内容正文:
2024—2025学年度第一学期开学考试卷
高一物理
(时间75分钟 总分100分)
一、选择题:(共12小题,共52分。其中1-8题为单选题,每小题4分,9-12题为多选题,每小题5分,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分。)
1. 木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,木星的公转周期约为11.86年,自转周期约为9小时50分30秒。下列说法正确的是( )
A. “9小时50分30秒”指的是时刻
B. 研究木星的自转时,能将木星视为质点
C. 研究木星的公转轨迹时,能将木星视为质点
D. 比较木星和地球的公转速度大小时,不能选择太阳为参考系
【答案】C
【解析】
【详解】A.“9小时50分30秒”指的是时间间隔,故A错误;
B.研究木星的自转时,木星的大小、形状对问题的研究影响不能忽略,故不能将木星视为质点,故B错误;
C.研究木星的公转轨迹时,木星的大小、形状对问题的研究影响可以忽略,故能将木星视为质点,故C正确;
D.比较木星和地球的公转速度大小时,能选择太阳为参考系,故D错误。
故选C。
2. 假设航天员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是(月球表面的重力加速度约为地球的)( )
A. 1.0s B. 1.4s C. 2.4s D. 3.5s
【答案】D
【解析】
【详解】根据自由落体公式可知
解得
故选D。
3. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。则下列说法正确的是( )
A. 机器人对地面的压力是地面发生弹性形变产生的
B. 菜品对机器人的压力就是菜品的重力
C. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
D. 菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.由弹力产生的条件可知机器人对地面的压力是机器人发生弹性形变产生的,A错误;
B.菜品对机器人的压力施力物体是菜品,菜品的重力的施力物体是地球,二者不是同一个力,B错误;
C.以菜品为研究对象可知,机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力,C正确;
D.相互作用力是两个物体间的力,而菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力涉及到三个物体,可知菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力不是一对相互作用力,D错误。
故选C。
4. 甲、乙两物体的x-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两物体从同一位置开始运动
B. 在0~t1时间内甲、乙两物体同时同向运动
C. 在0~t1时间内甲的速率大于乙的速率
D. 甲、乙两物体在t1时刻相遇,相遇后都静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.t=0时,甲、乙的位置坐标不等,即从不同位置出发,故A错误;
B.0~t1时间内,甲的图线为负斜率的直线,表示甲的正方向的位移随时间在减小,即甲沿负方向做匀速直线运动;乙的图线为正斜率的直线,表示乙的正方向的位移随时间在增大,即乙沿正方向做匀速直线运动,两个运动方向相反,故B错误;
C.图线的倾斜程度越大表示相同时间内位移变化越大,即速率越大,由题图可知,乙的速率大于甲的速率,故C错误;
D.甲、乙图像在t1时刻相交,即在该时刻,物体的位置相同;平行直线表示静止,可知甲、乙两物体在t1时刻相遇,相遇后都静止,故D正确。
故选D。
5. 北京时间2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,并与空间站组合体成功实现对接,下列说法正确的是( )
A. 长征二号F遥十四运载火箭点火瞬间,航天员的速度和加速度都为零
B. 火箭的速度越大,加速度越大
C. 火箭的速度变化率越大,加速度越大
D. 火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
【答案】C
【解析】
【详解】A.长征二号F遥十四运载火箭点火瞬间,航天员的速度为零,加速度不为零,故A错误;
B.火箭的速度很大,但是速度的大小可以不变,所以加速度不一定大,故B错误;
C.加速度的大小与速度变化的快慢程度有关,其速度变化越快,变化率越大,加速度越大,即火箭的速度变化率越大,加速度越大,故C正确;
D.根据加速度的定义式可知,火箭的加速度方向与速度变化量方向一致,故D错误。
故选C。
6. 如图,用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球受到球拍的击打力,施力物体是球拍
B. 乒乓球在空中运动时不受重力作用
C. 乒乓球的重心在球壳上
D. 赤道处的重力加速度小于北极处的,则乒乓球在赤道处质量小于在北极处的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.乒乓球受到球拍的击打力,施力物体是球拍,故A正确;
B.乒乓球在空中运动时受重力作用,故B错误;
C.乒乓球的重心在球心上,不在球壳上,故C错误;
D.质量为物体的属性,乒乓球的质量在赤道处和北极处是相等的,故D错误。
故选A。
处质量小于在北极处的质量
7. 甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移.甲车在前半段位移以30 km/h的速度运动,后半段位移以60 km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动,后半段时间内以60 km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度和的大小关系是( )
