内容正文:
延边第二中学2024—2025学年度第一学期
期中考试高一物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题为只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量
B. 在单向直线运动中位移就是路程
C. “上午8时出发”中的“8时”是时刻
D. 因为地球很大,所以在任何情况下地球均不可视为质点
2. 某同学参加学校组织的秋季运动会的百米比赛,起跑阶段可以看作从O点出发依次经过A、B、C三点的初速度为零的匀加速直线运动,已知A、B间的距离为1m,B、C间的距离为2m,该同学通过AB段与BC段所用时间均为0.5s。则O、A间的距离是( )
A. 0.125m B. 0.15m C. 0.2m D. 0.25m
3. 某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图所示的示意图,机器人的上表面保持水平且向右匀速运动。下列说法正确的是( )
A. 菜品对机器人的压力是机器人发生弹性形变产生的
B. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
C. 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
D. 菜品受到的向右的摩擦力
4. 某高速公路出口的ETC通道示意图如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为22m/s,此时开始减速,到达M点时速度减至6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O点运动到N点共用时10s,v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在ON段平均速度大小为14m/s B. O、M间中点的速度为14m/s
C. O、M间的距离为56m D. 汽车减速运动的加速度大小a=6m/s2
5. 如图甲所示是斧子砍进木桩时的示意图,其横截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加竖直向下的力与斧子的重力合计为F,则( )
A. 侧向分力F1、F2大小为
B. F越小,斧头对木桩的侧向压力越大
C. 相同的力F,θ越大的斧子,越容易劈开木桩
D. 相同的力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
6. 如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在平直公路上,汽车A向固定的测速仪B做直线运动,设时汽车A与测速仪B相距,此时测速仪B发出一个超声波脉冲信号和一个红外线信号,汽车A接收到红外线信号时由静止开始做匀加速直线运动。当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A和测速仪B相距,已知超声波的速度。红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是( )
A. 汽车A接收到超声波信号时,它与测速仪B的间距为
B. 汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为
C. 汽车A的加速度大小为
D. 测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A的速度大小为
8. 如图所示,轻质细绳和相交于O点,其A、B端是固定的,在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体,平衡时,水平,与水平方向的夹角为,已知细绳和能承受的最大拉力相同,和的拉力大小分别为和。已知重力加速度为g。则( )
A.
B.
C. 与的合力大小为,方向竖直向上
D. 增大物体的质量,最先断的是细绳
9. 《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹,假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度为
C. 子弹在每个水球中运动的时间比为
D. 子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
10. 如图所示,物理研究小组为了测量某栋楼的层高。一同学将两个相同的铁球1、2用长的细线连接。用手抓住球2使其与某一层楼地板等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,地面处的接收器测得两球落到地面的时间差,,则( )
A. 小球2释放点距离地面18m
B. 球2着地的速度大小为
C. 若释放小球的同学再往上走几层楼,则两球落到地面的时间差△t会增大
D. 若释放小球的同学再往上走几层楼,则两球落到地面的时间差△t会减小
二、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11. 某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)请在下列实验器材中,选出本实验中不需要的器材:___________(填编号);
①电火花计时器②天平③一端带有滑轮的长木板④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦秒表
(2)如图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出则小车运动的加速度大小为___________m/s2。打下E点时小车的瞬时速度大小为___________m/s;(结果均保留3位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,频率不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值___________;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
12. 已知弹性绳用久之后,其劲度系数会变小,某同学在家中找到一根某品牌的弹性绳,查阅资料后得知,该品牌的弹性绳出厂时的劲度系数为,若弹性绳的实际劲度系数k与的偏差(用表示)大于10%,则视为报废。该同学为验证弹性绳是否已经报废,利用如图甲所示装置对其劲度系数进行了测量。
(1)在悬点M左侧竖直固定一刻度尺,并使M点与刻度尺零刻度线对齐,在弹性绳最上端接有力传感器,用力缓慢竖直向下拉弹性绳的下端N点,记录多组MN的长度x和相应的力传感器的示数F,并作出图像如图乙所示,由图像可判断F与x成______(选填“线性”或“非线性”)关系;
(2)该同学在绘出的图像上取两点进行计算,分别为和,可求出弹性绳的实际劲度系数为______N/cm;(结果保留两位有效数字)
(3)结合题中条件可以判断该弹性绳______(选填“已”或“未”)报废。
13. 汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s。 求
(1)刹车过程中的加速度大小?
