精品解析:上海市建平中学2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题
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内容正文:
建平中学2024学年第一学期期中教学质量检测
高一物理试卷
注意:
1、考试时间:60分钟。满分:100分;
2、请将答案填在答题卷上。
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列物理概念的建立不属于用到“等效替代”方法的是( )
A. 质点 B. 重心
C. 平均速度 D. 合力
【答案】A
【解析】
【详解】A.质点是为了研究的方便把物体看作一个抽象的点,不属于等效替代,故A符合题意.
B.重心是将整个物体所受重力等效集中到一点上,这点就是重心,故B不符合题意.
C. 平均速度是利用位移比时间的数值来替代运动过程中的速度,属于等效替代,故C不符合题意.
D. 合力与分力是可以相互替代,属于等效替代,故D不符合题意.
2. 下列关于重力的说法中正确的是( )
A. 只有静止在地面上的物体才会受到重力
B. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向总是垂直地面向下
C. 物体的重心不一定在物体上
D. 物体对水平支持面的压力就是物体的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.在地面上的物体在任何状态下都会受到重力,与运动状态无关,故A错误;
B.重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向竖直向下,而不是垂直地面向下,故B错误;
C.物体的重心可能在物体外面,例如圆环,故C正确;
D.压力和重力是不同性质的力,不能说压力就是重力,故D错误。
故选C。
3. 春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记述。下列说法正确的是( )
A. “马力既竭”时马没有了惯性 B. “马力既竭”时车的惯性不变
C. 马的拉力越大,车的惯性越大 D. 马车速度越大,车的惯性越大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.惯性大小的唯一量度是质量,与速度无关,“马力既竭”时马的惯性保持不变,不为0,故A错误,B正确;
C.惯性大小的唯一量度是质量,拉力不能改变车的惯性大小,故C错误;
D.惯性大小的唯一量度是质量,与车的速度大小无关,故D错误。
故选B。
4. 通常我们听到打雷时的雷声轰鸣不绝,是由于声波在地面和云层之间多次反射造成的。如果把云层最下端理想化成一个平面,则云层和地面可用下图表示。某次在云层底部的一次放电产生的声波,若只考虑竖直方向的传播,并选择向上为正方向,则其运动情况可用图像表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在云层底部的一次放电产生的声波,先向下传播到地面后被向上反射,再向上传播到云层后被向下反射,如此重复,则其运动情况可用图像表示为
故D正确,ABC错误。
故选D。
5. 如图所示,在做“互成角度的共点力的合成”的实验中,将橡皮筋的一端固定,另一端分别用两个弹簧秤互成角度和只用一个弹簧秤将橡皮筋拉长至同一O 点,分别记下相应的力的大小和方向,按照力的图示法(为图的清晰,未显示力的标度等)画出这些力,则图中只用一个弹簧秤拉的是( )
A. F B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由实验原理可知,和是由两个弹簧秤同时测出,F是和的合力,是只用一个弹簧秤测出的拉力。
故选B。
6. 如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接,下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,下图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对物体受力分析可知,物体在斜面上向下做匀加速直线运动,在水平面上,做匀减速直线运动,则两个过程的图像都是倾斜的直线,两个过程的图像都是与横轴平行的直线,故AB错误;
C.设斜面倾角为,物体质量为,动摩擦因数为,物体在斜面上受到的摩擦力大小为
在水平面上受到的摩擦力大小为
故C正确;
D.根据图像的切线斜率表示速度,可知图像的切线斜率应先逐渐增大,后逐渐减小,故D错误。
故选C。
7. 一位同学将水杯竖直握在手里,匀速走在校道上。如果水杯离地的高度保持不变,当他减速向前走时。手对水杯的作用力( )
