内容正文:
东川区2024年秋季学期高一年级期末考试
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用碳素笔或钢笔将自己的姓名、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.考生必须把所有答案填写在答题卡上,答在试卷上的答案一律无效。
3,选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号,其余试题用碳素笔或钢笔作答。
4.考试结束后将本试卷及答题卡交监考教师方可离开教室。
一、单项选择题
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.中国队以3分27秒46的成绩,夺得巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛金牌,可知3分27秒46表示一段时间间隔,A错误;
B.米混合泳的总路程不变,中国队游全程所用时间最小, 由平均速率公式可知,中国队的平均速率最大,B正确;
C.质量是物体惯性的量度,潘展乐在加速冲刺过程中质量不变,因此其惯性不变,C错误;
D.研究潘展乐的入水动作时,潘展乐的形体和大小不能忽略,因此不可以将其看成质点,D错误。
故选B。
2. 如图,虚线描述的是跳水运动员在10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,则运动过程中与入水速度方向可能相同的点是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】C
【解析】
【详解】由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向,所以在题图中的a点速度方向水平向左,b点的速度方向斜向右下方,c点的速度方向竖直向下,d点的速度方向竖直向上,则图中与入水速度方向可能相同的位置是c点。
故选C。
3. 足球被称为“世界第一运动”,假设足球比赛中球以的速度飞来,运动员将它以的速度反向踢回,踢球时间为0.24s。以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以球飞来的方向为正方向,则初速度,末速度。足球在这段时间内的平均加速度
C正确。故选C。
4. 某轻质弹簧的劲度系数k=100N/m,两端分别施加F=5N的拉力,如图所示,则弹簧( )
A. 伸长5.0cm B. 伸长10.0cm C. 压缩10.0cm D. 处于自然长度
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧两端分别施加F=5N的拉力,弹簧测力计的示数为5N,由胡克定律知弹簧伸长量为
故选A。
5. 小明想测量地铁启动或减速过程中的加速度,他把一支圆珠笔绑在一根细绳的下端,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段过程中,细绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情况的照片(图甲),拍摄方向跟地铁前进方向垂直,可简化为如图乙所示的示意图。经过测量图中,,若取,估算地铁加速度大小正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得
可得
由图中几何关系可得
联立可得
故选C。
6. 如图所示,质量为m=20kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动,在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取向右方向为正方向,重力加速度大小g取10m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从t=0时刻开始,物体受到向左的滑动摩擦力,其大小为
当物体速度减为零时,由于
则物体将处于静止状态,所以物体受到水平向右的静摩擦力,其大小为
故选B。
7. 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲——起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为压力,横坐标为时间。由图线可知,该同学的体重约为,除此以外,还可以得到以下信息( )
A. 时人处在下蹲的最低点 B. 时人处于起立静止状态
C. 下蹲过程中人处于先失重后超重的状态 D. 该同学做了2次下蹲—起立的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A.人处在下蹲的最低点时应该有向上的最大加速度,由图可知在时人有向下的加速度最大,故A错误;
B.时传感器示数等于人的重力,故此时处于下蹲静止状态,故B错误;
C.人在下蹲的过程中,先加速向下运动,此时加速度方向向下,故人处于失重状态,最后人静止,故后半段是人减速向下的过程,此时加速度方向向上,人处于超重状态,故下蹲过程中人先失重后超重,故C正确;
D.该同学在前时是下蹲过程,后是起立的过程,所以共做了1次下蹲—起立的动作,故D错误。
故选C。
二、多选题
8. 如图所示为一质点在一直线上运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 在前12s内质点通过的路程先增大后减小
B. 3~6s内质点静止不动
C. 1s末的加速度为
D. 6~9s内和9~12s内,质点的加速度方向相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.路程是质点运动轨迹的长度,则前12s内质点通过的路程一直增大,故A错误。
B.根据图像可知3~6s内质点的速度大小为6m/s,做匀速直线运动,故B错误。
C.1s末的加速度大小等于前3s的加速度,即
故C正确。
D.根据图像中图线的斜率表示加速度,由图可知, 6~9s内和9~12s内,质点的加速度方向相同,故D正确。
故选CD。
9. 在研究曲线运动中,一同学手拿铅笔在桌面的白纸上朝一个方向划线。同时另一位同学水平向右加速抽动了白纸,如图所示。白纸上的划痕图样可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.如果一同学在桌面的白纸上朝一个方向匀速划线,根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的匀加速运动和水平向外的匀速运动,合力方向向左,所以轨迹向左弯曲,B正确,A错误;
CD.如果一同学在桌面的白纸上朝一个方向加速划线,根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的匀加速运动和水平向外的匀加速运动,当合力方向与和速度方向一致时,轨迹为直线,C正确,D错误。
