2023年河南省郑州市金水区第一中学高一物理联考试题含解析

2023年河南省郑州市金水区第一中学高一物理联考试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落（不计空气阻力），则下列说法中正确的是： A. 甲比乙先着地    B. 甲比乙的加速度大　C. 甲乙同时着地    D. 无法确定谁先着地 参考答案： 2. 如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2作用，但木块处于静止状态，F1=10N，F2=2N，若撤去F1，则木块所受的合力F和摩擦力f的大小、方向分别为  A.F=0；f=2N，方向向右                                       B.F=10N，方向向左；f=8N，方向向右 C.F=10N，方向向左；f=12N，方向向右              D.F=0；f=0 参考答案： A 3. （多选）如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ，长方体木块A的质量为M，其PQ面上钉着一枚小钉子，质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，以下说法正确的是 (　　 ) A．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零 B．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mgsinθ C．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零 D．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为μmgcosθ 参考答案： BD 4. （多选）起重机吊起质量为m的水泥加速上升的过程中，钢绳对水泥的拉力做的功为Wl，水泥克服重力做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3。在这一过程中     A．水泥的重力势能增加了Wl       B．水泥的重力势能增加了W2     C．水泥的机械能增加了Wl －W3    D．水泥的机械能增加了Wl －W2 －W3 参考答案： BC 5. 在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在三楼的阳台上，放手让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为t0。如果站在四楼的阳台上，放手让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将（     ）     A．不变                             B．变大               C．变小                             D．无法判断 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （7分）黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出。若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，则此黑洞的平均密度为         。 参考答案： 7. 汽车以12m/s的速度行驶，刹车后获得2m/s2的加速度，则刹车后4s内通过的路程是           m，刹车后10s内通过的路程是           m。 参考答案： 32   m，    36   m 8. 如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm．图中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点． （1）请在图乙坐标图中画出蜡块4s内的轨迹； （2）玻璃管向右平移的加速度a=　     　； （3）当t=2s时蜡块的速度v2=　      　． 参考答案： 解：（1）如右图： （2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值 △x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm） △x=at2               则加速度a==5×10﹣2 m/s2； （3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s 水平分速度vx=at=0.1m/s  根据平行四边形定则得，v===0.14m/s 故答案为：（1）见上图： （2）0.05m/s2； （3）0.14m/s． 【考点】运动的合成和分解． 【分析】（1）根据蜡块水平方向和竖直方向上每段时间内的位移作出蜡块的轨迹． （2）根据水平方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小． （3）蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做匀加速直线运动，分别求出2s末水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出速度的大小． 9. 重为150N的物体在水平面上向右运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.1，与此同时物体受到一个水平向左的力F=15N，那么物体受到的摩擦力大小为   N，方向为         。 参考答案： 15 水平向左  10. 如图，倾角为30°的斜面上有一个质量为1kg的物块，物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m．在物块下滑过程中（重力加速度g取10m/s2）物块的重力做功　  J，支持力做功　  　 J，摩擦力做功　  　 J． 参考答案： 5；  0；﹣2.5 【考点】功的计算． 【分析】根据牛顿第二定律，求解运动中物体受力情况，根据机械能守恒知识点确定机械能是否守恒，再分别由动能和势能表达式求的动能和势能的变化量，结合力作功知识求解摩擦力功． 【解答】解：物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m，由△Ep=mgh=mgLsinθ=1×10×1×0.5=5J 支持力与位移垂直，不做功 斜面方向：mgsinθ=5N，根据牛顿第二定律，F合=ma=2.5N，所以物体在运动中受到阻力作用，大小为：f=F合﹣mgsinθ=2.5N， 摩擦力做功W=﹣fx=2.5×1=﹣2.5J， 故答案为：5；  0；﹣2.5 11. 用一根细绳，一端系住一定质量的小球，另一端固定，使小球在水平面内做匀速圆周运动．现在两个这样的装置，如图甲和乙所示．已知两球转动的角速度大小相同，绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a、b两球的转动半径Ra和Rb之比为________． 参考答案：    9：16   ___ 12. A物体做匀速直线运动，速度是2m/s，A出发4s后，B物体从同一地点从静止开始出发做匀加速直线运动，加速度是2m/s2，且A、B运动方向相同，B出发后　 　s才能追上A，A、B相遇前的它们的最大距离为　 　m． 参考答案： 4；9． 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】结合位移相等，运用运用运动学公式求出追及的时间．当两者速度相等时，相距最远，结合速度时间公式和位移公式求出最大距离． 【解答】解：设B出发后经t时间赶上A，则有： 代入数据解得：t=4s； 由题意在A、B相遇前，两者速度相等时，距离最大，设B出发后经t0时间，两者速度相等．则有： ， 此时A的位移：x1=v（t0+4）=2×（1+4）=10m B的位移： A、B间距离：△x=x1﹣x2=10﹣1=9m 故答案为：4；9． 13. 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹． （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是　　． （2）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为　  　m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为　  　m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）． 参考答案： （1）C；（2）2.0；4.0． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；联立求得两个方向间的位移关系可得出正确的图象． （2）根据平抛运动的处理方法，直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动即可求解． 【解答】解：（1）物体在竖直方向做自由落体运动，y=gt2；水平方向做匀速直线运动，x=vt； 联立可得：y=，因初速度相同，故为常数，故y﹣x2应为正比例关系，故C正确，ABD错误． 故选：C． （2）根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动， 所以y1=g …①    y2= …② 水平方向的速度，即平抛小球的初速度为v0=…③ 联立①②③代入数据解得：v0=2.0m/s  若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的对应速度vC：据公式可得=2gh，所以vy=2m/s 所以C点的速度为：vc==4.0m/s 故答案为：（1）C；（2）2.0；4.0． 15. （5分）在研究共点力合成的实验中，得到如图所示的合力与两个分力夹角的关系图象，这是图像的一部分。则这两个分力的大小为___________、___________。又角度轴上为的点，在合力轴上对应的坐标点是______________。     参考答案： 2N、3N；。 解析：假设两个分力用、表示，由图像看出，当两个分力间的夹角为零，即分力方向相同时，合力为5N，所以得+=5N。由图像又看出，当两分力夹角为60°时，合力为N，所以得。两式联立得结果。所求合力为 N。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （10分）如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1＝30 m/s进入向下倾斜的直车道．车道每100 m下降2 m．为了使汽车速度在s＝200 m的距离内减到v2＝10 m/s，驾驶员必须刹车．假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70％作用于拖车B，30％作用于汽车A．已知A的质量m1＝2000 kg，B的质量m2＝6000 kg．求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力．取g＝10 m/s2． 参考答案： 汽车沿倾斜车道作匀减速运动，有： 用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律得： 式中： 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f，依题意得： 用fN表示拖车作用汽车的力，对汽车应用牛顿第二定律得： 联立以上各式解得： 17. 甲车以加速度2m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后1s钟在同一地点由静止开始，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车的运动方向相同，求： 　　（1）在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？ 　　（2）乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离开出发点多远？ 参考答案： (1)ΔX=2m          (2) t=(+1)s     x=(4+6)m 18. A、B两物体的质量之比mA:mB=2:1，用长为L的不可伸长的轻绳连接A、B后放在水平地面上，开始时绳子伸直，且在水平力作用下使A、B一起做匀速直线运动，如图18所示，若某一瞬间绳子突然断裂，此时水平力变为原来的2倍，只拉A继续移动了一段距离S0后撤去作用力，求A、B都停止运动时，A、B相距多少？（A、B两物体与地面间的动摩擦系数相同） 参考答案：