
(考試日期:11月5日 考試時長:75分鐘 滿分:100分)
注意事項:
1.答題前,考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,在試卷上作答無效。
一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1. “福建艦”是中國完全自主設計建造的首艘電磁彈射型航空母艦。采用平直通長飛行甲板,如圖所示。某艦載機由彈射系統提供30m/s的初速度,在甲板的跑道上以的加速度做勻加速直線運動,當艦載機速度達到50m/s時能離開航空母艦起飛。下列說法正確的是( )
A. 航空母艦靜止,艦載機需在甲板上加速滑行10s起飛
B. 航空母艦靜止,艦載機需在甲板上加速滑行160m起飛
C. 研究航空母艦在海上運動的時間,航空母艦不可以看成質點
D. 研究艦載機在航空母艦上回轉、調整方向等飛行姿態(tài)時能將其看成質點
【答案】B
【解析】
【詳解】A.航空母艦靜止,戰(zhàn)斗機需在甲板上滑行的時間為
故A錯誤;
B.航空母艦靜止,戰(zhàn)斗機在甲板上滑行的距離為
故B正確;
C.研究航空母艦在海上運動的時間,航空母艦的長度對問題的研究影響很小,航空母艦可以看成質點,故C錯誤;
D.研究艦載機在航空母艦上回轉、調整方向等飛行姿態(tài)時,航空母艦的形狀大小不能忽略不計,不可以將其看成質點,故D錯誤。
故選B。
2. 有一種瓜子破殼器如圖甲所示,將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間,按壓瓜子即可破開瓜子殼。破殼器截面如圖乙所示,瓜子的剖面可視作頂角為的扇形,將其豎直放入兩完全相同的水平等高圓柱體A、B之間,并用豎直向下的恒力F按壓瓜子且保持靜止,若此時瓜子殼未破開,忽略瓜子自重,不計摩擦,則( )
A. 若僅減小A、B距離,圓柱體A對瓜子的壓力變大
B. 若僅減小A、B距離,圓柱體A對瓜子的壓力變小
C. 若A、B距離不變,頂角越大,圓柱體A對瓜子的壓力越大
D. 若A、B距離不變,頂角越大,圓柱體A對瓜子的壓力越小
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.瓜子處于平衡狀態(tài),若僅減小A、B距離,A、B對瓜子的彈力方向不變,則大小也不變,AB錯誤;
CD.若A、B距離不變,頂角越大,則A、B對瓜子彈力的夾角減小,合力不變,則兩彈力減小,C錯誤,D正確。
故選D。
3. 春節(jié)貼“福”字是民間由來已久的風俗,新春佳節(jié)臨近,某同學正寫“?!弊?,他在水平桌面上平鋪一張紅紙,并在紅紙左側靠近邊緣處用“鎮(zhèn)紙”壓住以防止打滑,整個書寫過程中紅紙始終保持靜止,則該同學在書寫過程中( )
A. 提筆靜止時,手對毛筆的摩擦力大小與握力成正比
B. 向下頓筆時,毛筆對紅紙的壓力大于紅紙對毛筆的支持力
C. 向右行筆時,紅紙對“鎮(zhèn)紙”的靜摩擦力方向向右
D. 向右行筆時,紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右
【答案】D
【解析】
【詳解】A.提筆靜止時,手對毛筆的摩擦力為靜摩擦力,大小等于重力,故A錯誤;
B.毛筆對紅紙的壓力與紅紙對毛筆的支持力是一對相互作用力,大小相等,故B錯誤;
C.向右行筆時,鎮(zhèn)紙相對于紙既沒有相對運動趨勢,也沒有發(fā)生相對運動,紅紙對“鎮(zhèn)紙”沒有靜摩擦力,故C錯誤;
D.向右行筆時,紅紙對桌面靜摩擦力方向向右,故D正確。
故選D。
4. 廈門規(guī)劃到2035年建成12條地鐵線路,越來越多的市民選擇地鐵作為出行的交通工具。如圖所示,時,列車由靜止開始做勻加速直線運動,第一節(jié)車廂的前端恰好與站臺邊感應門的一根立柱對齊。時,第一節(jié)車廂末端恰好通過這根立柱所在位置,全部車廂通過立柱所用時間。設各節(jié)車用長度相等,不計車廂間距離。則( )
A. 該列車共有10節(jié)車廂
B. 第2個內有4節(jié)車廂通過這根立柱
C. 最后一節(jié)車廂近過這根立柱的時間為
D. 第4節(jié)車廂通過這根立柱的末速度小于整列車通過立柱的平均速度
【答案】C
【解析】
【詳解】A.設每節(jié)車廂長度為x,根據運動學公式
,
得
該列車共有9節(jié)車廂,A錯誤;
B.根據初速度為零的勻加速運動,連續(xù)相等時間內位移的比例關系,可知第2個內有3節(jié)車廂通過這根立柱,B錯誤;
C.根據初速度為零的勻加速運動,連續(xù)相等位移內時間的比例關系,最后一節(jié)車廂過這根立柱的時間為
C正確;
D.第4節(jié)車廂通過這根立柱時,運動時間大于總時間的一半,則此時的速度大于中間時刻速度,即大于整列車通過立柱的平均速度,D錯誤。
故選C。
二、雙項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。每小題有兩項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
