
5.如图所示,手推车的篮子里装有一篮球,女孩将手推车沿斜面向上匀速推动,篮子的底面平行于斜面,靠近女孩的侧面垂直于底面,下列说法正确的有( )
A.篮子底面受到的压力小于篮球的重力
B.篮子底面受到的压力大于篮球的重力
C.篮子右侧面受到的压力大于篮球的重力
D.篮球右侧面受到的压力大小一定等于篮子底面受到的压力大小
6.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动,途中用了6s时间经过A、B两根电线杆,已知A、B间的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,则( )
A.车从出发到B杆所用时间为9s B.车的加速度为15m/s2
C.经过A杆时的速度为10m/s D.出发点到A杆的距离为7m
7.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。已知砝码和纸板的质量分别为2m和m,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ,砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ,重力加速度为g。要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,A、B为某阳台竖直墙壁上凸出的两颗固定钉子,小王通过一段细线跨过A、B悬挂一吊篮(吊篮不与墙壁接触)。因A、B不等高,故重新调整钉子B于C处,A、C等高且C在B的正下方,重新悬挂上原来的细线,整个细线始终处于同一竖直平面内,不计细线与钉子的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.调整后细线的张力大小比调整前要小
B.调整后细线的张力大小比调整前要大
C.调整后细线对两个钉子的总作用力大小比调整前要小
D.调整后细线对两个钉子的总作用力大小比调整前要大
二、多项选择题(共16分)
9.用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是( )
A.F2的反作用力是F3 B.F1的施力物体是弹簧
C.F3的施力物体是小球 D.F4的反作用力是F1
10.如图所示,体育项目“押加”实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
11.如图所示,两个物体A、B用轻弹簧相连接,A用细线挂在天花板上,B放在水平地面上.已知GA=3N,GB=4N,A、B间弹簧的弹力为2N,则悬线的拉力T、B对地面的压力FN的可能值分别是( )
A.T=5N,FN=2N B.T=7N,FN=0 C.T=2N,FN=5N D.T=1N,FN=6N
12.子弹垂直射入叠在一起的厚度相同,材质相同的木板,穿过第20块木板后速度恰好变为0,可以把子弹视为质点,已知子弹在木板中运动的总时间是t,认为子弹在木板中运动的加速度都相同,则( )
A.子弹穿过第一块木板所用的时间是t
B.子弹穿过前15块木板所用的时间是
C.子弹穿过第15块所用的时间是
D.子弹穿过最后4块所用的时间是t
三、实验题(共15分)
13.某学习小组用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”。如图甲所示,橡皮条的一端固定,另一端挂一轻质小圆环,橡皮条原长为,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环;小圆环受到拉力、的共同作用,处于点,如图乙所示,橡皮条伸长的长度为;撤去、,改用一个力单独拉住小圆环,如图丙所示,使小圆环仍处于点。
某次实验该小组同学的记录纸如图丁所示,用一个力单独拉住小圆环时拉力的方向过点,大小为,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环时拉力和的方向分别过和点,其中拉力大小为,用弹簧秤拉橡皮筋个弹簧秤的指针位置如图戊所示,请继续完成以下实验操作:
(1)图戊弹簧秤示数为 N;
(2)请选择合适的标度,在答题卡指定区域上作出图戌对应的的图示及和的合力图示;( )
(3)根据所做的图,得出该次实验和的合力大小为 N。(保留两位有效数字)
14.某学生用图1所示的实验装置测量当地的重力加速度。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带通过打点计时器,打出了一系列的点。
(1)打出的纸带如图2所示,选取纸带上连续的五个计时点A、B、C、D、E,测量点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,若相邻两点的时间间隔为T,则打C点时重锤的速度大小为 ;
(2)根据纸带,先分别测量出A、B、C、D、E、F、G各点到O点的距离h(其中F、G点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2,绘制出v2-h图像,如图3所示。实验时,由于操作失误,先释放纸带,后接通打点计时器,根据图像可知打O点时重锤的速度大小为 m/s,测得当地的重力加速度大小为 m/s2;请简述操作失误对测量结果的影响: 。(结果保留2位有效数字)
四、解答题(共37分)
15.同一高度有A、B两个球,A球自由下落5m后,B球以12m/s的速度竖直下抛(不计空气阻力,g取10 m/s2)。求:
(1)B球的加速度;
(2)B球开始运动后经过多长时间追上A球。
16.以的速度运行中的列车,接到前方车站的请求:在该站临时停靠1分钟接一位危重病人上车,司机决定以的加速度匀减速运动到车站,停车1分钟后以的加速度匀加速起动,恢复到原来的速度行驶,求由于临时停车耽误的时间是多少?