(2)刹车后汽车前进9m所用的时间?
(3)刹车后8s内汽车前进的距离?
14. 如图甲所示,将一质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=30°的木板上,小物块受到轻微扰动后恰好能沿木板匀速下滑,若最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g = 10m/s2,求
(1)物块与木板间的动摩擦因数μ;
(2)如图乙,将该木板水平固定,对物块施加与水平方向成θ=30°的拉力F,物块恰好能沿木板向右匀速运动,求F的大小。
15. 在2023年国庆假期中湖南省某市一辆婚车变道超车时,迎面与一辆卡车发生了正面碰撞,引发了重大交通事故。强行超车是道路交通安全的极大隐患之一,如图是汽车超车过程的示意图,汽车甲和货车分别以10m/s和16m/s的速度在限速20m/s的路面上匀速行驶,如果两车均视为质点,某时货车在甲车前处,若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车,加速度大小为2m/s2,假定货车速度保持不变,不计车辆变道和转向的时间。
(1)甲车超过货车之前与货车的距离的最大值;
(2)甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间;
(3)若甲车开始超车时,道路正前方的乙车迎面驶来,此时二者车头相距186m,乙车速度为12,乙车看见甲车超速,为保证甲车安全超速,乙车反应了0.5秒以后,做减速运动,则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车。
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延边第二中学2024—2025学年度第一学期
期中考试高一物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题为只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 加速度是描述物体运动快慢的物理量
B. 在单向直线运动中位移就是路程
C. “上午8时出发”中的“8时”是时刻
D. 因为地球很大,所以在任何情况下地球均不可视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,选项A错误;
B. 位移是矢量,路程是标量,所以位移不是路程,只能说在单向直线运动中位移大小等于路程,选项B错误;
C.“上午8时出发”中的“8时”是时刻,选项C正确;
D.研究地球公转时,可将地球视为质点,研究地球自转时,不可将地球视为质点,选项D错误。
故选C。
2. 某同学参加学校组织的秋季运动会的百米比赛,起跑阶段可以看作从O点出发依次经过A、B、C三点的初速度为零的匀加速直线运动,已知A、B间的距离为1m,B、C间的距离为2m,该同学通过AB段与BC段所用时间均为0.5s。则O、A间的距离是( )
A. 0.125m B. 0.15m C. 0.2m D. 0.25m
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意有
所以
故选A。
3. 某餐厅的送餐机器人,将其结构简化为如图所示的示意图,机器人的上表面保持水平且向右匀速运动。下列说法正确的是( )
A. 菜品对机器人的压力是机器人发生弹性形变产生的
B. 机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
C. 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
D. 菜品受到的向右的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.菜品对机器人的压力是菜品发生弹性形变产生的,故A错误;
B.机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力,故B正确;
C.菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.机器人匀速送餐的过程中,菜品处于平衡状态,不受摩擦力,故D错误。
故选B。
4. 某高速公路出口的ETC通道示意图如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度为22m/s,此时开始减速,到达M点时速度减至6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O点运动到N点共用时10s,v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在ON段平均速度大小为14m/s B. O、M间中点的速度为14m/s
C. O、M间的距离为56m D. 汽车减速运动的加速度大小a=6m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】D.根据速度时间图线可知,汽车减速运动的加速度大小为
故D错误;
B.设OM中点的速度为v,根据速度位移公式有
解得
故B错误;
C.根据图线围成的面积知,OM的距离为
m=56m
故C正确;
A.根据图线围成的面积知,ON段的位移
则ON段的平均速度为
故A错误。
故选C。
5. 如图甲所示是斧子砍进木桩时的示意图,其横截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,若施加竖直向下的力与斧子的重力合计为F,则( )
A. 侧向分力F1、F2大小为
B. F越小,斧头对木桩的侧向压力越大
C. 相同的力F,θ越大的斧子,越容易劈开木桩
D. 相同的力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示,将力F进行分解,由几何关系可知