故选BC。
10. 甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x—t图像如图所示。已知直线b与曲线a相切于点(4,-15),且知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 前4s内两物体运动方向相同
B. 前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍
C. 甲的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.前4s内两物体运动方向都沿方向,方向相同。A正确;
B.前s内甲的平均速度为
前乙的平均速度为
故前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍。B错误;
C D.末,甲的位移大小为,末,甲的位移大小为,设甲的加速度大小,甲的初速度大小为,根据匀变速运动位移公式可得
解得
甲的加速度大小为2 m/s2,t=0时刻,甲的速度大小为。
故选项C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题
11. 某同学做“探究力的平行四边形定则”实验,将橡皮条的一端固定在水平木板A点,用两根末端都有绳套的细绳系住橡皮条的另一端,先用一只弹簧测力计钩住其中一个绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O,再用两只弹簧测力计分别钩住两个绳套互成角度地同时拉橡皮条(如图甲)。
(1)下列说法正确的是________(填选项前的字母)
A.该实验采用的物理方法是等效替代法
B.两根细绳必须等长
C.前后两次必须把结点拉到相同位置
D.用两只弹簧测力计同时拉橡皮条时,两根细绳之间的夹角越大越好
(2)如图乙所示,该同学在坐标纸上作出了两个拉力的图示,请在答题卡的图中作出两个拉力的合力的图示________,若小方格的边长代表1.0N,则合力的理论值为________N。(结果保留一位小数)
【答案】 ①. AC ②. ③. 5.1
【解析】
【详解】(1)[1]A.本实验原理为合力与分力是等效的,采用的物理方法是等效替代法,A正确;
B.两根细绳不需要等长,B错误;
C.为保证两次弹簧秤拉橡皮条时的作用效果相同,两次拉橡皮条时,要把细绳与橡皮条的结点拉到同一位置,C正确;
D.两个细绳套之间的夹角要适中,不是越大越好,D错误。
故选AC。
(2)[2]在坐标纸上作出了两个拉力的图示如图:
[3]若小方格的边长代表1.0N,则合力的理论值为
12. 某同学用如图甲所示装置测定重力加速度的大小,已知打点计时器所用的交流电源的频率为,请回答:
(1)除电火花计时器、纸带、重物、铁架台、夹子、导线及开关外,在下面的器材中,还必须使用的有___________(填选项代号)
A.电压为的交流电源 B.电压为的交流电源 C.刻度尺 D.停表
(2)打出的纸带如图乙所示,可以判断实验时重物连接在纸带的___________端(填“左”或“右”)
(3)已知纸带上记录的点为电火花计时器连续打出的点,则电火花计时器在打点时重物的瞬时速度大小为___________,所测得的重力加速度大小为___________(结果均保留三位有效数字)
(4)小明同学在学校找到一个如图所示的自由落体仪,其主体是一个有刻度尺的立柱,其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球(直径).他利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下:
a.将自由落体仪直立于水平地面上,调节水平底座使立柱竖直,固定好吸球器;
b.适当调节两光电门1、2的位置,由刻度尺读出两光电门的高度差为,用吸球器控制使小球自由下落,由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间,重复数次,求出时间的平均值为;
c.光电门1不动,改变光电门2的位置,由刻度尺读出两光电门的高度差为,用吸球器控制使小球自由下落,由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间,重复数次,求出时间的平均值为;
d.计算重力加速度值
①在步骤中光电门1的位置保持不动的目的是___________。
A.保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同
B.保证小球每次通过光电门1时的速度相同
C.保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同
(2)用测得的物理量表示重力加速度值___________。
【答案】 ①. BC##CB ②. 左 ③. 1.17 ④. 9.75 ⑤. B ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]电火花计时器需要电压为的交流电源,另外要用刻度尺。
故选BC。
(2)[2]根据打出的纸带可知,从左到右相邻相等时间内点间距逐渐增加,可知实验时重物连接在纸带的左端。
(3)[3]电火花计时器在打C点时重物的瞬时速度大小为
[4]所测得的重力加速度大小为
(4)①[5]在步骤c中光电门1的位置保持不动的目的是保证小球每次通过光电门1时的速度相同。
故选B。
(2)[6]根据匀变速直线运动位移—时间公式得
解得
四、解答题
13. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。2021年1月1日开始实施的民法典,明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”,造成严重后果的,将追究刑事责任。某物理兴趣小组为了演示高空坠物的危害,在保证安全的情况下,从教学楼六楼由静止释放一瓶装满的矿泉水,不计空气阻力,六楼高度H=25m。g=10m/s2,求:
(1)矿泉水从开始到落地的时间t;
(2)矿泉水落地时速度v的大小;
(3)矿泉水落地前通过一楼(高5m)所用的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)不计空气阻力,矿泉水下落过程中做自由落体运动,根据位移公式,可得矿泉水从开始到落地的时间为
(2)根据速度与位移的关系式,可得矿泉水落地时速度v的大小为
(3)矿泉水下落所用的时间为
矿泉水落地前通过一楼(高5m)所用的时间为
