内容正文:
内江六中2024—2025学年(上)高2027届期中考试
物理学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
第I卷选择题(满分44分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分)
1. 2023年9月30日,在杭州亚运会举行的田径男子100米决赛中,中国选手谢震业以9秒97的成绩强势夺冠。下列说法正确的是( )
A. “9秒97”指的是时刻
B. 该过程中谢震业的路程与位移大小不相等
C. 该过程中谢震业的平均速度大小约为 10m/s
D. 研究谢震业起跑动作时,可以将他视为质点
2. 关于重力、弹力和摩擦力的说法正确的是( )
A. 任何有规则形状的物体,其几何中心必与其重心重合
B. 地球上所有的物体所受的重力方向都指向地球的球心
C. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D. 有摩擦力时,一定同时存在弹力
3. 有四个运动的物体A、B、C、D。物体A、B运动的x—t图像如图甲所示,物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v—t图像如图乙所示。根据图像作出的以下判断中正确的是( )
A. 物体A和B均做加速直线运动,且A的加速度比B的加速度大
B. 物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大
C. 物体C的加速度比D的加速度大
D. t=5s时,物体C与物体D的加速度相同
4. 一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是( )
A. 20m B. 24m
C. 25m D. 75m
5. 下列四幅图均为静止的光滑小球Q所受弹力方向的示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得,,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s,则下列说法不正确的是( )
A. 物体的加速度为 B.
C. 物体在B点时的速度为 D. OA之间的距离为1.125m
7. 如图所示为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则( )
A. 通过cd段的时间为
B. 通过de段的时间为
C. ae段的平均速度大于b点的瞬时速度
D. ac段的平均速度等于b点的瞬时速度
8. 随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为1m/s2
B. 3s末两车速度相同
C. 当乙车速度为6m/s时,甲车速度为18m/s
D. 甲车追上乙车前,两车间最远距离为8m
二、多项选择(每题4分,共12分,选对未选全得2分,选错得0分)
9. 某人在高层楼房的阳台外侧以的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点处所经历的时间可能是(不计空气阻力,取)( )
A. B. C. D.
10. 甲、乙两辆汽车同时从同一站点出发,沿同一方向做直线运动,0~30s内两车的v-t图像如图所示,则此过程中,下列说法正确的是( )
A. 在内,甲车在乙车前面 B. t=5s时,甲、乙两车相距最远
C. t=10s时,甲车运动方向发生改变 D. t=10s和t=30s时,甲、乙两车两次相遇
11. 两根完全相同的轻弹簧的原长均为L,将两弹簧与完全相同的两物体A、B,按如图所示的方式连接,并悬挂于天花板上,静止时两根弹簧的总长为2.6L。现用手托着B物体,使下面的弹簧2恢复到原长,则下面说法正确的有( )
A. 静止悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4L,弹簧2的长度为1.2L
B. 弹簧2恢复原长时弹簧1长度为1.4L
C. 物体A上升的距离为0.2L
D. 物体B上升的距离为0.2L
第II卷 非选择题(满分56分)
三、填空题(共18分)
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下
①测量小钢球的直径D;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间t;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于h、t的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____结果用题中所给的字母表示;
(2)以h为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是______;