5. 甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動,其速度—時間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時刻并排行駛。下列說法正確的是( )。
A. 兩車在t1時刻也并排行駛B. 在t1時刻甲車在后,乙車在前
C. 甲車的加速度大小先增大后減小D. 乙車的加速度大小先減小后增大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【詳解】AB.0~t1時間內
t1~t2時間內
t2時刻兩車相遇,但0~t1時間內兩者的位移差小于t1~t2時間內兩者的位移差,則t1時刻甲在乙的后面,A錯誤B正確;
CD.由圖象的斜率知,甲、乙兩車的加速度均先減小后增大,C錯誤D正確。
故選BD。
6. 甲、乙兩只鴛鴦在湖面上追逐嬉戲。甲、乙從同一位置出發(fā)沿同一直線運動位移—時間圖像分別如圖線1、2所示,圖線2是頂點在坐標原點的拋物線的一部分,、均為已知量。下列說法正確的是( )
A. 甲做勻加速直線運動
B. 在時刻,乙在甲的前方
C. 乙做勻加速直線運動,加速度大小為
D. 在時刻,甲、乙的速度相等
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.位移—時間圖像的斜率表示速度,甲的位移—時間圖像為一條傾斜的直線,斜率一定,可知,甲做勻速直線運動,A錯誤;
B.甲、乙從同一位置出發(fā),根據圖像可知,在時刻,兩者位置坐標相同,表明此時兩者位于同一位置,B錯誤;
C.根據
由于圖線2是頂點在坐標原點的拋物線的一部分,結合上述函數,可知乙做初速度為0的勻加速直線運動,將、代入上述函數可得
C正確;
D.甲的速度
乙在時刻的速度
即在時刻,甲、乙的速度相等,D正確。
故選CD。
7. 如圖所示,繩和繩是兩根最大承受力均為720N的繩子,現用這兩根繩子吊起一重物,為結點,已知重物的質量,繩的拉力記為,繩的拉力記為,重力加速度,則下列說法中正確的是( )
A. ,
B. ,
C. 為確保繩子不被拉斷,點下方懸掛的重物質量不能超過90kg
D. 為確保繩子不被拉斷,點下方懸掛的重物質量不能超過120kg
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB.根據共點力平衡得
,
A正確,B錯誤;
CD.由于,故當繩的拉力達到720N時,重物的質量最大,則
得
C正確,D錯誤。
故選AC。
8. 如圖所示,兩個質量均為m的相同小木塊A、B疊放在一起,置于水平地面上,木塊右端通過一根繞過定滑輪的輕質細繩相連,細繩剛好拉直且沒有拉力,A與B、B與地面之間的動摩擦因數均為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?,F用水平向左的力F作用在A的左側,F的大小隨時間均勻變大,即。A與B之間摩擦力的大小記為f1,B與地面之間摩擦力的大小記為f2,重力加速度為g,則在A、B分離前,f1與f2隨時間的變化關系圖像正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB.在拉力大于滑動摩擦力前,A受到B的靜摩擦力向右且
圖像為一次函數,對B研究,B受到的地面對其向右的靜摩擦力大小為f2和A對其向左的靜摩擦力大小為f1,兩個力平衡,則
之后f1達到最大靜摩擦力,力F繼續(xù)增加,繩開始有拉力,而對于A此時受到向右的摩擦力為最大靜摩擦直到發(fā)生相對滑動,大小都為,圖像為一條平行線,故A正確,B錯誤;
CD.當f1達到最大靜摩擦力后,繩開始有拉力,但此時AB未發(fā)生相對滑動,B受到向右的拉力、地面對其向右的靜摩擦力和A對其向左的摩擦力,則
當F繼續(xù)增大時,也增大,則f2逐漸減小,當增大到時,f2減為0,當繼續(xù)增大,B受到地面對它的摩擦力f2反向增大,直到增大到最大靜摩擦力即
之后AB發(fā)生相對滑動,滑動摩擦力f2一直等于
故C錯誤,D正確。
故選AD。
三、非選擇題:共60分,其中9-11題為填空題,12-13題為實驗題,14-16題為計算題??忌鶕笞鞔?。
9. 如圖所示,重為20N物體在水平面上向左運動,同時受到大小為10N方向水平向右的力F的作用,物體和水平面間的動摩擦因數為0.2,則物體受到的摩擦力大小為___________,方向是___________。
【答案】 ①. 4N ②. 水平向右
【解析】
【詳解】[1]物體在運動過程中受到滑動摩擦力,其大小為
[2]滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反,為水平向右。
10. 一物體做自由落體運動,落地時速度是30m/s,g取10m/s2,則它開始下落時的高度是___________m,它在最后1s內下落的高度是___________m。
【答案】 ①. 45m ②. 25m
【解析】
【詳解】[1]自由落體運動速度
得
物體下落高度為