A. =
B. <
C. >
D. 由于不知道位移和时间,所以无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】甲的平均速度,乙的平均速度,可见乙的平均速度大于甲的平均速度,B正确.
8. 下列关于位移和路程的说法中正确的是( )
A. 物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小
B. 物体两次通过的路程不等,位移不可能相等
C. 物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零
D. 路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小,也有方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体沿直线运动,若是单向直线运动,则路程一定等于位移大小,若有往复直线运动,则路程会大于位移大小,故A错误;
B.物体在两次运动中,如果两次的起点及终点相同,路程可能不相等,但两次的位移一定相等,故B错误;
C.物体通过一段路程,若又回到了出发点,其路程不是零,但它通过的位移是零,故C错误;
D.路程是标量,只有大小,没有方向;位移是矢量,有大小,也有方向,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,一摩天轮的半径为R,轮缘上的座舱(视为质点)随轮转动,下列说法正确的是( )。
A. 摩天轮转动一周,座舱的平均速率为0
B. 摩天轮转动一周,座舱的平均速度为0
C. 摩天轮转动半周,座舱通过的位移为2R
D. 摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为R
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.平均速率等于路程与时间的比值,则摩天轮转动一周路程不为零,则座舱的平均速率不为0,故A错误;
B.平均速度等于位移与时间的比值,则摩天轮转动一周位移为零,则座舱的平均速度为0,故B正确;
C.摩天轮转动半周,座舱的位移为2R,故C正确;
D.摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为
故D正确。
故选BCD。
10. 某运动物体的速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 物体在0~2s内的加速度是2.5m/s2,2s~4s内加速度为零,4s~6s内加速度是-10m/s2
B. 物体在0~5s内始终向同一方向运动
C. 物体在前2s的平均速度为4.5m/s
D. 物体以某初速度开始运动,在0~2s内加速运动,2s~4s内匀速运动,4s~6s内减速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.速度图像的斜率表示加速度,则得物体在0~2s内的加速度是
2~4s内加速度为零。
4~6s内加速度是
故A正确;
B.物体在0~5s内速度始终为正值,所以始终向同一方向运动,故B正确;
C.物体在前2s的平均速度
故C错误;
D.物体以某初速度开始运动,在0~2s内加速运动,2s~4s内匀速运动,4s~6s内先沿正方向减速运动后沿负方向加速运动,故D错误。
故选AB。
11. 一物体沿直线运动,下列运动图像中,表示物体做匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据及图像斜率
可得物体处于静止状态,A错误;
B.根据及图像斜率
可得物体斜率k为定值,则速度v为定值,则物体处于匀速直线运动状态,B错误;
C.根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得图像为一次函数且加速度为直线斜率k,则该物体做初速度为零的匀变速直线运动,C正确;
D.根据图像性质可知,该物体加速度为定值,物体匀变速直线运动过程中加速度为恒定值,D正确。
故选CD。
12. 已知物体A、B所受重力分别为GA= 10N,GB= 20N,A与B间的动摩擦因数μ1= 0.2,B与水平面间的动摩擦因数μ2= 0.3,现在用大小为8N的力F,分别作用在物体A、B上,如图甲、乙所示,则各物体所受摩擦力的情况是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向右的大小为8N的摩擦力
B. 甲图中,A受到的摩擦力水平向右,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为6N
C. 乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为9N
D. 乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为2N
【答案】D
【解析】
【详解】AB.甲图中,B与地面间的最大静摩擦力为
fBmax= μ2(GA+GB) = 9N
拉力
F = 8N < 9N
所以AB静止不动,A不受摩擦力,B受到8N的静摩擦力,方向水平向左,故AB错误;
CD.乙图中,A与B间的最大静摩擦力为
fAmax= μ1GA= 2N
拉力
F = 8N > 2N
所以AB相对滑动,A受到的滑动摩擦力为
fA= 2N
方向水平向左;对B进行受力分析可知,A对B的滑动摩擦力向右,大小为2N,小于B与地面间的最大静摩擦力9N,则B静止不动,所以地面对B的静摩擦力大小是2N,方向水平向左,故C错误、D正确。
故选D。
二、实验题:(共2小题,每空3分,共18分)
13. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图1所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图2所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v= ___。
(2)若已知遮光板宽度d=1cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s,tB=0.004s,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=____m/s,vB=____m/s。(结果均保留2位有效数字)
(3)由实验可知,小车沿斜面向下做_____(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。
