2023-2024学年上海市川沙中学高一上学期期末考试物理试卷含详解1196.pdf

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,故D错误。故选C。二、填空题:(每题4分,共20分)。:一切物体总保持__________或__________状态,直到__________迫使它改变这种状态为止.:..因此一切物体都具有保持原来运动状态的性质,这种性质叫__________.【答案】①.静止②.匀速直线运动③.外力④.惯性【详解】[1][2]牛顿第一定律指出:一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到外力迫使它改变这种状态为止;[3]一切物体都具有保持原来运动状态的性质,这种性质叫惯性。,水流速度5m/s,有一木船在A点要过江,如图所示。(1)若木船相对静水速度4m/s,则木船最短渡江时间为_______s;(2)若A处下游60m的B处是一片与河岸垂直的险滩,木船以(1)的方式渡河,则木船_______(选填“能”或“不能”)安全渡河。【答案】①.20②.不能【详解】(1)[1]若木船船头指向正对岸时,渡河时间最短,则木船最短渡江时间为d80t??s?20sv4船(2)[2]此时船到达对岸时沿河水方向的位移为x?vt?5?20m?100m?60m水则木船以(1)的方式渡河,则木船不能安全渡河。,一只重为G的气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右,细绳与竖直方向的夹角为?,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为___________,空气对气球的浮力大小为_______。【答案】①.Tsin?②.Tcos??G【详解】[1][2]气球在风中处于静止状态,受力平衡合力为零,对气球受力分析得,气球受到重力、浮力、拉力T和水平方向上风的作用力,水平方向上受力平衡得F?Tsin?竖直方向有:..Tcos??G?、起立,通过力传感器采集的图像如图所示。已知重力加速度g?10m/s2,则人下蹲过程的最大加速度为_______m/s2,B点对应的动作是_______(填“下蹲”、“起立”、“静止”)。【答案】①.6②.下蹲【详解】[1]由图可知,人受到的力最小为200N,人的重力为500N,由牛顿第二定律有G?F500?200a?min?m/s2?6m/s2mG50g[2]下蹲过程为先向下加速后向下减速,即人先失重后超重,由图可知力传感器的示数先小于重力后大于重力,即人先失重后超重,故该过程为下蹲过程。,用力传感器A、B共同支起一个质量为m的光滑球。其中A对球的作用力方向与水平方向间夹角始终为30°,B对球的作用力方向可调。为使球保持平衡,传感器B对球作用力的作用点所在范围为______(在区域①、②、③、④、⑤中选填),作用力的最小值为______。(重力加速度为g)3【答案】①.②③②.mg2【详解】[1]以球为研究对象,受重力G和力传感器A对它的支持力F作用,如图:A:..为使球保持平衡,传感器B对球作用力的作用点所在范围应在②③区域内。[2]当传感器B对球作用力F与传感器A对它的支持力F垂直的时候作用力的最小,最小值为BA3F?mgcos30??mg。B2三、实验题:(本大题共2小题,共16分)。“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验中,在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码,记录悬挂的钩码个数n,测量对应的弹簧伸长量x,实验时弹簧始终在弹性限度内,记录的数据如表:钩码个数n1234(个)?cm?通过对实验数据的分析与计算,完成下列问题:(1)在弹性限度内,该弹簧的弹力大小与伸长量成_______(选填“正比”或“反比”)。m?_______kg;弹簧的劲度系数k?_______N/m。(2)结合表格和图像(如图2)可知:每个钩码的质量【答案】①.正比②.