解得
可知,力F越小,侧向分力F1、F2越小,则斧头对木桩的侧向压力越小,故AB错误;
CD.由AB选项可知
则施加相同的力F,θ越小,斧头对木桩的侧向压力越大,越容易劈开木桩,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对球进行受力分析如图,设球的半径为R,根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
7. 如图所示,在平直公路上,汽车A向固定的测速仪B做直线运动,设时汽车A与测速仪B相距,此时测速仪B发出一个超声波脉冲信号和一个红外线信号,汽车A接收到红外线信号时由静止开始做匀加速直线运动。当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A和测速仪B相距,已知超声波的速度。红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是( )
A. 汽车A接收到超声波信号时,它与测速仪B的间距为
B. 汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为
C. 汽车A的加速度大小为
D. 测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.超声波往返的时间相等,汽车A做初速度为零的匀加速直线运动,则汽车A接收到超声波信号时,它与测速仪B的间距为
故A错误;
BC.汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为
这段时间内汽车A的位移为
由
得
故B错误,C正确;
D.测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A的速度大小为
故D错误。
故选C。
8. 如图所示,轻质细绳和相交于O点,其A、B端是固定的,在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体,平衡时,水平,与水平方向的夹角为,已知细绳和能承受的最大拉力相同,和的拉力大小分别为和。已知重力加速度为g。则( )
A.
B.
C. 与的合力大小为,方向竖直向上
D. 增大物体的质量,最先断的是细绳
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.以结点O为研究对象,分析受力情况:三根细线的拉力,重物对O点的拉力等于mg;作出力图如图
由共点力平衡,结合正交分解法,得到x方向
y方向
解得
故AB错误;
C.根据三力平衡条件,与的合力大小等于mg,方向竖直向上,故C正确;
D.因,故增大物体的质量时,最先断的是细绳BO,故D正确。
故选CD。
9. 《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹,假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度为
C. 子弹在每个水球中运动的时间比为
D. 子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】C.由题意可知子弹恰好能穿出第4个水球,即末速度v=0,逆向看子弹由左向右做初速度为零的匀加速直线运动,则由匀变速直线运动规律的推论:相同位移下的时间比值可知,自右向左子弹通过四个水球的时间比为
故C错误;
A.由于加速度a恒定,由加速度的定义可以,速度变化量
由上述的分析可知,子弹在每个水球中的时间不同,所以速度变化量也不同,故A错误;
B.由上述的分析可知,子弹穿出前三个水球的时间等于全部穿过水球的时间的一半,因此子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,即为
故B正确;
D.逆向分析可看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据
可得子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,物理研究小组为了测量某栋楼的层高。一同学将两个相同的铁球1、2用长的细线连接。用手抓住球2使其与某一层楼地板等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,地面处的接收器测得两球落到地面的时间差,,则( )
A. 小球2释放点距离地面18m
B. 球2着地的速度大小为
C. 若释放小球的同学再往上走几层楼,则两球落到地面的时间差△t会增大
D. 若释放小球的同学再往上走几层楼,则两球落到地面的时间差△t会减小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设小球2释放点距离地面高度为h,落地时间为t,则小球1
对球2
联立解得
t=2s
h=20m
球2着地的速度大小为
选项A错误,B正确;
CD.若释放小球的同学再往上走几层楼,当球1落地时两球的速度v变大,根据
则两球落到地面的时间差△t会减小,选项C错误,D正确。
故选BD。
二、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11. 某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)请在下列实验器材中,选出本实验中不需要的器材:___________(填编号);
①电火花计时器②天平③一端带有滑轮的长木板④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻度尺⑦秒表
(2)如图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出则小车运动的加速度大小为___________m/s2。打下E点时小车的瞬时速度大小为___________m/s;(结果均保留3位有效数字)
