
本卷測試內容:必修第一冊
完成時間:75分鐘
一、單選題:
1.【答案】B
【詳解】A.小球的位移大小為:
方向豎直向下,故A錯誤;
B.小球平均速度的大小為:
方向豎直向下,故B正確;
C.小球速度變化量的大小為:
方向豎直向上,故C錯誤;
D.小球平均加速度的大小為:
方向豎直向上,故D錯誤。故選B。
2.【答案】A
【詳解】AC.木板與滑塊間發(fā)生了相對滑動,兩者間的摩擦力為滑動摩擦力,則木板對滑塊的摩擦力大小為:
滑塊相對木板向右運動,則木板對滑塊的摩擦力方向水平方向水平向左,故A正確,C錯誤;
BD.對木板受力分析,木板受到滑塊對其向右的滑動摩擦力,大小與相等,還受到地面對其向左的靜摩擦力,由平衡條件知
故BD錯誤。故選A。
3.【答案】C
【詳解】A.由于物資先向下做勻加速運動,所以加速度方向向下,故勻加速運動階段處于失重狀態(tài),故A錯誤;
B.整個運動過程的最大速度出現(xiàn)在加速剛結束時,設最大速度為,則有
解得:
故B錯誤;
C.分析可知勻減速開始時速度為,則勻減速運動階段的加速度大小為
故C正確;
D.勻加速時加速度向下,物資處于失重狀態(tài),勻減速時加速度向上,物資處于超重狀態(tài),故勻加速和勻減速運動階段所受運輸箱的作用力不相同,故D錯誤。
故選 C。
4.【答案】C
【詳解】AB.對甲乙整體受力分析可知,的拉力大小為
的拉力大小為:,選項AB錯誤;
CD.若剪斷瞬間,彈簧的彈力不變,則小球乙受的合外力仍為零,加速度為零;對甲分析可知,甲受重力和彈簧向下的拉力,繩子對其的拉力,甲球的速度為0,將力沿著繩子方向和垂直繩子方向分解,沿繩方向合力為0,則剪斷瞬間,甲球受到的合力
由牛頓第二定律可知加速度 。選項C正確,D錯誤。故選C。
5.【答案】D
【詳解】A.由圖像可知質點先向正方向運動再向負方向運動,故A錯誤;
B.根據(jù)圖像的切線斜率表示速度,可知時刻的速度為:
解得:。故B錯誤;
C.根據(jù)圖像的切線斜率表示速度,可知時刻的速度為0,則質點的加速度大小為:。故C錯誤;
D.從到時刻過程,根據(jù)運動學公式可得:
解得:,故D正確。故選D。
6.【答案】B
【詳解】A.由題意,知人的重力為600N,人完成一次下蹲動作,先加速向下后減速向下,人先失重后超重,即人完成一次下蹲動作,F(xiàn)應先小于600N后大于600N,所以由圖像可知0~4s內人只完成了一次下蹲過程,故A錯誤;
BD.由圖像知,在1.8s時F最小為240N,此時該同學向下運動,合外力最大,加速度達最大,由于此時人的重力大于F,人將繼續(xù)向下加速,速度繼續(xù)增大,在2s時達到最大,根據(jù)牛頓第二定律得人向下運動的最大加速度
。故B正確,D錯誤;
C.由圖像知,在2.2s時F最大為960N,此時該同學向下減速,向上的加速度達最大,有 。故C錯誤。故選B。
7.【答案】D
【詳解】CD. 設AE長為L,從右側任意一個與豎直方向夾角為的斜面下落,如圖所示
根據(jù)牛頓第二定律
可得:
根據(jù)位移時間關系
又
整理可得:
解得:
可知下滑的時間與傾角無關,所以 。故D正確,C錯誤;
AB.根據(jù)
可知斜面與AB夾角越小,則合外力大,加速度越大,根據(jù)
可知位移越大 ,根據(jù)動能定理:
可知到圓弧時速度越大,即 。故AB錯誤。故選D。
8.【答案】B
【詳解】AB.設彈簧的初始壓縮量為,物塊釋放前,根據(jù)平衡條件有
釋放后彈簧未恢復原長前,根據(jù)牛頓第二定律可得:
聯(lián)立解得:
若彈簧能夠恢復原長(即),則彈簧恢復原長后
物塊到達最高點后,開始沿斜面向下做勻加速運動,加速度仍為
再次接觸彈簧后,物塊先做加速度減小的加速運動,再做加速度增大的減速運動,回到坐標原點時速度恰好減為零,物塊做往復運動,根據(jù)對稱性結合上述分析可知,故A錯誤,B正確;
CD.若,物塊釋放后不能脫離彈簧,位移x隨時間t按正弦規(guī)律變化;若,物塊釋放后能脫離彈簧,脫離彈簧后位移x隨時間t按二次函數(shù)規(guī)律變化,故CD錯誤。故選B。
二、多選題:
9.【答案】AC
【詳解】AB.相鄰兩滴水的時間間隔相等,根據(jù)自由落體相鄰相等時間內的位移比為1:3:5可知,圖示狀態(tài)第1滴水和第2滴水的間距為:
圖示狀態(tài)第3滴水和第4滴水的間距為:
故A正確,B錯誤;
C.由題意可知,每滴水落地所需時間為3T,則有
解得:。故C正確;
D.圖示狀態(tài)第1滴水的速度大小為:
故D錯誤。故選AC。
10.【答案】CD
【詳解】A.由圖可知,當小球下落到時,加速度為零,即彈力與重力分力大小相等,此時彈簧的形變量為,則有
解得:,故A錯誤;
B.對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)進行分析,由于只有重力和彈力做功,則系統(tǒng)機械能守恒,當彈簧的彈性勢能最小,小滑塊的機械能最大,故當小滑塊下落到之前,彈簧處于原長,彈性勢能為零,為最小,則此時小滑塊的機械能最大,故B錯誤;