A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】匀速行走时,根据平衡条件得,手对水杯的作用力为
减速向前走时,设加速度为,由平行四边形定则得
故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可以求得( )
A. 第1次闪光时质点的速度
B. 质点运动的加速度
C. 从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
D. 质点运动的初速度
【答案】ABC
【解析】
【详解】设相邻两次闪光时间间隔为,第1、2次闪光间的位移为,第3、4次闪光间的位移为。
A.匀变速直线运动中,根据逐差法有
解得
第1、2次闪光间,根据位移公式有
解得
因此能够求出第1次闪光时质点的速度,故A正确;
B.由逐差法有
解得
因此能够求出质点运动的加速度,故B正确;
C.相邻相等时间内的位移之差满足
解得
因此能够求出第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移,故C正确;
D.虽然能够求出第1次闪光时质点的速度,但题目没有说明质点开始运动的时刻,也没有给出开始运动到第1次闪光所经历的时间,因此不能确定质点运动的初速度,故D错误。
故选ABC。
二、多选题(本大题共2小题,每小题5分,每小题至少有两个选项是正确的)
9. 伽利略曾用如图甲所示的“理想实验”研究力与运动的关系,用图乙所示的实验研究自由落体运动,则下列说法正确的是( )
A. 图甲实验会看到:小球一定会“冲”上对接斜面等高的位置
B. 通过图甲实验得出:力不是维持物体运动的原因
C. 图乙实验中,运用斜面“冲淡”了重力的作用,使运动时间变长,便于测量
D. 通过图乙实验直接验证了:自由落体运动的速度是均匀变化的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若对接斜面不光滑,则不会“冲”上对接斜面等高的位置,故A错误;
B.通过图甲实验得出:力不是维持物体运动的原因,故B正确;
C.图乙实验中,运用斜面“冲淡”了重力的作用,使运动时间变长,便于测量,故C正确;
D.通过图乙实验,再通过合理外推,得到自由落体运动的速度是均匀变化的。故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,半圆形框架竖直放置固定在水平地面上,光滑小球 P在水平外力 F的作用下处于静止状态,P与圆心O 的连线与水平面的夹角为θ,将力 F 在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过 90°,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是(已知重力加速度为g) ( )
A. 拉力F的最大值为
B. 拉力F的最小值为
C. 拉力 F的大小先减小后增大
D. 框架对小球的支持力减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意图,如图所示
根据几何关系可知,外力F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,根据矢量三角形法则可得
故A错误,BC正确;
D.由图像分析可知,F在顺时针方向转动的过程中,小球受到的支持力逐渐减小,故D正确。
故选BCD。
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
11. 某同学在百米赛跑中,发令枪响后他从起点冲出,经处的速度为,在他跑完全程中间时刻时速度为。最后以的速度冲过终点,由以上数据_________(填“能”或“不能”)计算出前的平均速度大小,他全程的平均速度大小为_________。
【答案】 ①. 不能 ②. 8.0
【解析】
【详解】[1]由于不知道该运动员跑完前所用的时间,所以不能求出前50m内的平均速度大小;
[2]依题意,可知该运动员跑完100m用时为
则全程的平均速度大小为
12. 重为的物体与水平面间的动摩擦因数,当它向右滑行时,受到的滑动摩擦力大小_________;若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力(如图),则物体此时受到摩擦力大小_________。
【答案】 ①. 10N ②. 10N
【解析】
【详解】[1]当它向右滑行时,受到的滑动摩擦力大小
[2]若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力,则物体仍向右做减速运动,此时受到摩擦力大小不变,仍为
