【文档说明】北京市首都师范大学附属中学2023-2024学年高一上学期12月阶段性质量检测物理试卷(1-4班) Word版含解析.docx,共(13)页,2.046 MB,由小赞的店铺上传
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2023-2024学年第一学期12月阶段性质量检测高一物理第Ⅰ卷(共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。每道题可能有一个或多个正确选项,漏选得3分,不选、错选、多选不得分)1.水上滑翔伞是一
项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化为如图2所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3,其中F
1斜向左下方,F2斜向右上方。若在游艇牵引下游客做匀速运动,则()A.F1可能大于F2B.F2一定大于F3C.F1和F2的合力可能大于F3D.F2和F3的合力方向可能沿水平向右【答案】B【解析】【详解】AB.设F1和F2与竖直方向的夹角分别为α、β,由图
可知α>β,水平方向12sinsinFF=则12FF竖直方向132coscosFFF+=则F2一定大于F3;选项A错误,B正确;CD.由于三力平衡,则F1和F2的合力等于F3,F2和F3的合力方向与
F1等大反向,不可能沿水平向右,选项CD错误。故选B。2.斜面静止在粗糙水平地面上,一物块恰能沿斜面匀速下滑,现用一个竖直向下的恒力作用在物块上,如图所示,恒力过物块重心,则下列说法正确的是A.物块将沿斜面加速下滑B.物块仍能保持匀
速下滑C.地面对斜面的摩擦力减小D.地面对斜面的摩擦力增大【答案】B【解析】【分析】未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,由平衡条件和摩擦力公式得出sinθ与μcosθ的大小.再分析对物块施加一个竖直向下的恒力F时,重力和F沿斜面向下的分力与滑动摩擦力的大小,判断物块
的运动状态.【详解】AB、未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,分析物体的受力情况如图:由平衡条件得:mgsinθ=μmgcosθ得:sinθ=μcosθ对物块施加一个竖直向下的恒力F时,物块受到的滑动摩擦力大小为:()cosfFmg
=+重力和F沿斜面向下的分力大小为()sinFmg+,则上可知:()()sincosFmgFmg+=+,则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态;故A错误,B正确;CD、没有加力F时,物块匀速下滑,受重力、支持力和摩擦力平衡,根据平衡条件,支持力和摩擦力的合力与重力等值、反向
、共线,根据牛顿第三定律,物块对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下,故斜面与地面间没有摩擦力;加力F后,物块受推力、重力、支持力和摩擦力平衡,根据平衡条件,支持力和摩擦力的合力竖直向上,大小等于FG+,
根据牛顿第三定律,物块对斜面的压力和摩擦力的合力竖直向下,大小等于FG+,故斜面与地面间没有摩擦力;故CD错误;故选B.【点睛】本题中物块匀速下滑时,tan=,作为一个重要结论可在理解的基础上记住,对分析本题解答有
帮助.3.体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颚超过单杠(身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是()A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于
人的重力B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变D.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大【答案】D【解析】【详解】A.人在上升过程中,由于身体先做加速运动,后做减速运动,人先处于超重状态,后处于失重状态,单
杠对人的作用力先大于人的重力,后小于人的重力,故A错误。B.同理,人在下降过程中,身体先做加速运动,后做减速运动,人先处于失重状态,后处于超重状态,单杠对人的作用力先小于人的重力,后大于人的重力,故B错误。CD.依据力的合成法则知,当增大两手间的距离,即增
大两拉力的夹角,因拉力的合力不变,则单臂的拉力大小增大,故C错误;D正确。故选D。4.如图所示三个装置,(a)中桌面光滑,(b)、(c)中桌面粗糙程度相同,(c)用大小为FMg=的力替代重物M进行牵引。不计绳和滑轮质量,三个装
