【文档说明】河北省衡水市第十四中学2020-2021学年高一上学期四调考试物理试卷.doc,共(13)页,558.414 KB,由小赞的店铺上传
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-1-2020~2021学年度上学期高一年级四调考试物理试卷注意事项:1.本场考试物理,卷面满分共100分,考试时间为90分钟。2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在答题纸上指定的位置。3.答案书写在答题纸上
,在试卷、草稿纸上答题一律无效,选择题答案必须按要求填涂。试卷Ⅰ(共48分)一.选择题(本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1.“嫦娥三号”月球探测器
成功完成月面软着陆,且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,这标志着我国的航天事业又一次腾飞,下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是()A.“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小,加速度也很小B.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看成质点C
.研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以将其看成质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时,其相对于地球也是静止的2.中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加
速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和1s,则无人机的加速度大小是()A.20m/s2B.40m/s2C.60m/s2D.80m/s23..A、B两质点在同一平面内同时向同一方向
做直线运动,它们的位置—时间图象如图2所示,其中A是顶点过原点的抛物线的一部分,B是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法不正确...的是()A.质点A做初速度为零、加速度为
2m/s2的匀加速直线运动B.质点B以2m/s的速度做匀速直线运动C.在前3s内,质点A比B向前多前进了9mD.在3s前某时刻质点A、B速度相等4.一物体在外力作用下由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的关系图线如图
所示.下-2-列说法正确的是()A.物体运动的最大速度是4m/sB.t=4s时物体回到出发点C.t=4s时物体开始反向运动D.t=1s时和t=3s时物体的瞬时速度相同5.如图所示,小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球.重力加速度为g,关于杆对球的作用力F
,下列判断正确的是()A.小车静止时,F=mgcosθ,方向沿杆向上B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上C.小车静止时,F=mg,方向竖直向上D.小车向右以加速度a运动时,F=mg,方向竖直向上6.如图所
示,在灭火抢救过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,消防队员沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,则关于消防队员的运动,下列说法正确的是()A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员
做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变7.如图所示,质量为m2的物块B放在光滑的水平桌面上,其上放置质量为m1的物块A,用通过光滑定滑轮的细线将A与质量为M的物块C连接,释放C,A和B一起以加速度大小a-3-从静止开
始运动,已知A、B间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,则细线中的拉力大小为()A.MgB.M(g+a)C.(m1+m2)aD.m1a+μm1g8.如图所示,a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上,并且通过一条细绳跨过定滑轮连接.已知b球质量为m,杆与水平面的夹
角为30°,不计所有摩擦.当两球静止时,Oa段绳与杆的夹角也为30°,Ob段绳沿竖直方向,则a球的质量为()A.3mB.33mC.32mD.2m9.如图所示,一架救援直升机通过软绳打捞河中物体,物体质量为m,由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力,使软绳偏离竖直
方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角,已知物体所受的浮力不能忽略,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.绳子的拉力为mgcosθB.绳子的拉力可能小于mgC.物体受到河水的水平方向的作用