13. 如图所示,自然长度为,劲度系数为的轻弹簧,其一端固定于倾角为的光滑斜面体的顶端处,另一端拴一质量为的小球。整个装置处于静止,此时斜面对球的支持力大小为_________,轻弹簧的长度为_________。(重力加速度为g)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设斜面对小球支持力为,垂直斜面方向,根据平衡条件得
[2]设弹簧弹力为,沿着斜面方向,根据平衡条件可得
则弹簧得伸长量为
轻弹簧的长度为
14. 如图所示,一只球挂在三角形木块的右侧面,整个装置放在粗糙水平地面上,球与木块均保持静止,则木块相对于地面的运动趋势方向为_________(选填“水平向右”、“水平向左”、“无方向”或“无法判定”),理由是__________________。
【答案】 ①. 无方向 ②. 以三角形木块和球整体为研究对象,竖直方向重力与地面对木块得支持力平衡,若木块相对于地面有运动趋势,在木块必定受到地面对其的摩擦力作用,则在水平方向无法保持受力平衡,所以木块相对于地面没有运动趋势。
【解析】
【详解】[1][2]略。
四、 综合题(第15题10分, 第16题28分)回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
15. 如图为新疆坎儿井的示意图。小强去吐鲁番旅游对其产生了兴趣,想知道某一通风竖井的深度,他从井口释放一小石子,测得经 2.2s 听到石子入水声; 他还想知道暗渠中匀速流动水的流速,将一块包装用泡沫投入井中,从泡沫漂在水上开始计时,他走到下一井口观察,看到飘过来的泡沫停止计时,历时125s,已知两井口相距35m,山坡倾角23°, g取9.8m/s², 结果保留三位有效数字。求:
(1)小强测量的竖井的深度;
(2)水的流速。
【答案】(1)23.7m
(2)0.258m/s
【解析】
【小问1详解】
石子仅受重力作用,做自由落体运动,则高度
m
【小问2详解】
如图所示
可得
“青年物理学社”的同学们为探究不同种类阻力对运动的影响,开展了如下几个实验:
16. 实验一:对运动的研究用DIS的光电门或位移传感器等器材,如图所示是“用DIS测定瞬时速度”的实验装置,挡光片宽度为 当小车从高处滑下时,实验中挡光片通过光电门的时间为 0.02s,则小车上的挡光条 开 始 挡 光 时 的 近 似 瞬 时 速 度 为___________m/s,这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值__________。 (选填“偏大”、“偏小” 或“两者相等”)
17. 实验二:同学甲用力传感器水平拉动物体在水平粗糙轨道上由静止开始运动,并且利用位移传感器测量物体运动过程中的速度变化规律,拉动过程中力传感器的示数如图所示,那么:
(1)该实验中物体在 0-t₁时间段的运动是__________
A. 一定是匀速运动 B. 可能是匀速运动
C. 一定是变速运动 D. 可能是匀变速运动
(2)为了测量出物体与水平轨道面之间的动摩擦因数μ,该同学在某次实验中途突然撤去拉力,其v-t关系如右图所示,由图像数据计算可得__________(g取 ,结果保留两位有效数字)
18. 实验三:同学乙为了测量出物体与水平轨道间的动摩擦因数,利用下图实验装置进行实验,已知物体 A 质量 重物B质量 用 DIS位移传感器得到物体A 运动的图,g取 结果保留三位有效数字。
(1)由图可知物体A运动加速度a的大小是多少________?
(2) 物体A与平面的动摩擦因数μ多大_____________?
19. 实验四:同学丙想要研究流体的阻力对物体运动的影响。在查询了有关资料后发现,球体在流体(空气、水等) 中运动时所受粘滞阻力大小符合规律 (此粘滞阻力不含浮力),其中 是该种流体的粘滞阻力系数,A 是球的截面积,v是球运动的速度。同学丙将一个球从 25m 高处由静止释放,其正下方有一个深为 2m 的水池。该同学利用高速摄像机与运动识别软件发现球在空气中和水中均经历了一小段匀速直线运动。已知球的密度为 水的密度为
(1) 分析说明球在空气中由静止释放直至匀速的过程中,作何运动? (对速度、加速度的变化情况均要说明)__________________________
(2) 测量结果显示,球在空气中匀速运动的速度,在水中匀速运动的速度,请求出空气和水这两种流体的粘滞阻力系数之比_________________;
(3) 在答题卷的图中定性画出小球整个运动过程的图线______________________。
【答案】16. ①. 0.25 ②. 偏大
17. ①. C ②. 0.20
18. ①. 1.23 ②. 0.312
19. ①. 小球在空气中的速度逐渐增大至最大,加速度逐渐减小至0的变加速运动。 ②. ③.