置中m均做加速运动。下列关于三个实验装置的分析中,正确的是()A.装置(a)中绳上张力aTMg=B.装置(a)中绳上的张力aT小于装置(b)中绳上的张力bTC.装置(b)、(c)中物块m的加速度相同D.三个装置中物块m的加速度均不会超过重力加速度g【答案】B【解析】【详解】A.对于装置(a
),根据牛顿第二定律分别对两物体分析可得aa-=MgTMaaaTma=求得amMgTmM=+aMgamM=+故A错误;B.对于装置(b),根据牛顿第二定律可得bb-=MgTMabb-=Tfma求得bm
MgMfTmM+=+比较可得abTT故B正确;C.对装置(c)中的物体m分析由牛顿第二定律可得cMgfma−=求得cMgfam−=由B分析可知bMgfamM−=+因此,装置(b)、(c)中物块m加速度不相同,故C错误;D.由
C分析可知装置(c)中物体m在Mgfmg−的情况下加速度大于重力加速度g,故D错误。故选B。5.某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”,其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定
一根直尺,弹簧下端挂一个质量0.10kgm=的重物,重物静止时弹簧的伸长量05.00cmx=,指针指在O点。已知图中1.00cmOMON==,规定竖直向下为正方向,取重力加速度210m/s=g。下列说法正确的是()A.若
指针指在OM之间某点时,被测物体正在向下运动B.若指针指在ON之间某点时,被测物体可能在减速上升C.M点应标记的加速度值为22.0m/s−D.该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的【答案】BCD【解析】【
详解】AB.重物静止时指针指在O点,若指针指在OM之间某点时,说明弹簧对小球的拉力大于小球的重力,小球的合力向上,加速度向上,被测物体可能加速上升或减速下降,同理可知,若指针指在ON的的之间某点时,小球的加速度向下,被测物体可能加速下降或减速上升,A错误,B正确;C
.指针指在O点时,由平衡条件可得0kxmg=指针指在M点时,对小球由牛顿第二定律可得0()kxOMmgma+−=联立解得22.0m/sa=方向竖直向上,由于规定竖直向下为正方向,故M点应标记的加速度值为22.0m/s−,C正确;D.若指针偏离O点的距离
为x,结合C选项解析可得kxma=a与x成正比,故该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的,D正确。故选BCD。6.赛车在经过弯道时,均采取减速入弯、加速出弯的驾驶方式。如图所示,为两赛车过弯时的情境,赛车运动方向均为从上至下。虚线表示赛车减速、加速的转换点。关于这两台赛车在此时所受到
的合力,下列示意图正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】赛车做曲线运动,则合力方向指向轨迹的凹向,速度沿轨迹的切线方向;因到达虚线位置之前做减速,则合力方向与速度方向夹角为钝角;因越过虚线位置之
后做加速,则合力方向与速度方向夹角为锐角;故图A是正确的。故选A7.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体受恒力作用时也可能做曲线运动C.物体做曲线运
动所受合外力一定不为0D.物体运动的速率增大,物体所受合力方向一定与运动方向相同【答案】BC【解析】【详解】A.做曲线运动的物体,速度方向一定是变化的,其加速度方向不一定是变化的,如平抛运动,故A错误;B.物体受恒力作用时,若恒力的方向和速度方
向不在同一直线上,物体做曲线运动,故B正确;C.物体做曲线运动时,速度方向不断变化,是变速运动,一定有加速度,因此所受合外力一定不是0,故C正确;D.物体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时(合力方向与运动方向不相同),该力
分解到沿运动方向和垂直运动方向,则有沿运动方向的分力,使物体做加速运动,物体运动的速率增大,故D错误。故选BC。8.如图所示,某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出
篮球的速度1v和2v的水平分量分别为1xv和2xv,竖直分量分别为1yv和2yv,不计空气阻力,下列关系正确的是()A.12xxvv,12yyvvB.12xxvv,12yyvvC.12xxvv,12yyvvD.12xxvv,12yyvv【答案】A【解
析】。的【详解】将运动过程逆向思考,篮球做平抛运动。曲线1、2对应的水平位移相等,竖直位移1大于2,由竖直位移关系212hgt=知12tt根据ygt=v可得12yyvv再由水平位移0xvt=得12xxvv故选A。9.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向
运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以22hHt=−规律变化,则物体做()A.速度大小不变的曲线运