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,频率不变,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值___________;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)②⑦##⑦②
(2) ①. 2.00 ②. 1.10
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
这里不需要知道小车和砝码的质量,所以不需要天平,打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,故不需要的选②⑦。
【小问2详解】
[1]相邻两计数点间还有4个点未画出,则相邻两计数点之间时间间隔
ss
由逐差法可知,小车运动的加速度大小为
m/s2m/s2
[2]匀变速直线运动中,任意某时间段中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,
则E点的速度等于DF段的平均速度:
m/sm/s
【小问3详解】
交流电的频率不变,则相邻两个点的时间间隔不变,所以加速度不会变化。
12. 已知弹性绳用久之后,其劲度系数会变小,某同学在家中找到一根某品牌的弹性绳,查阅资料后得知,该品牌的弹性绳出厂时的劲度系数为,若弹性绳的实际劲度系数k与的偏差(用表示)大于10%,则视为报废。该同学为验证弹性绳是否已经报废,利用如图甲所示装置对其劲度系数进行了测量。
(1)在悬点M左侧竖直固定一刻度尺,并使M点与刻度尺零刻度线对齐,在弹性绳最上端接有力传感器,用力缓慢竖直向下拉弹性绳的下端N点,记录多组MN的长度x和相应的力传感器的示数F,并作出图像如图乙所示,由图像可判断F与x成______(选填“线性”或“非线性”)关系;
(2)该同学在绘出的图像上取两点进行计算,分别为和,可求出弹性绳的实际劲度系数为______N/cm;(结果保留两位有效数字)
(3)结合题中条件可以判断该弹性绳______(选填“已”或“未”)报废。
【答案】(1)线性 (2)1.9
(3)未
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,图线为直线,所以F与x成线性关系。
【小问2详解】
利用和计算出图线的斜率即可求得弹性绳的实际劲度系数,应为
【小问3详解】
结合题意可得
故该弹性绳未报废
13. 汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s。 求
(1)刹车过程中的加速度大小?
(2)刹车后汽车前进9m所用的时间?
(3)刹车后8s内汽车前进的距离?
【答案】(1)
(2)1s (3)25m
【解析】
【小问1详解】
由运动学公式
可得刹车的加速度大小为
【小问2详解】
由运动学公式
解得
,
汽车刹车到停止运动所用的时间为
因为
,
所以刹车后前进9m所用的时间为1s。
【小问3详解】
因为
所以8s内汽车前进位移为
14. 如图甲所示,将一质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=30°的木板上,小物块受到轻微扰动后恰好能沿木板匀速下滑,若最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g = 10m/s2,求
(1)物块与木板间的动摩擦因数μ;
(2)如图乙,将该木板水平固定,对物块施加与水平方向成θ=30°的拉力F,物块恰好能沿木板向右匀速运动,求F的大小。
【答案】(1)
(2)F=10N
【解析】
【小问1详解】
设物体与板间的摩擦力大小为Ff,物块受到的支持力为FN则根据力的合成或者分解得
得
所以
【小问2详解】
对物块受力分析,由平衡结合正交分解法可知
解得
F=10N
15. 在2023年国庆假期中湖南省某市一辆婚车变道超车时,迎面与一辆卡车发生了正面碰撞,引发了重大交通事故。强行超车是道路交通安全的极大隐患之一,如图是汽车超车过程的示意图,汽车甲和货车分别以10m/s和16m/s的速度在限速20m/s的路面上匀速行驶,如果两车均视为质点,某时货车在甲车前处,若此时甲车司机开始迅速加速从货车左侧超车,加速度大小为2m/s2,假定货车速度保持不变,不计车辆变道和转向的时间。
(1)甲车超过货车之前与货车的距离的最大值;
(2)甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间;
(3)若甲车开始超车时,道路正前方的乙车迎面驶来,此时二者车头相距186m,乙车速度为12,乙车看见甲车超速,为保证甲车安全超速,乙车反应了0.5秒以后,做减速运动,则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车甲和货车匀速行驶的速度大小分别为,,两车距离达到最大时应满足的条件是
设所需时间为,由运动学公式得,解得
由运动学公式得
,
甲车超过货车之前与货车的距离的最大值
【小问2详解】
设甲经过时间刚好完成超车,根据位移关系可得
代入数据解得
,(舍去)
此时甲车速度为
可知甲车超过货车前已经达到限速的速度,设甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间为t,根据位移关系可得
解得
【小问3详解】
在最短时间8s内甲车的位移为
要使甲车安全超车,乙车的位移至多为
设乙车减速到,则乙车反应内的位移为
乙减速位移为45m,则
解得
则乙车的加速度至少为
即乙车至少以大小为的加速度减速才能使甲车安全超车。
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