A. B.
C. D.
(3)根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k,则重力加速度的表达式为_____;
(4)一小组成员经过分析发现,由于小钢球的直径不是足够小,由此推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值____________选填“大于”“等于”或“小于”它的真实值。
13. 测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数,通常需要测力计。如果没有测力计,也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数,测量的步骤和方法如图所示:
(1)如图a;将轻弹簧竖直悬挂起来,测出轻弹簧的自然长度l0=20cm;
(2)如图b,将重量G=20N的木块悬挂在轻弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度l1=24cm。则此时弹簧的弹力F=_________N,该弹簧的劲度系数k=_________N/m;
(3)如图c,将轻弹簧一端连接木块,另一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板,使其相对物块向左运动。向左拉动长木板时,_________(填“需要”或者“不需要”)保证长木板匀速前进;
(4)稳定后测出弹簧长度l2。根据测出的物理量,推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式μ=_________(用l0、l1、l2等字母表示)。
(5)若考虑弹簧自身重力,动摩擦因数μ的测量值将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、解答题(14题10分,15题12分,16题16分,共38分)
14. 如图所示,P、Q两球通过两根长度均为l的不可伸长的细线悬挂(小球的直径远小于细线的长度)。整个装置处于风洞实验室中,风对两个球产生大小相等、方向水平向右的恒定风力。系统静止时,两根细线偏离竖直方向的角度分别为30°和60°,已知Q小球的质量为m,重力加速度为g,不计风对细线的作用力和细线的重力。
(1)求Q球所受风力的大小;
(2)P球的质量。
15. 在2024年的巴黎奥运会上,中国10米跳台选手全红婵凭借“水花消失术”再次勇夺桂冠。图甲所示,假设全红婵(可视为质点)起跳离开跳板后在一条直线上运动,某次从最高点到入水后匀减速到最低点的过程示意图如图乙所示,最高点至水面高度h1=11.25m,水面至最低点高度h2=4.5m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)全红婵入水后匀减速到最低点的过程中的加速度;
(2)全红婵从最高点到入水后匀减速到最低点全过程的总时间?
16. 兔子在草地上吃草时(可视为质点),被离它x0=50m处的猎狗发现,立即加速向兔子追击。兔子在∆t=0.5s后发觉并立即逃跑。假设猎狗和兔子在同一水平直线上运动,且猎狗从静止开始以大小为a1=4m/s2的加速度匀加速到最大速度v1=20m/s,之后保持匀速运动;兔子从静止开始以大小为a2=8m/s2的加速度匀加速到最大速度v2=16m/s,之后也保持匀速运动。求:
(1)猎狗出发后,它经多长时间第一次与兔子速度大小相等;
(2)若猎狗能追上兔子,则追上前两者之间的最大距离;
(3)若在猎狗和兔子运动的同一直线上有一兔子洞,兔子能以最大速度入洞,猎狗要保持自身安全必须在洞口前减速为零。猎狗减速时最大加速度大小为a3=4m/s2。兔子恰好能逃脱猎狗的追捕,求兔子吃草时离洞口的距离。
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内江六中2024—2025学年(上)高2027届期中考试
物理学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
第I卷选择题(满分44分)
一、单项选择题(每小题4分,共32分)
1. 2023年9月30日,在杭州亚运会举行的田径男子100米决赛中,中国选手谢震业以9秒97的成绩强势夺冠。下列说法正确的是( )
A. “9秒97”指的是时刻
B. 该过程中谢震业的路程与位移大小不相等
C. 该过程中谢震业的平均速度大小约为 10m/s
D. 研究谢震业起跑动作时,可以将他视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.“9秒97”指的是时间,不是时刻,A错误;
B.100米决赛中,运动员做的是单向直线运动,路程与位移大小相等,B错误;
C.平均速度大小
约为10m/s,C正确;
D.研究谢震业起跑动作时,大小不可以忽略,不可以将他视为质点,D错误。
故选C。
2. 关于重力、弹力和摩擦力的说法正确的是( )
A. 任何有规则形状的物体,其几何中心必与其重心重合
B. 地球上所有的物体所受的重力方向都指向地球的球心
C. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D. 有摩擦力时,一定同时存在弹力