动B.速度大小增加的曲线运动C.加速度大小方向均不变的曲线运动D.加速度大小方向均变化的曲线运动【答案】BC【解析】【详解】物体B参与了两个方向的运动,一个是水平方向上的匀速直线运动,另一个是竖直方向的运动,设B在竖直方向向上运动的位移为y
,则有22hHyHt=−=−可得22yt=可知物体B在竖直方向做初速度为0,加速度24m/sa=的匀加速直线运动,故两个运动的合成为匀加速曲线运动,选项BC正确,AD错误;故选BC。10.某汽车车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现一个小的金属物体,
可以判断,它是车顶上一个松脱的零件,事故发生时被抛出而陷在泥里。交警测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为s,车顶距泥地的高度为H。为了研究这次交通事故,交警采用19大小的模型,还原本次交通事故。为了保持模型上的零件落地水平距离s与
车顶高度h的比值与实际事故中的sH值保持相同,则模型车的车速应当为实际真实车速的()A.1倍B.13C.19D.127【答案】B【解析】【详解】设水平速度为0v,水平方向0svt=竖直方向212Hgt=求得02gvsH=交警采用19大小的模
型,即19ss=,19HH=同理求得模型车速00123gvsvH==B正确。故选B。第Ⅱ卷(共50分)二、解答题(本大题共3小题,共50分)11.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始
时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度作匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度?【答案】2
000()2vagag−【解析】【详解】根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0.根据牛顿运动定律,可得:ag=,设经历时间t,传送带
由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有:00vat=、vat=.由于0aa,故0vv,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间2t,煤块的速度由v增加到v0,有:02vvat=+,此后,煤块与传送带运动速度
相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有:2000212satvt=+、202vsa=传送带上留下的黑色痕迹的长度0lss=−由以
上各式得2000()2vaglag−=12.如图所示,一位同学用球拍托着一个小钢球沿水平方向匀加速直线运动,钢球一直位于球拍中心相对球拍不动,已知加速度大小为25m/sa=,球拍的倾角为37=,小球质量为0.1kgm=,乒乓球拍的质量0
.2kgM=,不计空气阻力,取重力加速度210m/sg=。已知sin370.6=,cos370.8=,求:(1)球拍与球之间的摩擦力f的大小;(2)该同学对乒乓球拍的作用力F的大小。【答案】(1)0.2N;(2)35N2【解析】【详解
】(1)由题设钢球受摩擦力沿拍面向上,则沿斜面方向sincosmgfma−=垂直于斜面方向cossinNmgma−=得sincos0.2Nfmgma=−=则0.2Nf=方向沿拍面向上;(2)对球和球拍整体分析,设该同学对乒乓球拍的作用力F与水平方向夹角为,则水平方向有co
s()FMma=+竖直方向sin()0FMmg−+=得223()5N2FMmga=++=13.一个0.2kgm=的小球自地面上方3.2mh=处以初速度04m/sv=沿水平方向抛出,受到水平反方向的风力的作用,假设水平风力恒定为1.6NF=,以抛出点为坐标原点,以水平方向为x
轴,竖直方向为y轴建立坐标系,取:210m/sg=,求:(1)小球运动过程中水平坐标的最大值x1;(2)小球落地时的水平坐标x2;(3)小球运动过程中达到最小速度的时刻t。(4)你认为小球的运动轨迹是抛物线吗?为什么?【答案】(1)1m;(2)0.64m;(3)8
s41(4)是抛物线【解析】【详解】(1)水平方向小球的加速度大小221.6m/s8m/s0.2xFam===方向沿x轴负向;小球水平速度减零需要时间014s0.5s8xvta===水平坐标的最大值为0111m2vxt==(2)小球落地需要的时
间2223.2s=0.8s10htg==落地时的坐标22202211(40.880.8)m=0.64m22xxvtat=−=−(3)小球某时刻的速度为0xxvvat=−ygt=v则合速度222220()()(10)(48)1646416xvgtvattttt=
+−=+−=−+则当648ss216441t==时物体的速度最小。为(4)小球水平方向和竖直方向都受恒力作用,则合力仍为恒力,则小球的运动轨迹为抛物线。