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文档简介
天津一中2022-2023高一年级期末形成性阶段检测
物理试卷
第I卷
一、单选题(每小题只有一个答案正确,每小题5分)
1.关于运动和力的关系,以下观点正确的是()
A.某一物体受到的合外力越大,它的速度变化一定越快
B.物体运动的速度越大,它受到的合外力一定越大
C.物体所受的合外力不为零时,其速度一定增大
D.某时刻物体的速度为零,此时刻它受到的合外力一定为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个物体(质量一定)受到的合外力越大,其加速度越大,则它的速度变化一
定越快,故A正确;
B.物体的速度大时,加速度有可能为零,受到的合外力有可能为零,故B错误。
C.物体所受的合外力不为零时,加速度不为零,其所做的运动一定是变速运动,速度不一
定增加,故C错误;
D.某时刻物体的速度为零,它的加速度不一定为零,此时刻它受到的合外力不一定为零,
故D错误。
故选A
2.对质点运动来讲,以下说法中正确的是()
A.加速度恒定的运动可能是曲线运动
B.运动轨迹对任何观察者来说都是不变的
C.当质点的加速度逐渐减小时,其速度也一定逐渐减小
D.作用在质点上的所有力消失后,质点运动的速度将不断减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度恒定,当初速度方向与加速度的方向不共线时,质点的运动就为曲线
运动,如平抛运动,故A正确;
B.与不同运动状态的物体做参考系,同一质点的运动轨迹不同,故B错误;
C.当质点加速度与初速度方向同向时,即使加速度逐渐减小,其速度也在不断增大,故
C错误;
D.作用在质点上的所有力消失后,质点保持静止或做匀速直线运动状态,故D错误。
故选Ao
3.如图所示,质量为,〃的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,
小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()
7777777777777777Y
ACD2百cny/3
A.°B.gC.gD.g
33
【答案】B
【解析】
【详解】木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图,根据共点力
平衡条件,有
F-Min30°=0
Ncos30°-G=0
解得
26mg百
N=--------—,F=——me
33
木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力N,方向与N反向,
故加速度为
N2岳
a=-=-------
m3
故选Bo
4、
4.倾角为族45。外表面光滑的楔形滑块M放在水平面A8上,滑块M的顶端。处固定一细
线,细线的另一端拴一小球,已知小球的质量为^kg;当滑块M以a=2g的加速度向右运
动时,则细线拉力的大小为(取g=10m/s2)()
c.V5ND.VlON
【答案】A
【解析】
【详解】当小球对滑块的压力等于零时,对小球受力分析,受重力、拉力,如图1所示;
图1图2
根据牛顿第二定律
水平方向
Fcr=Fcos45°=mao
竖直方向
Fsin450=mg
解得
ao=g
当斜面体以a=2g的加速度向左运动时,对小球受力分析如图2,由于a=2g>g,所以小球
会飘起来,假设T与水平面夹角为a,根据牛顿第二定律,有:
7cosa=ma
解得
7=10N
所以A正确,BCD错误;
故选Ao
5.如图所示,质量为孙和,"2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作
用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上运动,在三个阶段的运动中,线上拉力的大小
A.始终不变B.由小变大
C.由大变小D.由大变小再变大
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:先对整体进行受力分析求出整体加速度,再对叫进行受力分析,根据
牛顿第二定律求出细线上的弹力,网的加速度和整体加速度相同.
设物体与接触面的动摩擦力因数为4,在水平面上运动时有
4=――/色=--------4g,对mi进行受力分析则有
町+/〃(+?
mFmF
£一〃加6=肛4=-------------〃叫g,所以工=—~—,在斜面上有
网+m2ml+m2
(+m)wcos6-(m+犯)qsin。
%=一F-空ti」ni一"7-------——1上——对g进行受力分析则有,,解得
m}+叫
T2=——,竖直向上运动运动时有生=一U一丝,对网进行受力分析则有:
"4+机2町+牡
(一见g=,%%,解得n=一生一,所以绳子的拉力始终不变,A正确.
■in,+m.