力等于绳子的拉力D.物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力10.如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g
,则在木块C移开的瞬间()-4-A.弹簧的形变量不改变B.弹簧的弹力大小为mgC.木块A的加速度大小为2gD.木块B对水平面的压力大小迅速变为2mg11.如图,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,
则其速度v随时间t变化的图象可能是()12.如图甲所示,一滑块置于足够长的长木板左端,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F=0.5t(N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示.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()A.滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B.木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C.图乙中t2=24sD.木板的最大加速度为2m/s2试卷Ⅱ(共52分)二、实验
填空题:(每空2分,共12分)13.在研究匀变速直线运动实验中,在打点计时器打下的纸带上,选取一段如图7所示,实验员告知同学们交流电的频率为50Hz,图中每两点中间还有四点没有画出;用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为:1.23cm、3.71cm、7.44cm和12.42
cm,则打C点时物体的瞬时速度大小为________m/s;该匀变速直线运动的加速度的大小为________m/s2.(以上-5-结果均保留三位有效数字)若实际上交流电的频率为51Hz,则上面计算出的
加速度值比实际值________.(填“大”“小”或“相等”)14.如图,小明同学利用拉力传感器和速度传感器探究加速度与物体受力的关系.在长木板上相距为L的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.实验中使用的小车及拉力传感器总质量约为200g,每个钩
码的质量约为50g.主要实验步骤如下①调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力②按住小车,读出拉力传感器的读数F;③释放小车,让小车依次经过A、B速度传感器,记录速度vA和vB,并计算出小车加速度a;④增加
钩码数量,重复步骤②、③,得到多组数据,并作出a-F图象.(1)步骤①中平衡摩擦力的具体做法是________.A.不挂钩码,逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动B.挂上钧码,逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木
板上保持静止C.不挂钩码,调节木板到一定的倾斜程度,轻轻推动小车,使小车经过两个速度传感器时速度相同D.挂上钩码,调节木板到一定的倾斜程度,轻轻推动小车,使小车经过两个速度传感器时速度相同(2)步骤③中小车加速度a=________.(请
用题中符号表示)(3)根据本实验作出的a-F图象最接近________.三.计算题(解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)15.(8分)甲、乙两
车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为v1=8m/s,乙车在后,速度为v2=16m/s,当两车相距x0=8m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a1=2m/s2,为避免相撞,乙车立即开始刹车,则乙车
的加速度至少为多大?-6-16.(8分)质量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.
8)求:(1)轻绳PB拉力的大小;(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.17.(10分)如图10所示,两个完全相同的长木板放置于水平地面上,木板间紧密接触,每个木板质量M=0.6kg,长度l=0.5m.现有一质量m=0.4kg的小木块,以初速度v0=2m/s从木板的左端
滑上木板,已知木块与木板间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g=10m/s2.求:(1)小木块滑上第二个木板的瞬间的速度大小;(2)小木块最终滑动的位移(保留两位有效数字).18(14分)如图所示,一弹簧一端固定在倾角为θ=37°的光滑固定斜面
的底端,另一端拴住质量为m1=6kg的物体P,Q为一质量为m2=10kg的物体,弹簧的质量不计,劲度系数k=600N/m,系统处于静止状态.现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速