[2] 最后1s內下落的高度
11. 打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器下圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的,請回答下面的問題:
(1)圖乙是________(填“電磁”或“電火花”)打點計時器,電源采用的是________(填“交流4-6V”、“交流220V”、“四節(jié)干電池”)。
(2)某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點,其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的計數點之間還有4個打印點未畫出。
①試根據紙帶上各個計數點間的距離,計算出打下F點時小車的瞬時速度,并將計算結果填入上表中(計算結果保留3位有效數字)。
②將計算得到的F時刻的瞬時速度標在直角坐標系中,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線________。
③由所畫速度—時間圖像求出小車加速度為________。(保留兩位有效數字)
(3)打點計時器原來使用的電源的頻率是50Hz,若在實驗過程中交流電的頻率為60Hz而未被發(fā)覺,這樣計算出的加速度值與真實值相比將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【答案】(1) ①. 電火花 ②. 交流220V
(2) ①. 0.721 ②. ③. 0.78
(3)偏小
【解析】
【小問1詳解】
[1][2]圖乙是電火花打點計時器,電源采用是交流220V。
【小問2詳解】
①[1]由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出,所以相鄰的計數點間的時間間隔
t=0.02×5=0.1s
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上某點時小車的瞬時速度大小
②[2]根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點,然后作出圖象如圖所示
③[3]由圖示圖象可知,加速度
【小問3詳解】
當電源頻率變?yōu)?0Hz時,根據可知,實際打點周期將變小,而進行計算時,仍然用時間間隔還是按照0.02s計算,因此測出的速度數值將比物體的真實數值小,描繪的速度時間圖像斜率偏小,加速度測量值偏小。
12. 某同學在木板上做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。
(1)實驗時,需要兩次拉伸橡皮條:一次是讓橡皮條在互成角度的兩個彈簧測力計的共同作用下拉長;另一次是讓橡皮條在一個彈簧測力計作用下拉長。對兩次拉長橡皮條的要求,下列說法正確的是________。(選填下列選項的序號)
A.用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,兩個彈簧測力計的示數必須相同
B.兩彈簧測力計之間的夾角應為90°
C.彈簧測力計、細繩和橡皮條都應與木板平行
D.將橡皮條與繩的結點拉到相同位置
(2)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與兩力中,方向一定沿AO方向的是___________。
(3)本實驗采用的科學方法是_________。(選填下列選項的序號)
A.理想實驗法 B.等效替代法
C.控制變量法 D.建立物理模型法
【答案】 ①. CD##DC ②. ③. B
【解析】
【詳解】(1)[1]
A.用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,兩個彈簧測力計的示數不需要相同,A錯誤;
B.兩彈簧測力計之間的夾角只要適當即可,不需要為90°,B錯誤;
C.為了減小誤差,彈簧測力計、細繩和橡皮條都應與木板平行,C正確;
D.為了保證兩次作用效果相同,將橡皮條與繩的結點拉到相同位置,D正確。
故選CD。
(2)[2]圖乙中力是通過、的圖示做平行四邊形得到的,存在一定的誤差,不一定沿AO方向;是通過用一個彈簧測力計拉橡皮條得到的,根據二力平衡可得,方向一定沿AO方向的是。
(3)[3]分力與合力的作用效果相同,本實驗采用的科學方法是等效替代法。
故選B。
13. 如圖所示,A、B都是重物,A被繞過小滑輪P的細線懸掛,B放在粗糙的水平桌面上,滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點,O′是三根細線的結點,細線bO′水平拉著物體B,cO′沿豎直方向拉著彈簧.彈簧、細線、小滑輪的重力不計,細線與滑輪之間的摩擦力可忽略,整個裝置處于靜止狀態(tài).若重物A的質量為2kg,彈簧的伸長量為5cm,∠cO′a=120°,重力加速度g取10m/s2, 求:
(1)桌面對物體B的摩擦力為多少?