6.如图所示,一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿传送带向下
运动,滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则其速度v随时
间f变化的图像可能是()
【答案】B
【解析】
【详解】设滑块质量为小传送带动摩擦因数为〃,传送带倾角为仇滑块刚出发时,相对
传送带斜向左下方运动,所以受到沿传送带斜向右上方的摩擦力,滑块还受重力、支持力。
如果mgsing=cos6,滑块沿传送带向下做匀速直线运动,直到离开传送带;如果
mgsin8>,mgcos8,则滑块沿传送带向下做匀加速直线运动,直到离开传送带;如果
mgsine<^mgcos0,则滑块先沿传送带向下做匀减速直线运动,速度减为0时,如果没
有离开传送带,滑块会沿传送带向上做匀加速直线运动,且加速度与之前的加速度相同,直
到滑块速度与传送带速度相同时,滑块与传送带保持相对静止,一起匀速运动,B正确•
故选Bo
7.如图所示,有一不可伸长的轻绳,绕过光滑定滑轮C,与质量为机的物体A连接,A放
在倾角为。的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接,连接物体B的
绳最初水平。从当前位置开始,使物体B以速度v沿杆匀速向下运动,设绳的拉力为T,在
A.物体A做减速运动
B.物体A做匀速运动
C.T小于mgsin0
D.7大于mgsin(9
【答案】D
【解析】
由图可知绳端的速度为
v«(a=vsinct
与B的位置有关,因为B为匀速运动,B下降过程中a变大,因此物体A做加速运动,则T
大于,"期in。,
故选D。
8.某生态公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步道边的水
池中。现制作一个为实际尺寸L的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度应为实际的
t答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的二,则有
h,=12gjr
得
t=
所以时间变为实际的四分之一,则水流出的速度
X
v=—
由于水平位移变为实际的时间变为实际的四分之一,则水流出的速度为实际的四分之
16
故选Bo
二、多选题:(每小题5分,少选给3分,错选0分)
9.两重叠在一起的滑块,置于固定的、倾角为。的斜面上,如图所示,滑块A、B的质量
分别为M、阳,A与斜面间的动摩擦因数为4,B与A之间的动摩擦因数为〃2,已知两
滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B受到的摩擦力()
上
A.等于零B.方向沿斜面向上
C.大小等于〃1/〃gcos。D.大小等于〃2Mgeose
【答案】BC
【解析】
【详解】以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得,整体加速度为
+m)gsin0-u.(M+m)gcosO,.八八、
a----------------!--------;-----=g(sin夕一从cos6)
M+m
对B研究,设A对B的摩擦力方向向下,大小为了,则有
mgsin0+f=ma
解得
f=ma-mgsin0-2gcos0
负号表示摩擦力方向沿斜面向上,故选BC。
10.如图所示,物体A放在固定的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说
法中正确的有:
A.若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止
B.若A原来是静止的,则施加力产后,A将加速下滑
C.若A原来是加速下滑的,则施加力尸后,A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的,则施加力尸后,A的加速度将增大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB、斜面倾角为1,原来物体静止时,设此时静摩擦力等于滑动摩擦力,则有
mgsina=/jmgcosa,即sina=〃cosa,与物体的重力无关.则施加竖直向下的力F
等于增加了物体的重力,则物体会仍然静止.故A正确,B错误;
CD、若物块A原来加速下滑,有mgsina>pimgcosa,将F分解,则Fsin«>pFcosa,
则动力的增加大于阻力的增加,加速度变大.故C错误,D正确.