【解析】
【16题详解】
[1] 小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为
[2] 小车做匀加速直线运动,所求得的平均速度,等于小车上的遮光条挡光时间段中间时刻的速度,大于小车上的遮光条开始挡光时的速度;
【17题详解】
(1)[1] 物体在水平粗糙轨道上由静止开始运动,图中拉力基本不变,则物体一定是变速运动,加速度略有变化。
故选C。
(2)[2]由图可知撤去拉力后的加速度为
根据牛顿第二定律有
解得
0.20
【18题详解】
(1)[1]由图可知物体A运动加速度a的大小是
(2)[2]根据牛顿第二定律有
解得
【19题详解】
(1)[1]小球在空气中的速度逐渐增大至最大,加速度减小至0。
(2)[2]球在空中匀速运动时有
球在水中匀速运动时有
空气和水这两种流体的粘滞阻力系数之比为
(3)[3]在小球整个运动过程的图线如图
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高一物理试卷
注意:
1、考试时间:60分钟。满分:100分;
2、请将答案填在答题卷上。
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列物理概念的建立不属于用到“等效替代”方法的是( )
A. 质点 B. 重心
C. 平均速度 D. 合力
2. 下列关于重力的说法中正确的是( )
A. 只有静止在地面上的物体才会受到重力
B. 重力是由于地球的吸引而产生的,它的方向总是垂直地面向下
C. 物体的重心不一定在物体上
D. 物体对水平支持面的压力就是物体的重力
3. 春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记述。下列说法正确的是( )
A. “马力既竭”时马没有了惯性 B. “马力既竭”时车的惯性不变
C. 马的拉力越大,车的惯性越大 D. 马车速度越大,车的惯性越大
4. 通常我们听到打雷时的雷声轰鸣不绝,是由于声波在地面和云层之间多次反射造成的。如果把云层最下端理想化成一个平面,则云层和地面可用下图表示。某次在云层底部的一次放电产生的声波,若只考虑竖直方向的传播,并选择向上为正方向,则其运动情况可用图像表示为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,在做“互成角度的共点力的合成”的实验中,将橡皮筋的一端固定,另一端分别用两个弹簧秤互成角度和只用一个弹簧秤将橡皮筋拉长至同一O 点,分别记下相应的力的大小和方向,按照力的图示法(为图的清晰,未显示力的标度等)画出这些力,则图中只用一个弹簧秤拉的是( )
A. F B. C. D.
6. 如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接,下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,下图中正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 一位同学将水杯竖直握在手里,匀速走在校道上。如果水杯离地的高度保持不变,当他减速向前走时。手对水杯的作用力( )
A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法确定
8. 一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m,由此可以求得( )
A. 第1次闪光时质点的速度
B. 质点运动的加速度
C. 从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
D. 质点运动的初速度
二、多选题(本大题共2小题,每小题5分,每小题至少有两个选项是正确的)
9. 伽利略曾用如图甲所示的“理想实验”研究力与运动的关系,用图乙所示的实验研究自由落体运动,则下列说法正确的是( )
A. 图甲实验会看到:小球一定会“冲”上对接斜面等高的位置
B. 通过图甲实验得出:力不是维持物体运动的原因
C. 图乙实验中,运用斜面“冲淡”了重力的作用,使运动时间变长,便于测量
D. 通过图乙实验直接验证了:自由落体运动的速度是均匀变化的
10. 如图所示,半圆形框架竖直放置固定在水平地面上,光滑小球 P在水平外力 F的作用下处于静止状态,P与圆心O 的连线与水平面的夹角为θ,将力 F 在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过 90°,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是(已知重力加速度为g) ( )