17.如图所示,不可伸长的绷紧的轻绳两端各拴接一个质量均为m的物体A、B(均可视为质点),跨过光滑的轻质定滑轮,物体B静止在倾角为的斜面底端,B与斜面间的动摩擦因数为μ1=,物体A静止在水平传送带左端,A与传送带之间的动摩擦因数为,t=0时刻,给A、B同时提供等大的初速度v=20m/s,使A水平向右,B沿斜面向上运动,连接A的轻绳水平,连接B的轻绳与斜面平行,轻绳、传送带和斜面都足够长,取g=10m/s2。
(1)若传送带以速度v=10m/s逆时针转动,求A物体开始运动时的加速度a1的大小;
(2)若传送带以速度v=10m/s顺时针转动,求5s内B沿斜面的位移大小。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】ABC.遥感三十五号05组卫星能不能看成质点与所研究的问题有关,在研究遥感三十五号05组卫星环绕地球运动时,卫星的体积和性质可以忽略,可以看成质点,在研究遥感三十五号05组卫星变轨的姿态时,卫星的体积和性质不能忽略,不能看成质点,故C正确,AB错误;
D.在研究遥感三十五号05组卫星发射时的速度,以火箭为参考系,速度始终为零,没有任何意义,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.若物体做单向直线运动,只能认为位移的大小等于路程,位移是矢量,有大小、有方向,路程是标量,只有大小,没有方向,因此,不能认为位移就是路程,A错误;
B.第5s内的时间间隔为
5s-4s=1s
即第5s内就是第4s末到第5s末这1s时间,B正确;
C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎””和“是船行”所选的参考系分别是流水和河岸,C错误;
D.研究中国小将全红婵上演“水花消失术”的整个跳水过程中,全红婵的形状与体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时,不能够把她看作质点,D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.“加速度的变化率”是,则其单位应该是m/s3,A错误;
B.“加速度的变化率”为0的运动,加速度是不变的,则一定是匀变速直线运动,B错误;
C.由a-t图像可知,在前2s内该物体的加速度减小,则物体做非匀变速直线运动,C错误;
D.由于a-t图像的面积等于速度的变化量,则由图像可知,在前2s内该物体的速度变化量为
D正确。
故选D。
4.C
【详解】使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsinα,对于一个确定的角度α,最大静摩擦力是fm=μmgcosα.
如果F<fm,那么铁块所受的是静摩擦,由平衡条件得知,摩擦力f=F=mgsinα,当α逐渐变大,会出现F>fm,这样,出现滑动摩擦,摩擦力f=fm=μmgcosα,在阶段1即静摩擦阶段,f=F=mgsinα,α的变化范围在0到90°之间,sinα随α变大而变大,当F大到等于fm后,就进入第2阶段即动摩擦阶段,f=fm=μmgcosα,余弦函数随α变大而变小,由题,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两阶段在衔接处没有数值突变,故C正确;故选C.
点睛:一般来说最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大一点,应注意本题中的条件是最大静摩擦力等于滑动摩擦力.故不会由突变产生.
5.A
【详解】AB.女孩将手推车沿斜面向上匀速推动,则受力平衡;对篮球受力分析,如图所示
由几何关系可知,篮子底部对篮球的支持力
根据牛顿第三定律,篮子底面受到的压力为
故A正确,B错误;
C.篮子右面对篮球的支持力
根据牛顿第三定律,篮子右面受到的压力为
故C错误;
D.由于不知道斜面的倾角大小,所以无法判断篮球右侧面受到的压力大小和篮子底面受到的压力大小关系,故D错误。
故选A。
6.A
【详解】C.据位移公式
解得
故C错误;
B.车的加速度为
故B错误;
A.车从出发到B杆所用时间
故A正确;
D.出发点到A杆的距离为
故D错误。
故选A。
7.C
【详解】砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有
发生相对运动需要满足
代入数据解得
故选C。
8.A
【详解】AB.设未调整前吊篮与细线的交点为O,BO与AC交于D点,调整后吊篮与细线的交点为,钉子在B处时绳子的拉力为T1,∠AOB=,钉子在C处后绳子的拉力为T2,∠AC=,如下图
由于细线是跨在钉子上,细线上的力的大小处处相等,根据力的平衡条件和平行四边形法则可知,AO=DO,A=C,且
因此
由于细线的总长度不变,因此△ABO与△AC周长相等,根据几何关系可得
因此
>
故调整后细线的张力大小比调整前要小,故A正确,B错误;
CD.吊篮受力平衡,则细线对吊篮的拉力等于吊篮的重力;两钉子对细线的合力等于吊篮对细线的拉力。故两钉子对吊篮的合力等于吊篮重力,由牛顿第三定律可知细线对两钉子的总作用力也为吊篮的重力,调整前后不变,故CD错误。
故选A。
9.AC
【详解】A.小球受到弹簧的拉力和弹簧对小球的拉力是一对相互作用力,故A正确;
B.F1是小球受到的重力,施力物体是地球,故B错误;
C. F3是小球对弹簧的拉力,施力物体是小球,故C正确;
D. F4是天花板对弹簧的拉力,其反作用力不是F1,故D错误。
故选AC。
10.BD
【详解】根据题意,由牛顿第三定律可知,甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对相互作用力,无论何种状态,都是大小相等,方向相反,对甲、乙两人及绳子为一整体进行研究,水平方向的外力就是地面分别对甲、乙两人的摩擦力;整体从静止到运动起来产生了加速度,故受外力不平衡,由此可判断甲所受摩擦力大于乙所受摩擦力。
故选BD。
11.AD
【详解】由题意可知,B受重力、弹簧的弹力及地面的支持力而处于平衡;若弹簧的弹力向下,则有:;对整体受力分析有:;若弹簧处伸长状态,B受支持力为:;对整体有:,故AD正确;BC错误;故选AD.