故选AD
11.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中速度与时间的关系如图乙所示.若
要使船以最短时间渡河,则()
A.船渡河的最短时间是100s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5m/s
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由甲图知河宽d=300m,当船头垂直与河岸时,渡河时间最短
-4=100s
故AB正确;
C.由于河水流速在变,故船的合速度大小、方向都在变,轨迹是曲线,故C错误;
D.水速最大为4%,船在河水中的最大速度
v-V32+42-5m/s
故D正确。
故选ABD„
12.如图1所示,一滑块置于长木板左端,木板放置在水平地面上.已知滑块和木板的质量
均为2kg,现在滑块上施加一个乃(N)的变力作用,从仁0时刻开始计时,滑块所受摩擦力
随时间变化的关系如图2所示.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2,
则下列说法正确的是
>F
图1图2
A.滑块与木板间的动摩擦因数为
B.木板与水平地面间的动摩擦因数为
图中
2r2=24s
D.木板的最大加速度为2m/s2
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,滑块与木板之间的滑动摩擦力为8N,则滑块与木板间的动摩擦因
数为
A正确;
B.由图像可知人时刻木板相对地面开始滑动,此时滑块与木板相对静止,则木板与水平地
面间的动摩擦因数为
fr4
“二^—=—=0.1
2mg40
B错误;
CD.f2时刻,滑块与木板将要产生相对滑动,此时滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦
力
f,n=8N
此时两物体加速度相等,且木板的加速度达到最大,则对木板
着一心2mg=ma.K
解得
2
am=2m/s
对滑块
解得
F=12N
则由
F=0.5/N
可知
r=24s
CD正确。
故选ACD„
第II卷
三、实验题(答案填在指定位置,共10分)
13.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。
①某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车
的加速度与小车受到力的关系.下列措施中不需要或不正确的是()
A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力
B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加祛码,使小车能匀速滑动
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶中增加祛码来改变小车受到的拉力
E.每次小车都要从同一位置开始运动
F.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
②某组同学实验得出数据,画出的的关系图线,如图所示,从图象中可以看出,作
用在物体上的恒力尸=N。当物体的质量为5kg时,它的加速度为m/s2„
【答案】①.BCEF②.5③.1
【解析】
【详解】①[1]
A.本实验中只有平衡摩擦力,小车受拉力才是其合力,故应平衡摩擦力,故A正确,不符
合题意;
B.平衡摩擦力时不应挂小桶,仅用小车重力沿板下滑分力平衡重力,故B错误,符合题意;
C.实验中只需平衡一次摩擦力即可,故C错误,符合题意;
D.实验中通过在塑料桶中增加祛码来改变小车受到的拉力,故D正确,不符合题意;
E.实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可,不需从同一位置释放,故E错误,符合
题意;
F.为充分利用纸带,释放小车之前应先接通电源,故F错误,符合题意。
故选BCEFo
②⑵由牛顿第二定律
F=Ma=——x2N=5N
0.4
⑶当物体质量为5kg时,由牛顿第二定律
<7=—=1m/s
M
14.在验证共点力合成实验中,其中的二个步骤是:
在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,
通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,
在白纸上记下。点的位置和两个弹簧秤的读数耳和居。
从只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样,记
下此时弹簧秤的读数F,和细线的方向。
以上两步骤均有错误或疏漏,指出错在哪里?
在a中是____________
在b中是____________
【答案】①.还需要记下a和尸2的方向②.用一个力将橡皮条伸长到同一位置。
点
【解析】
【详解】[1]在。中研究分力与合力的关系时,需要用到两个分力的方向,所以还需要记下
B和B的方向;
⑵在b中实验利用分力与合力的等效性质进行实验,所以应用一个力将橡皮条伸长到同一
位置。点,从而达到等效的结果。
四、计算题:(请写出有关公式及详解过程,共30分)
15.水平传送带以v速度匀速运动,传送带AB两端距离为6.75m,将物体轻放在传送带的A
端,它运动到传送带另一端B所需时间为6s,求:
n—B
(3(•)
(i)物块和传送带间的动摩擦因数?
(2)若想使物体以最短时间到达B端,则传送带的速度大小至少调为多少?(gGOm*)
【答案】(1)〃=0.05;(2)丫=逑初s
2
【解析】
【详解】(1)对物块由牛顿第二定律:
pimg—ina
则
经过段时间的速度为
v=att
首先物块做匀加速然后做匀速则
由以上各式解得:〃=0.05
(2)物块做加速运动的加速度为
a=/jg=Q.5m/s2
物体一直做匀加速直线运动到B点的速度
/=2"
解得
36.
v=-----mls
2
16.某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离一段时间后打开降
落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图或降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,
每根绳与中轴线的夹角均为a=37。,如图瓦已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,
不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力,与速率v成正比,即/=人(g取10m/s2,,
cos53°=0.6)o求:
(1)打开降落伞前人下落的距离;
(2)阻力系数Z和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向;
(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?
2
【答案】(1)20m;(2)k=200kg/s,a=30m/s,方向向上;(3)
【解析】
【详解】(1)由速度时间图像可知,人打开降落伞时的速度为片=20m/s,故下落的距离
为
h=—=20m
2g
(2)当人做匀速运动时,
kv2=2mg
刚开始下落时,对整体
kv、—2mg=2ma
解得
2
k=200kg/s,a=30m/s
加速度方向向上。
(3)设每根绳子的拉力为T,当加速度最大时绳的拉力最大,对运动员
8Tcos37-mg=ma
解得
T=312.5N
17.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑的水平平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。
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
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