A. 拉力F的最大值为
B. 拉力F的最小值为
C. 拉力 F的大小先减小后增大
D. 框架对小球的支持力减小
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
11. 某同学在百米赛跑中,发令枪响后他从起点冲出,经处的速度为,在他跑完全程中间时刻时速度为。最后以的速度冲过终点,由以上数据_________(填“能”或“不能”)计算出前的平均速度大小,他全程的平均速度大小为_________。
12. 重为的物体与水平面间的动摩擦因数,当它向右滑行时,受到的滑动摩擦力大小_________;若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力(如图),则物体此时受到摩擦力大小_________。
13. 如图所示,自然长度为,劲度系数为的轻弹簧,其一端固定于倾角为的光滑斜面体的顶端处,另一端拴一质量为的小球。整个装置处于静止,此时斜面对球的支持力大小为_________,轻弹簧的长度为_________。(重力加速度为g)
14. 如图所示,一只球挂在三角形木块的右侧面,整个装置放在粗糙水平地面上,球与木块均保持静止,则木块相对于地面的运动趋势方向为_________(选填“水平向右”、“水平向左”、“无方向”或“无法判定”),理由是__________________。
四、 综合题(第15题10分, 第16题28分)回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
15. 如图为新疆坎儿井的示意图。小强去吐鲁番旅游对其产生了兴趣,想知道某一通风竖井的深度,他从井口释放一小石子,测得经 2.2s 听到石子入水声; 他还想知道暗渠中匀速流动水的流速,将一块包装用泡沫投入井中,从泡沫漂在水上开始计时,他走到下一井口观察,看到飘过来的泡沫停止计时,历时125s,已知两井口相距35m,山坡倾角23°, g取9.8m/s², 结果保留三位有效数字。求:
(1)小强测量的竖井的深度;
(2)水的流速。
“青年物理学社”的同学们为探究不同种类阻力对运动的影响,开展了如下几个实验:
16. 实验一:对运动的研究用DIS的光电门或位移传感器等器材,如图所示是“用DIS测定瞬时速度”的实验装置,挡光片宽度为 当小车从高处滑下时,实验中挡光片通过光电门的时间为 0.02s,则小车上的挡光条 开 始 挡 光 时 的 近 似 瞬 时 速 度 为___________m/s,这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值__________。 (选填“偏大”、“偏小” 或“两者相等”)
17. 实验二:同学甲用力传感器水平拉动物体在水平粗糙轨道上由静止开始运动,并且利用位移传感器测量物体运动过程中的速度变化规律,拉动过程中力传感器的示数如图所示,那么:
(1)该实验中物体在 0-t₁时间段的运动是__________
A. 一定是匀速运动 B. 可能是匀速运动
C. 一定是变速运动 D. 可能是匀变速运动
(2)为了测量出物体与水平轨道面之间的动摩擦因数μ,该同学在某次实验中途突然撤去拉力,其v-t关系如右图所示,由图像数据计算可得__________(g取 ,结果保留两位有效数字)
18. 实验三:同学乙为了测量出物体与水平轨道间的动摩擦因数,利用下图实验装置进行实验,已知物体 A 质量 重物B质量 用 DIS位移传感器得到物体A 运动的图,g取 结果保留三位有效数字。
(1)由图可知物体A运动加速度a的大小是多少________?
(2) 物体A与平面的动摩擦因数μ多大_____________?
19. 实验四:同学丙想要研究流体的阻力对物体运动的影响。在查询了有关资料后发现,球体在流体(空气、水等) 中运动时所受粘滞阻力大小符合规律 (此粘滞阻力不含浮力),其中 是该种流体的粘滞阻力系数,A 是球的截面积,v是球运动的速度。同学丙将一个球从 25m 高处由静止释放,其正下方有一个深为 2m 的水池。该同学利用高速摄像机与运动识别软件发现球在空气中和水中均经历了一小段匀速直线运动。已知球的密度为 水的密度为
(1) 分析说明球在空气中由静止释放直至匀速的过程中,作何运动? (对速度、加速度的变化情况均要说明)__________________________
(2) 测量结果显示,球在空气中匀速运动的速度,在水中匀速运动的速度,请求出空气和水这两种流体的粘滞阻力系数之比_________________;
(3) 在答题卷的图中定性画出小球整个运动过程的图线______________________。
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