运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后F为恒力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:(1)系统处于静止状态时,弹簧的压缩量x0;(2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a;(3)力F的最大值与最小值.-7-绝密★
启用前答案解析1.答案C解析“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小,但速度变化很快,加速度很大,故选项A错误;研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,不能忽略“玉兔号”月球车的大小和形状,不能看成质点,故选项B错误;研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以忽略“嫦娥三号”的大
小和形状,可以看成质点,故选项C正确;“玉兔号”月球车静止在月球表面时,相对月球是静止的,相对地球是运动的,故选项D错误.2.答案B解析第一段的平均速度v1=xt1=1202m/s=60m/s;第二段的平均速度v2=xt2=1201m/s=120m/s,某
段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,两个中间时刻的时间间隔为Δt=t12+t22=1.5s,则加速度为:a=v2-v1Δt=120-601.5m/s2=40m/s2,故选B.3.答案C解析质点A的运动方程为x=12at2,则初速度为零,加速
度a=2m/s2,故A正确;B直线的斜率表示速度,故质点B做匀速直线运动,质点B的速度为v=ΔxΔt=9-33m/s=2m/s,故B正确;在前3s内,质点B的位移为6m,质点A的位移为9m,质点A比B向前多前进了3m,故C错误;t=1s时刻,质点A的速度
为2m/s,质点B以v=2m/s的速度做匀速直线运动,故D正确.4.答案D解析图象与时间轴所围“面积”表示速度变化量,由题图可知,物体运动的最大速度为vmax=12×2×2m/s=2m/s,A错误;0~1s物体做加速度增大的加速运动,1~2s物体做
加速度减小的加速运动,2~3s物体做加速度反向增大的减速运动,3~4s,物体做加速度反向减小的减速运动,根据对称性可知,物体在4s末时速度减为零,4s后物体又重复前面的运动,故B、C错误;由B、C项分析可知,t=1s时和t=3s时物体的瞬时
速度相同,故D正确.-8-5.答案C解析小车静止时,由平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg,故A、B错误,C正确.小车向右以加速度a运动时,此时弹力F的方向一定指向右上方,只有这样,才能保证小球在竖直方向上受力平衡,水平方向上具有向右的加速度.设小球所受弹力方向与竖直方
向的夹角为α,如图所示,据力的平衡条件和牛顿第二定律得Fsinα=ma,Fcosα=mg,解得F=mg2+a2,故D错误.6.答案B解析根据运动的合成,知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其合加速度的方向、大小不变,所以消防队员做匀变速曲线运动,故A、C错误,B正确.将消防队员的
运动分解为水平方向和竖直方向,知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度,因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变,所以消防队员水平方向的速度在变,故D错误.7.答案C解析以物块C为研究对象
,有Mg-FT=Ma,解得FT=Mg-Ma,故A、B错误;以A、B整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知FT=(m1+m2)a,故C正确;根据牛顿第二定律,对B可知Ff=m2a,A、B间为静摩擦力,故D错误.8.答案A解析分别对a、b两球受力分析如图:-9-根据共点力平衡条件得:
FT=mbg;FTsin30°=magsin120°(根据正弦定理列式),故mb∶ma=1∶3,则ma=3m,故B、C、D错误,A正确.9.答案BD解析对物体受力分析,如图所示:根据平衡条件,竖直方向有F浮+FTcosθ=mg,则有FT=mg-F浮cosθ,故绳子的拉
力可能小于mg,故A错误,B正确;在水平方向上有Ff=FTsinθ,sinθ<1,有Ff<FT,物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力,故C错误,D正确.10.答案AC解析由于弹簧弹力不能突变,所以撤去C的瞬间,弹簧的形变量不变,故A正确;开始整体处于平衡状态,弹簧的弹力等于A
和C的重力,即F=3mg,撤去C的瞬间,弹簧的形变量不变,即弹簧的弹力不变,仍为3mg,故B错误;撤去C瞬间,弹簧弹力不变,A受到的合外力大小等于C的重力,对木块A,由牛顿第二定律得:2mg=ma,解得:a=2g,方向竖直向上,故C正确;撤去C的瞬间,弹簧的弹力不变
,仍为3mg,对B,由平衡条件得:3mg+mg=FN,解得:FN=4mg,故由牛顿第三定律可知,木块B对水平面的压力大小为4mg,故D错误.11.答案BC解析设传送带倾角为θ,动摩擦因数为μ,若mgsinθ>μmgcosθ,合力沿传送带向下,小滑-10-
块向下做匀加速运动;若mgsinθ=μmgcosθ,沿传送带方向合力为零,小滑块匀速下滑;若mgsinθ<μmgcosθ,小滑块所受合力沿传送带向上,小滑块做匀减速运动,当速度减为零时,开始反向加速,当加速到与传送带速度相同时,因为最大静摩擦力大于小滑块重力沿传送带向下的分