【答案】(1)
(2) ①. 1.0 ②. 2.5
(3)加速
【解析】
【小问1详解】
小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度为
【小问2详解】
[1] [2] 小车通过A、B两光电门的速度分别为
【小问3详解】
因为小车通过B光电门的速度大于通过A 光电门的速度,说明小车下滑时速度越来越大,即小车沿斜面向下做加速运动。
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的与两力中,方向一定沿AO方向的是___________。
(2)本实验采用的科学方法是___________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
【答案】 ①. ②. B
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,力是通过、的图示做平行四边形得到的理论合力,存在一定的误差,方向不一定沿AO方向;力是通过一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的,根据二力平衡可知,方向一定沿AO方向的是。
(2)[2]本实验两个力拉力橡皮筋的作用效果与一个力拉力橡皮筋的作用效果相同,可知本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
三、计算题:(解答应写出相应的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。共3个小题,共30分。)
15. 如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。D与A、C两地恰好在一条直线上,求
(1)汽车行驶的路程?
(2)汽车的位移?
(3)若汽车运动的总时间为1000s则汽车运动的平均速率是多少?
【答案】(1)2200m
(2)1800m,方向北偏东53度或东偏北37度
(3)2.2m/s
【解析】
【小问1详解】
路程是物体运动的实际轨迹长度,为
S=600m+800m+800m=2200m
【小问2详解】
位移是初位置指向末位置的有向线段,则位移大小为
X=800m+m=1800m
设位移方向为北偏东θ,则
tanθ=
解得
θ=53°
即位移方向为北偏东53°或东偏北37°。
【小问3详解】
平均速率为
16. 一辆汽车以初速度v0=20m/s,在平直的公路上匀速行驶,当驾驶员发现较远的前方堵车,于是开始刹车,最后1s的位移为2m,求:
(1)汽车刹车时加速度的大小。
(2)汽车刹车开始后最初2s内的平均速度大小。
(3)汽车刹车后6s内的位移大小。
【答案】(1)4m/s2
(2)16m/s (3)50m
【解析】
【小问1详解】
汽车最后1s的位移为2m,由逆向思维可得
x=at2
解得汽车加速度大小
a==4m/s2
【小问2详解】
由匀变速直线运动公式可得,汽车前2s的位移为
x1=v0t1-a=32m
所以前2s的平均速度
v1==16m/s
【小问3详解】
设汽车经过时间t2速度减小为零,则
t2==5s<6s
5s末汽车已经停下,所以刹车6s的位移大小
x2=v0t2-a=50m
17. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1kg(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)。求:
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
(2)悬线对小球的拉力大小。
(3)车厢内有一质量为1kg的货物相对车厢静止,求货物受的摩擦力大小。
【答案】(1)7.5m/s2,方向向右,车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动
(2)12.5N (3)7.5N
【解析】
【小问1详解】
由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向。选小球为研究对象,受力分析如图所示
由几何关系可得
F=mgtanθ
小球的加速度
a==gtanθ=7.5m/s2
方向向右。则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。
【小问2详解】
悬线对小球的拉力大小
FT==N=12.5N
【小问3详解】
货物相对车厢静止,和车厢具有相同的加速度,设货物质量为,由牛顿第二定律得货物受的摩擦力大小
f=Ma=7.5N
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2024—2025学年度第一学期开学考试卷
高一物理
(时间75分钟 总分100分)
一、选择题:(共12小题,共52分。其中1-8题为单选题,每小题4分,9-12题为多选题,每小题5分,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分。)
1. 木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,木星的公转周期约为11.86年,自转周期约为9小时50分30秒。下列说法正确的是( )
A. “9小时50分30秒”指的是时刻
B. 研究木星的自转时,能将木星视为质点
C. 研究木星的公转轨迹时,能将木星视为质点
D. 比较木星和地球的公转速度大小时,不能选择太阳为参考系
2. 假设航天员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是(月球表面的重力加速度约为地球的)( )
A. 1.0s B. 1.4s C. 2.4s D. 3.5s
3. 机器人服务人类的场景正步入现实生活中,例如餐厅中使用机器人送餐,就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图乙所示的示意图,机器人的上表面保持水平。则下列说法正确的是( )
A. 机器人对地面的压力是地面发生弹性形变产生的
B. 菜品对机器人的压力就是菜品的重力
C. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
D. 菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
4. 甲、乙两物体的x-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两物体从同一位置开始运动