③.200【详解】(1)[1]根据胡克定律:..F?kx可知弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比;(2)[2]根据图2可知形变量为1cm时弹簧的弹力为F?2N,此时挂1个钩码,根据共点力平衡得mg?F则m?[3]F?x图像得斜率为弹簧得劲度系数,则?Fk??200Ns?“用DIS研究物体加速度与力的关系”的实验中,用钩码的重力大小代替小车所受拉力的大小F,并通过DIS系统测得小车的加速度a。(1)图(a)为其实验装置,固定在导轨A端的是位移传感器的__________部分(选填“发射”或“接收”),为了减小实验误差,实验中选用的钩码质量要__________些(选填“小”或“大”)。(2)第一组同学将轨道水平放置进行实验、第二组同学将轨道倾斜放置(A端垫高)进行实验,两组同学在同一坐标平面内作出的a?F图线,如图(b)所示。图线②是轨道__________(选填“水平”、“倾斜”)的情况下实验得到的;图线①横轴上的截距的大小反映了__________。(3)两组同学调整了轨道与桌面间的倾角,重新实验,分别根据实验数据在同一坐标平面内作出a?F图线如图(c)所示,图线③和④不重合的其原因是__________。【答案】①.接收②.小③.倾斜④.摩擦力的大小⑤.两小车的质量不同:..【详解】(1)[1]图(a)为其实验装置,固定在导轨A端的是位移传感器的接收部分;[2]若以钩码的重力作为小车所受的合外力,则小车受到的其他力的合力为0,即需要平衡轨道的摩擦力;对钩码受力分析有mg?T?ma对小车受力分析有T?Ma因此可得MT?mgM?m因此钩码的质量应远小于小车的质量,才能使得重力和拉力近似相等。为了减小实验误差,实验中选用的钩码质量要小一些;(2)[3]由图可知,图线②在外力等于0的情况下加速度不为零,可知是轨道倾斜的情况下实验得到的;[4]图线①是在轨道水平的情况下实验得到的,则横轴的大小反映了摩擦力的大小;F(3)[5]根据a?可知a?F图象的斜率表示小车质量的倒数,两直线的斜率不同,可知两小车的质量不同。M四、简答题:(本大题共2小题,共24分)。,某人距离平台右端x?10m处起跑,以恒定的加速度向平台的右端冲去,离开平台后恰好落在地面0上的小车车厢底板中心,设平台右端与车厢底板间的竖直高度H?,与车厢底板中心的水平距离x?,取g?10m/s2,求v;(1)人离开平台时的速度0(2)人运动的总时间t;(3)人落在车厢底板中心瞬间的速度大小v。(结果可含根号)【答案】(1)2m/s;(2);(3)210m/st,有【详解】(1)人离开平台时后做平抛运动,设运动时间为21x?vt,H?gt20222解得:..v?2m/s,t?(2)人在平台上做静止开始的匀加速直线运动,设时间为t,则有1vx?0t021解得t?10s1人运动的总时间为t?t?t?(3)人落在车厢底板中心瞬间的速度大小为v?v2?v20y又2gH?v2y解得v?210m/,轨道OA可绕轴O在竖直平面内转动,轨道足够长,摩擦很小可忽略不计。利用此装置实验探究物块在力F作用下加速度与轨道倾角的关系。某次实验,,方向始终平行于轨道向上,已知物块的质量m?。实验得到如图b所示物块加速度与轨道倾角的关系图线,图中a为图线与纵轴交点,?为01图线与横轴交点。(重力加速度g取10m/s2)问:a为多大?(1)0(2)倾角?为多大?此时物块处于怎样的运动状态?1(3)当倾角?为30?,,随后撤去F,则物块能上升的最大高度为多少?【答案】(1)6m/s2;(2)37?,可能沿斜面向上匀速运动,可能沿斜面向下匀速运动,也可能静止;(3)??0?a,由牛顿第二定律得【详解】(1)当时,木板水平放置,此时物块的加速度为0F?F?ma合0解得:..a?6m/s20(2)当木板倾角为?时,a?0,物块处于平衡状态,则物块可能沿斜面向上匀速运动;可能沿斜面向下匀速运动;1也可能静止;由平衡条件得F?mgsin?1解得sin????37?1(3)当木板倾角为??30?时,对物块由牛顿第二定律得F?mgsin??ma1解得a?1m/s21由运动学公式v?at??at2??1??,物块沿斜面向上做匀减速运动,对物块由牛顿第二定律mgsin??ma2解得a?5m/?1?m??52因为轨道足够长,所以物块上滑不会脱离轨道,则物块能上升的最大高度为h?(s?s)sin30??