力,故小滑块随传送带做匀速运动,A、D错误,B、C正确.12.答案ACD解析由题图乙可知,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μ=Ffmmg=820=0.4,选项A正确.由题图乙可知t1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μ′=Ff′2mg=440=0.1,选项B错误.t2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Ffm=8N,此时两物体的加速度相等,且木板的加速度达到最大,则对木板:Ffm-
μ′·2mg=mam,解得am=2m/s2;对滑块:F-Ffm=mam,解得F=12N,则由F=0.5t(N)可知,t=24s,选项C、D正确.13.答案0.3111.25小解析打C点时物体的速度等于物体在BD间的平均速度:vC=6.21×0.012×0.1m/s≈0.3
11m/s利用逐差法求加速度:AB间的距离s1=1.23cm,BC间的距离s2=3.71cm-1.23cm=2.48cm,CD间的距离s3=7.44cm-3.71cm=3.73cmDE间的距离s4=12.42cm-7.44cm=4.98cm.利用逐差法求加速度可得:a=s3+s4-(s1+s2
)4T2=3.73+4.98-(1.23+2.48)4×0.12×0.01m/s2=1.25m/s2求加速度的公式为a=ΔsT2=Δsf2,由题意知道:f测<f实,所以,a测<a实,即计算出的加速度比实际值小.14.答案(1)
C(2)vB2-vA22L(3)A解析(1)使小车经过两个速度传感器时速度相同,说明小车做匀速直线运动,处于平衡状态,-11-重力沿斜面向下的分力等于摩擦力,平衡了摩擦力,故选C.(2)根据匀变速直线运动的位移
与速度公式:v2-v02=2ax可以求出:a=vB2-vA22L.(3)A15.答案6m/s2解析方法一临界法设两车减速后速度相同时为v,所用时间为t,乙车的加速度大小为a2,则v1-a1t=v2-a2t=v,v1+v2t=v2+v
2t-x0,解得t=2s,a2=6m/s2,即t=2s时,两车恰好未相撞,显然此后到停止运动前,甲的速度始终大于乙的速度,故可避免相撞.满足题意的条件为乙车的加速度至少为6m/s2.方法二函数法甲运动的位移x甲=v1t-12
a1t2,乙运动的位移x乙=v2t-12a2t2避免相撞的条件为x乙-x甲≤x0即12(a2-a1)t2+(v1-v2)t+x0≥0代入数据有(a2-2)t2-16t+16≥0由数学知识得,不等式成立的条件是162-4×16(a2-2)≤0,且a2-2>0解得a2≥6m/s2.16.答案(1)6N
(2)64.8N76.4N解析(1)分析结点P的受力情况,如图甲所示:正交分解,FAcos37°=mg,FAsin37°=FB,联立解得FB=6N.(2)分析木块的受力情况,如图乙所示:-12-正交分解,沿
斜面方向上,Ff=Mgsin37°+FB′cos37°,垂直于斜面方向上,FN+FB′sin37°=Mgcos37°,其中FB′=FB,联立解得Ff=64.8N,FN=76.4N.17.答案(1)1m/s(2)0.67m解析(1)木板受到木块的摩擦力为Ff1=μ1mg=1.2N,木板受
到地面的摩擦力为Ff2=μ2(2M+m)g=1.6N,因为Ff2>Ff1,所以木块运动时,木板静止不动.设木块在左边第一个木板上的加速度大小为a1,小木块滑上第二个木板的瞬间的速度为v,则有:μ1mg=ma1,v2-v02=-2a1l联立解得:a1=
3m/s2,v=1m/s(2)木块滑上第二个木板后,由于μ2(M+m)g=1N<Ff1,所以第二个木板向右加速滑动,设木板的加速度大小为a2,则有μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2设木块与第二个木板达到相同速度v1时,用时为t,则有:
对木块:v1=v-a1t对木板:v1=a2t联立解得:a2=13m/s2,v1=0.1m/s,t=0.3s木块滑上第二个木板运动的位移x1=v+v12t=0.165m第二个木板的位移x1′=v122a2=0.015m木块在第二个木板上滑动的距离为x1-x1
′<l,故达到共速后,木块和第二个木板一起继续运动,设木块、第二个木板一起运动的加速度大小-13-为a3,位移为x2,有:μ2(M+m)g=(M+m)a3v12=2a3x2联立解得x2=0.005m故小木块滑动的总位移x=l+x1+x2=0
.67m.18.答案(1)0.16m(2)103m/s2(3)2803N1603N解析(1)设开始时弹簧的压缩量为x0,对整体受力分析,平行斜面方向有(m1+m2)gsinθ=kx0解得x0=0.16m.(2)前0.2s时间内F为变
力,之后为恒力,则0.2s时刻两物体分离,此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等,设此时弹簧的压缩量为x1,对物体P,由牛顿第二定律得:kx1-m1gsinθ=m1a前0.2s时间内两物体的位移:x0-x1=12at2联立解得a=103m/s2.(3)对两物体
受力分析知,开始运动时拉力最小,分离时拉力最大,则Fmin=(m1+m2)a=1603N对Q应用牛顿第二定律得Fmax-m2gsinθ=m2a解得Fmax=m2(gsinθ+a)=2803N.