【点睛】本题中没有说明弹簧的形变是伸长还是压缩,故应分别对两种情况进行计论;由共点力的平衡可得出B对地面的压力.再对整体受力分析可得出绳子的拉力.
12.CD
【详解】A.子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0,运用逆向思维法,子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木板的厚度为s,则有
当n=20时,有
穿过第1块木板后n=19,有
联立可得穿过第1块木板所用的时间
故A错误;
B. 穿过前15块木板后n=5,有
可得
子弹穿过前15块木板所用的时间是
故B错误;
C.子弹穿过前14块木板后n=6,有
可得
则子弹穿过第15块所用的时间是
故C正确;
D.子弹穿过最后4块所用的时间由
可得
故D正确。
故选CD。
13. 5.0 6.8
【详解】(1)[1]由图可知,该弹簧测力计的最小分度值为0.2N,所以图戊弹簧秤示数为5.0N。
(2)[2]作出图戌对应的的图示及和的合力,如下图所示
(3)[3]根据所做的图,得出该次实验和的合力大小为。
14. 2.0 9.6 见解析
【详解】(1)[1]由纸带可知,C点为AE的中间时刻,故打C点时重锤的速度大小为
(2)[2][3]根据运动学公式可得
即
由此可知,图线的纵截距为
解得
图线的斜率为
解得
[4]实验采用图像法测量重力加速度,v2-h图线的斜率的二分之一表示重力加速度,和图线的纵截距无关,故操作失误不影响测量结果。
15.(1)10m/s2,方向竖直向下;(2)2.5s
【详解】(1)B球做竖直下抛运动,加速度等于重力加速度,大小为10m/s2,方向竖直向下。
(2)A球自由下落5m所经历的时间为
设B球开始运动后经过时间t追上A球,根据位移关系有
解得
16.100s
【详解】以列车行驶的方向为正方向,则刹车到静止所用时间为
从静止加速到原来速度所用时间为
停留时间为
从刹车到又恢复原来的速度的总时间为
刹车过程和加速过程的位移分别为
若以正常速度行驶,需要的时间为
耽误的时间为
17.(1)7.5 m/s2;(2)30m。
【分析】(1)t=0时刻小物块A的速度大于传送带的速度,受到的摩擦力的方向向左,同时受到向左的拉力,由牛顿第二定律即可求出加速度。
(2)A先以加速度a1向右做匀减速运动,直到速度减为v,接着以加速度a2向右做匀减速运动,直到速度减为0,最后又向左做加速运动。根据牛顿第二定律和运动学公式求解即可;B的位移大小与A的位移大小相等。
【详解】(1)传送带逆时针转动时,A。B有大小相等的加速度大小a:
对A
T+μ2mg=m a
对B
mgsinθ+μ1mgcosθ-T=m a
解得
mgsinθ+μ1mgcosθ+μ2mg=(m+m) a
代入数据得
a=7.5 m/s2
(2)传送带顺时针转动时,因为v>v0,所以,fA仍向左,它们从开始运动至A减速到与传送带速度相等的过程中,设加速度大小为a1,同理可得
a1=a=7.5 m/s2
经过t1时间A减速到与传送带速度相等,有
A或B的位移为
s1=t1=20 m
由于μ2mg<mgsinθ+μ1mgcosθ,所以,A。B将继续减速,加速度为a2
mgsinθ+μ1mgcosθ-μ2mg=(m+m) a2
解得
a2=5 m/s2
经过t2时间减速到零
t2==2 s
A或B的位移为
s2=t2=10 m
因为
μ2mg<mgsinθ+μ1mgcosθ
同时有
mgsinθ<μ2mg+μ1mgcosθ
B既不能沿斜面向上。也不能沿斜面向下运动。
即此后的t3=5 s-s-2 s 内,A、B将对地静止不动,即5 s内B沿斜面的位移为
s=s1+s2=30 m
答案第1页,共2页
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