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有形状规则、质量分布均匀的物体,其几何中心才与其重心重合,A错误;
B.只有在赤道和两极处的物体,其所受的重力方向才指向地球的球心,B错误;
C.摩擦力的方向总是与物体相对运动(趋势)的方向相反,而不是和物体运动方向相反,C错误;
D.有摩擦力时,物体间一定相互接触且发生形变,故有摩擦力时一定有弹力,D正确。
故选D。
3. 有四个运动的物体A、B、C、D。物体A、B运动的x—t图像如图甲所示,物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v—t图像如图乙所示。根据图像作出的以下判断中正确的是( )
A. 物体A和B均做加速直线运动,且A的加速度比B的加速度大
B. 物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大
C. 物体C的加速度比D的加速度大
D. t=5s时,物体C与物体D的加速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题意知,甲图像的斜率表示速度,斜率的大小反映速度的大小,所以物体A和B均做匀速直线运动,且A速度比B速度大,故A错误,B正确;
C.由题意知,乙图像的斜率表示加速度,斜率的大小反映加速度的大小,斜率绝对值越大,加速度越大,则C加速度比D加速度小,故C错误;
D.由题意知,乙图像的斜率表示加速度,由图可知,时,C的斜率为正,D的斜率为负,即C的加速度为正方向,D的加速度为负方向,故D错误。
故选B。
4. 一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是( )
A. 20m B. 24m
C. 25m D. 75m
【答案】C
【解析】
【详解】由
Δx=aT2
得
由
9=v0T-aT2
得v0=10m/s
汽车刹车时间
tm==5s<6s
故刹车后6s内的位移为刹车后5s内的位移
x= =25m
故选C。
5. 下列四幅图均为静止的光滑小球Q所受弹力方向的示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.对图中小球Q受力分析,在竖直方向上受力平衡,水平方向上不受力,因此小球A受到的弹力方向为竖直向上,故A错误;
B.对图中小球Q受力分析,在竖直方向上受力平衡,水平方向上不受力,因此左侧绳子上没有弹力,故B错误;
C.对图中小球Q受力分析,在竖直方向上受力平衡,水平方向上不受力,因此倾斜墙面对小球没有弹力,故C错误;
D.图中小球Q没有沿竖直方向放在球面上,球面对小球的弹力沿两球球心延长线向右上方向,根据平衡条件可知,左侧绳子对小球有沿绳子向左上方向的拉力,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得,,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s,则下列说法不正确的是( )
A. 物体的加速度为 B.
C. 物体在B点时的速度为 D. OA之间的距离为1.125m
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的推论
可得
故A错误;
B.由于
可知CD=4m,故B正确;
C.B点为AC的中间时刻,因此B点的速度等于AC间的平均速度,则
故C正确;
D.根据
可得
故D正确。
故选A。
7. 如图所示为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则( )
A. 通过cd段的时间为
B. 通过de段的时间为
C. ae段的平均速度大于b点的瞬时速度
D. ac段的平均速度等于b点的瞬时速度
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,汽车通过相同位移ab、bc、cd、de所用的时间之比为
通过ab段的时间为,可得出通过cd时间为
通过de段的时间为
故A错误,B正确;
C.ae段的中间时刻时运动到b点,所以ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,故C错误;
D.ac段的中间位置为b点,ac段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,小于中间位置的瞬时速度,即ac段的平均速度小于b点的瞬时速度,故D错误。
故选B。
8. 随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为1m/s2
B. 3s末两车速度相同
C. 当乙车速度为6m/s时,甲车速度为18m/s
D. 甲车追上乙车前,两车间最远距离为8m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据运动学公式可得
由图像可知,甲车初速度为零,加速度
可得
乙车的初速度
加速度
解得
两车速度相同时
解得
故AB错误;
C.乙车速度为时,即
解得
此时甲车速度为
故C正确;
D.甲车追上乙车前,两车速度相等时距离最远,则最远距离为