(2)彈簧的勁度系數為多少?
(3)懸掛小滑輪的斜線中的拉力F的大小和方向?
【答案】(1) (2)200N/m(3) ,方向在O′a與豎直方向夾角的角平分線上.
【解析】
【分析】(1)對結點O′受力分析,根據共點力平衡求出彈簧的彈力和bO′繩的拉力,通過B平衡求出桌面對B的摩擦力大小.(2)根據胡克定律求彈簧的勁度系數.(3)懸掛小滑輪的斜線中的拉力F與滑輪兩側繩子拉力的合力等大反向.
【詳解】(1)重物A的質量為2kg,則O′a繩上的拉力為 FO′a=GA=20N
對結點O′受力分析,如圖所示,根據平行四邊形定則得:水平繩上的力為:
Fb=FO′asin60°=10N
物體B靜止,由平衡條件可得,桌面對物體B的摩擦力 f=Fb=10N
(2)彈簧的拉力大小為 F彈=FO′acs60°=10N.
根據胡克定律得 F彈=kx
得 k===200N/m
(3)懸掛小滑輪的斜線中的拉力F與滑輪兩側繩子拉力的合力等大反向,則懸掛小滑輪的斜線中的拉力F的大小為:F=2FO′acs30°=2×20×N=20N
方向在O′a與豎直方向夾角的角平分線上
14. 在一場足球比賽中,攻方前鋒1、2在場中位置如圖所示,前鋒1控球。某時刻前鋒1將足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏離中線的方向做勻減速直線運動,加速度大小為;前鋒2看到球被踢出后經過(反應時間)后沿圖中虛線從靜止開始向對方球門做勻加速直線運動,加速度大小為,他能達到的最大速度為,前鋒2恰好能截獲足球。(,),求:
(1)前鋒2達到最大速度的勻加速直線運動過程中經歷的時間和位移?
(2)前鋒2截獲足球時足球的速度大?。?br>(3)前鋒2的反應時間?
【答案】(1)2s,8m
(2)4m/s (3)0.25s
【解析】
【小問1詳解】
前鋒2達到最大速度的勻加速直線運動過程中經歷的時間
經過的位移
【小問2詳解】
設足球場長為,寬為。前鋒2截獲足球時足球的速度
解得
【小問3詳解】
足球運動的時間
前鋒2截獲足球時,足球恰好運動到虛線處,前鋒2的位移
根據題意有
解得
所以前鋒2的反應時間
15. 有一種推杯子的游戲,其規(guī)則如下:下圖為一張水平桌子的俯視圖,游戲者將杯子(可視為質點)從水平桌子端邊緣的O點用手推出,在杯子到達虛線前撤去推力。杯子沿直線運動,最后停在桌面上。杯子停止運動時不超過桌子端邊緣且離端邊緣最近者獲勝。推杯子時杯子在桌面上做勻加速直線運動,撤去推力后杯子在桌面上做勻減速直線運動?,F小明和小剛兩同學參加游戲比賽,由于兩同學推力不同而使杯子運動的加速度不同,小明推時杯子運動的加速度大小,小剛推時杯子運動的加速度大小,兩人撤去推力后杯子的加速度大小均為。已知桌面長,虛線距離桌面端。求:
(1)小明推杯子時杯子剛好運動到虛線位置時,撤去推力,求杯子在剛好到達虛線時速度大小v、杯子停止運動時離端的距離x;
(2)計算說明小剛推杯子位移要滿足什么條件能獲勝?
(3)假設因桌面沿各處粗糙程度不同而導致杯子減速運動的加速度不相同,沿方向運動時各處加速度大小如圖像,某次比賽杯子從以2m/s的速度離手,試經過計算判斷杯子是否會滑離邊緣?
【答案】(1),
(2)
(3)見解析
【解析】
【小問1詳解】
、
設小明撤去推力時,杯子速度為,根據運動學公式可得
解得
設撤去推力后杯子滑行的距離為,則
解得
則杯子停止運動時離端的距離為
【小問2詳解】
若小剛的杯子剛好停在與小明相同的位置,則有
解得
設杯子加速位移,則有
若小剛的杯子剛好停在CD端,則有
解得
設杯子加速位移,則有
則小剛要獲勝推杯子的位移需要滿足
【小問3詳解】
假設滑到CD處的速度為,根據勻變速直線運動位移速度公式
可知圖像與橫軸圍成的面積為
其中,解得
數值(m/s)
0.400
0.479
0.560
0.640
________
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