C.對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,即滑塊機械能與彈簧彈性勢能總和不變。由圖可知,的距離差小于兩處的距離差,可得彈簧彈性勢能的增量不相等,所以滑塊機械能的變化不相同,故C正確;
D.在的過程中,重力下滑分力大于彈力,根據(jù)牛頓第二定律有
又
聯(lián)立可得:
在過程中,彈力大于重力下滑分力,根據(jù)牛頓第二定律有
又
聯(lián)立解得:
可知圖像中兩圖線的斜率絕對值相等,由題圖可知在這段過程中,圖線斜率的絕對值等于 ,故D正確。故選CD。
三、非選擇題:
11.(6分) 【答案】(1)甲 (2)交流
(3)0.10 0.376 0.393 偏小
【詳解】(1)甲圖采用的是脈沖輸出開關,因此甲是電火花計時器。
(2)打點計時器使用的是交流電源。
(3)[1]相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出,相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為
[2]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度,在打下B點時小車的瞬時速度
[3]根據(jù)逐差法可得:
[4]如果當時電網中交變電流的頻率稍有增大,從50Hz變成了60Hz,而做實驗的同學并不知道,仍按照50Hz進行數(shù)據(jù)處理,則實驗計算采用的頻率值偏小,得到的計數(shù)點間的時間間隔偏大,則速度的測量值偏小,即速度的測量值小于真實值。
12.(10分) 【答案】(1)等間距
(2) AB 1.12 1.021 0.42
【詳解】(1)改變軌道的傾角,用手輕撥小車,直到打點計時器在紙帶上打出一系列等間距的點,表明小車沿傾斜軌道勻速下滑。
(2)[1]A.為打點穩(wěn)定,接通電源后,再將小車從靠近打點計時器處釋放,故A正確;
B.為使小車做勻變速直線運動,小車下滑時,位于定滑輪和小車之間的細線應始終跟傾斜軌道保持平行,故B正確;
C.由于該實驗每個槽碼的質量已知,繩子拉力不需要近似等于槽碼的重力,故不需要使質量遠小于小車質量,故C錯誤;
D.若細線下端懸掛著2個槽碼,小車加速下滑,槽碼加速上升,槽碼超重,故細線對小車的拉力大于2個槽碼的重力,則小車下滑過程中受到的合外力小于,故D錯誤。
故選AB。
[2]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為:
根據(jù)逐差法求出小車加速度大小為
[3]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度,在打“6”點時小車的速度大小
在打“7”點時小車的速度大小
[4]小車勻速時有
減小n個槽碼后,對小車和槽碼分別有
,
整理得:
[5]圖像的斜率為
解得:
13.(10分) 【答案】(1) (2) (3)
【詳解】(1)由水平外力F與彈簧長度l的關系圖像,根據(jù)胡克定律可得彈簧的勁度系數(shù)為:
(2)當彈簧長度為8.5cm時,物體勻速前進,由圖像可知彈簧的原長為,則此時彈簧彈力大小為:
根據(jù)受力平衡可知,物體受到的摩擦力大小為
又
可得物體和地板間的動摩擦因數(shù)為:
(3)當彈簧長度為3cm時,此時彈簧彈力大小為
由于
可知物體受到滑動摩擦力作用,大小為。
14.(14分) 【答案】(1)50s,100m (2)13.5s
【詳解】(1)題意知汽車初速度,加速度大小,設初速度方向為正方向,所以汽車過人工收費通道減速時間
減速位移
之后再從0加速至10m/s用時
加速位移
故從收費前減速開始,到收費后加速結束,所需的時間:
通過的總路程
(2)如果過ETC通道,初速度,末速度,所以汽車過ETC通道減速時間
減速位移
題意知汽車勻速通過的位移x4=10m,則需時間為:
之后再從5m/s加速至10m/s用時
加速位移
所以總位移為:
故要完成,要在勻速運動時間為:
汽車通過第(1)問路程所需要的時
15.(18分) 【答案】(1)3 s (2)5 m (3);58 m
【詳解】(1)開始階段,由牛頓第二定律得:
解得:
煤塊加速至傳送帶速度相等時需要的時間為:
煤塊發(fā)生的位移為:
所以煤塊加速到10 m/s時仍未到達B點,此后摩擦力方向改變,第二階段有
解得:
設第二階段煤塊滑動到B點的時間為t2,則
解得:
則煤塊從A到B的時間
(2)第一階段煤塊的速度小于傳送帶速度,煤塊相對傳送帶向上移動,煤塊與傳送帶的相對位移大小為:
故煤塊相對于傳送帶上移5 m;
第二階段煤塊的速度大于傳送帶速度,煤塊相對傳送帶向下移動,煤塊相對于傳送帶的位移大小為:
即煤塊相對傳送帶下移4 m,故傳送帶表面留下黑色炭跡的長度為:
(3)若增加傳送帶的速度,煤塊一直以加速度a1做勻加速運動時,從A運動到B的時間最短,則有
可得:
到達B點的速度為:
則水平面的加速度為:
根據(jù)速度與位移的關系有
解得:
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