故D错误。
故选C。
二、多项选择(每题4分,共12分,选对未选全得2分,选错得0分)
9. 某人在高层楼房的阳台外侧以的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点处所经历的时间可能是(不计空气阻力,取)( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时,位移为,由
代入得
解得
,
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时,位移为,由
代入得
解得
,(舍去
故选ABD。
10. 甲、乙两辆汽车同时从同一站点出发,沿同一方向做直线运动,0~30s内两车的v-t图像如图所示,则此过程中,下列说法正确的是( )
A. 在内,甲车在乙车前面 B. t=5s时,甲、乙两车相距最远
C. t=10s时,甲车运动方向发生改变 D. t=10s和t=30s时,甲、乙两车两次相遇
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在前,根据图像和时间轴的面积表示位移,则乙车在甲车的前面,在后,根据图像和时间轴的面积表示位移,则有甲车的位移大于乙车的位移,则甲车在前面,A正确;
B.时,乙的位移
甲车的位移
则甲乙相距为25m,当时
乙的位移
甲车的位移
则甲乙相距为50m,故时,甲、乙两车相距不是最远,B错误;
C.在整个运动过程中,甲车的速度值始终是正值,速度方向没有变化,C错误;
D.当时,甲车的位移
乙车的位移
,甲车 的位移
乙车的位移
甲、乙两辆汽车同时从同一站点出发,沿同一方向做直线运动,甲、乙两车两次相遇,D正确。
故选AD。
11. 两根完全相同的轻弹簧的原长均为L,将两弹簧与完全相同的两物体A、B,按如图所示的方式连接,并悬挂于天花板上,静止时两根弹簧的总长为2.6L。现用手托着B物体,使下面的弹簧2恢复到原长,则下面说法正确的有( )
A. 静止悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4L,弹簧2的长度为1.2L
B. 弹簧2恢复原长时弹簧1长度为1.4L
C. 物体A上升的距离为0.2L
D. 物体B上升的距离为0.2L
【答案】AC
【解析】
【详解】A.悬挂稳定时,弹簧1的弹力等于A、B两个物体的总重力,而弹簧2的弹力等于B物体的重力,根据平衡条件有
而
可得
静止悬挂稳定时弹簧1的长度为
弹簧2的长度为
故A正确;
BCD.弹簧2恢复原长时,由平衡可知
可得
弹簧1长度为
物体A上升的距离为
物体B上升的距离为
故BD错误,C正确。
故选AC。
第II卷 非选择题(满分56分)
三、填空题(共18分)
12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度,实验装置如图所示。实验步骤如下
①测量小钢球的直径D;
②让钢球吸附器通电吸附小钢球,用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h;
③将断开钢球吸附器的开关,让小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间t;
④改变光电门的位置,重复步骤②和③,记录多组关于h、t的数据。
请回答下列问题:
(1)根据步骤①②③可知,小钢球通过光电门时的速度为_____结果用题中所给的字母表示;
(2)以h为纵坐标,以为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,拟合图线,得到的图像最合理的是______;
A. B.
C. D.
(3)根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k,则重力加速度的表达式为_____;
(4)一小组成员经过分析发现,由于小钢球的直径不是足够小,由此推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值____________选填“大于”“等于”或“小于”它的真实值。
【答案】(1)
(2)D (3)
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小钢球通过光电门时的速度为
【小问2详解】
根据自由落体可得小球到达光电门时的速度
又有
整理可得
可知的图像为过原点的直线。
故选D。
【小问3详解】
结合图像可得
解得
【小问4详解】
利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度,根据平均速度推论知,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度小于中间位置的速度,则钢球通过光电门的瞬时速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度,用上述实验方法得到的重力加速度值偏小。
13. 测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数,通常需要测力计。如果没有测力计,也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数,测量的步骤和方法如图所示:
(1)如图a;将轻弹簧竖直悬挂起来,测出轻弹簧的自然长度l0=20cm;
(2)如图b,将重量G=20N的木块悬挂在轻弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度l1=24cm。则此时弹簧的弹力F=_________N,该弹簧的劲度系数k=_________N/m;
(3)如图c,将轻弹簧一端连接木块,另一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板,使其相对物块向左运动。向左拉动长木板时,_________(填“需要”或者“不需要”)保证长木板匀速前进;
(4)稳定后测出弹簧长度l2。根据测出的物理量,推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式μ=_________(用l0、l1、l2等字母表示)。
(5)若考虑弹簧自身重力,动摩擦因数μ的测量值将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 20 ②. 500 ③. 不需要 ④. ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(2)[1][2]将重量G=20N的木块悬挂在轻弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度l1=24 cm则此时弹簧的弹力等于木块的重力,即
F=G=20N
该弹簧的劲度系数
(3)[3]对木块而言,受向右的弹力和向左的滑动摩擦力,此摩擦力与木板的速度无关,则向左拉动长木板时,不需要保证长木板匀速前进。
(4)[4]对木块,由平衡可知
解得
(5)[5]考虑弹簧自身重力,弹簧原长小于,劲度系数测量准确,但测摩擦力时,形变量计算偏小,所测摩擦力偏小,动摩擦因数μ的测量值将偏小。
四、解答题(14题10分,15题12分,16题16分,共38分)
14. 如图所示,P、Q两球通过两根长度均为l的不可伸长的细线悬挂(小球的直径远小于细线的长度)。整个装置处于风洞实验室中,风对两个球产生大小相等、方向水平向右的恒定风力。系统静止时,两根细线偏离竖直方向的角度分别为30°和60°,已知Q小球的质量为m,重力加速度为g,不计风对细线的作用力和细线的重力。
(1)求Q球所受风力的大小;
(2)P球的质量。
【答案】(1)
(2)5m
【解析】
【小问1详解】
对Q受力分析,如图所示
根据几何关系可得
【小问2详解】
对PQ整体受力分析,如图所示
根据几何关系可得
解得
15. 在2024年的巴黎奥运会上,中国10米跳台选手全红婵凭借“水花消失术”再次勇夺桂冠。图甲所示,假设全红婵(可视为质点)起跳离开跳板后在一条直线上运动,某次从最高点到入水后匀减速到最低点的过程示意图如图乙所示,最高点至水面高度h1=11.25m,水面至最低点高度h2=4.5m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)全红婵入水后匀减速到最低点的过程中的加速度;
(2)全红婵从最高点到入水后匀减速到最低点全过程的总时间?
【答案】(1)25m/s2,方向竖直向上
(2)2.1s
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动的速度与位移公式可得入水速度
解得
取竖直向下为正方向,全红婵入水后匀减速到最低点的过程,根据速度位移公式可得
解得
所以加速度大小为25m/s2,方向竖直向上。
【小问2详解】
匀加速直线运动时间
匀减速直线运动的时间
所以总时间
16. 兔子在草地上吃草时(可视为质点),被离它x0=50m处的猎狗发现,立即加速向兔子追击。兔子在∆t=0.5s后发觉并立即逃跑。假设猎狗和兔子在同一水平直线上运动,且猎狗从静止开始以大小为a1=4m/s2的加速度匀加速到最大速度v1=20m/s,之后保持匀速运动;兔子从静止开始以大小为a2=8m/s2的加速度匀加速到最大速度v2=16m/s,之后也保持匀速运动。求:
(1)猎狗出发后,它经多长时间第一次与兔子速度大小相等;
(2)若猎狗能追上兔子,则追上前两者之间的最大距离;
(3)若在猎狗和兔子运动的同一直线上有一兔子洞,兔子能以最大速度入洞,猎狗要保持自身安全必须在洞口前减速为零。猎狗减速时最大加速度大小为a3=4m/s2。兔子恰好能逃脱猎狗的追捕,求兔子吃草时离洞口的距离。
【答案】(1)1s;(2)58m;(3)320m
【解析】
【详解】(1)设猎狗出发后,第一次与兔子速度大小相等所需时间为t1,则
代入数据解得
(2)当猎狗速度等于16m/s时,二者相距最远,则
解得
此时
兔子加速到最大速度需要时间为
所以
所以二者间的最大距离为
(3)设猎狗达到最大速度后匀速运动时间为,之后开始减速,用时减速到
则有
解得
猎狗从加速到最大速度的过程用时
此过程中猎狗比兔子多跑的距离为
从猎狗匀速跑到减速到与兔子速度相同过程中
解得
猎狗从速度到停止的位移为
兔子匀速跑的时间为
解得
兔子吃草离洞口的距离
得
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