B. 在0~t1时间内甲、乙两物体同时同向运动
C. 在0~t1时间内甲的速率大于乙的速率
D. 甲、乙两物体在t1时刻相遇,相遇后都静止
5. 北京时间2022年6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,并与空间站组合体成功实现对接,下列说法正确的是( )
A. 长征二号F遥十四运载火箭点火瞬间,航天员的速度和加速度都为零
B. 火箭的速度越大,加速度越大
C. 火箭的速度变化率越大,加速度越大
D. 火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
6. 如图,用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球受到球拍的击打力,施力物体是球拍
B. 乒乓球在空中运动时不受重力作用
C. 乒乓球的重心在球壳上
D. 赤道处的重力加速度小于北极处的,则乒乓球在赤道处质量小于在北极处的质量
处质量小于在北极处的质量
7. 甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移.甲车在前半段位移以30 km/h的速度运动,后半段位移以60 km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动,后半段时间内以60 km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度和的大小关系是( )
A. =
B. <
C. >
D. 由于不知道位移和时间,所以无法比较
8. 下列关于位移和路程的说法中正确的是( )
A. 物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小
B. 物体两次通过的路程不等,位移不可能相等
C. 物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零
D. 路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小,也有方向
9. 如图所示,一摩天轮的半径为R,轮缘上的座舱(视为质点)随轮转动,下列说法正确的是( )。
A. 摩天轮转动一周,座舱的平均速率为0
B. 摩天轮转动一周,座舱的平均速度为0
C. 摩天轮转动半周,座舱通过的位移为2R
D. 摩天轮转动四分之一周,座舱的位移大小为R
10. 某运动物体的速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 物体在0~2s内的加速度是2.5m/s2,2s~4s内加速度为零,4s~6s内加速度是-10m/s2
B. 物体在0~5s内始终向同一方向运动
C. 物体在前2s的平均速度为4.5m/s
D. 物体以某初速度开始运动,在0~2s内加速运动,2s~4s内匀速运动,4s~6s内减速运动
11. 一物体沿直线运动,下列运动图像中,表示物体做匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
12. 已知物体A、B所受重力分别为GA= 10N,GB= 20N,A与B间的动摩擦因数μ1= 0.2,B与水平面间的动摩擦因数μ2= 0.3,现在用大小为8N的力F,分别作用在物体A、B上,如图甲、乙所示,则各物体所受摩擦力的情况是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 甲图中,A不受摩擦力,B受到地面水平向右的大小为8N的摩擦力
B. 甲图中,A受到的摩擦力水平向右,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为6N
C. 乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为9N
D. 乙图中,A受到的摩擦力水平向左,大小为2N;B受地面的摩擦力水平向左,大小为2N
二、实验题:(共2小题,每空3分,共18分)
13. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图1所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图2所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v= ___。
(2)若已知遮光板宽度d=1cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s,tB=0.004s,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=____m/s,vB=____m/s。(结果均保留2位有效数字)
(3)由实验可知,小车沿斜面向下做_____(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的与两力中,方向一定沿AO方向的是___________。
(2)本实验采用的科学方法是___________。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
三、计算题:(解答应写出相应的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。共3个小题,共30分。)
15. 如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。D与A、C两地恰好在一条直线上,求
(1)汽车行驶的路程?
(2)汽车的位移?
(3)若汽车运动的总时间为1000s则汽车运动的平均速率是多少?
16. 一辆汽车以初速度v0=20m/s,在平直的公路上匀速行驶,当驾驶员发现较远的前方堵车,于是开始刹车,最后1s的位移为2m,求:
(1)汽车刹车时加速度的大小。
(2)汽车刹车开始后最初2s内的平均速度大小。
(3)汽车刹车后6s内的位移大小。
17. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1kg(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)。求:
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
(2)悬线对小球的拉力大小。
(3)车厢内有一质量为1kg的货物相对车厢静止,求货物受的摩擦力大小。
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