14. 某同学设计了一个测量风速大小的装置,装置如图所示。初始时圆环被锁定,当风速的方向水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为,已知圆环质量为2kg,与杆的滑动摩擦因数为0.5,小球的质量,风对小球的作用力大小,其中k为比例系数,且,为风速大小,,忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力,且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知,,求:
(1)此时细线对小球的拉力的大小;
(2)解除圆环锁定,风速多大时,圆环恰不滑动。
【答案】(1)50N;(2)15m/s
【解析】
【详解】(1)对小球受力分析知,小球受重力、风的作用力和线的拉力作用,则由平衡条件得
解得
(2)对小球和环组成的整体受力分析,由平衡条件得
解得
15. 如图甲所示,在光滑水平面上固定一倾角为的光滑斜面,斜面右端水平地面上放置一质量为M=2kg的水平长木板,斜面右端与长木板等高且平滑连接。现将一质量为m=1kg的滑块自斜面上的某位置A点静止释放,滑块经过B点滑上长木板。从A点开始每隔t=0.2s测量一次滑块在0.2s内的位移量,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求:
时间间隔(s)
0-0.2
0.2-0.4
0.4-0.6
…
1.0-1.2
1.2-1.4
1.4-1.6
…
位移量x(m)
0.1
0.3
0.5
…
0.9
0.7
0.5
…
(1)斜面的倾角θ:
(2)物体与长木板之间的动摩擦因数μ和长木板的加速度大小;
(3)若释放点A距离B点的长度,则长木板至少要多长才能保证滑块不从长木板滑落。
【答案】(1)30° (2)0.5;
(3)0.6m
【解析】
【详解】(1)由表格中数据可知,在0~0.6s滑块做匀加速直线运动,有,根据
求得
滑块在斜面上,由牛顿第二定律有
联立得
(2)在1.0~1.6s滑块在木板上匀减速直线运动,有,根据
求得
在木板上根据牛顿第二定律,对滑块有
求得
对长木板有
求得木板加速度
(3)设滑块滑至B点速度为,有
设滑块从滑上长木板至与板共速所用时间为,滑块位移为,木板位移为共速时,有,,,
联立求得,长木板最短长度
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东川区2024年秋季学期高一年级期末考试
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用碳素笔或钢笔将自己的姓名、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.考生必须把所有答案填写在答题卡上,答在试卷上的答案一律无效。
3,选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号,其余试题用碳素笔或钢笔作答。
4.考试结束后将本试卷及答题卡交监考教师方可离开教室。
一、单项选择题
1. 北京时间2024年8月5日,在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中,由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌,打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是( )
A. 3分27秒46表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
2. 如图,虚线描述的是跳水运动员在10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图,则运动过程中与入水速度方向可能相同的点是( )
A. a B. b C. c D. d
3. 足球被称为“世界第一运动”,假设足球比赛中球以的速度飞来,运动员将它以的速度反向踢回,踢球时间为0.24s。以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的平均加速度是( )
A. B. C. D.
4. 某轻质弹簧的劲度系数k=100N/m,两端分别施加F=5N的拉力,如图所示,则弹簧( )
A. 伸长5.0cm B. 伸长10.0cm C. 压缩10.0cm D. 处于自然长度
5. 小明想测量地铁启动或减速过程中的加速度,他把一支圆珠笔绑在一根细绳的下端,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段过程中,细绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情况的照片(图甲),拍摄方向跟地铁前进方向垂直,可简化为如图乙所示的示意图。经过测量图中,,若取,估算地铁加速度大小正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,质量为m=20kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动,在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取向右方向为正方向,重力加速度大小g取10m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲——起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为压力,横坐标为时间。由图线可知,该同学的体重约为,除此以外,还可以得到以下信息( )
A. 时人处在下蹲的最低点 B. 时人处于起立静止状态
C. 下蹲过程中人处于先失重后超重的状态 D. 该同学做了2次下蹲—起立的动作
二、多选题
8. 如图所示为一质点在一直线上运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A. 在前12s内质点通过的路程先增大后减小
B. 3~6s内质点静止不动
C. 1s末的加速度为
D. 6~9s内和9~12s内,质点的加速度方向相同
9. 在研究曲线运动中,一同学手拿铅笔在桌面的白纸上朝一个方向划线。同时另一位同学水平向右加速抽动了白纸,如图所示。白纸上的划痕图样可能是( )
A. B. C. D.
10. 甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x—t图像如图所示。已知直线b与曲线a相切于点(4,-15),且知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 前4s内两物体运动方向相同
B. 前4s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍
C. 甲的加速度大小为2 m/s2
D. t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
三、实验题
11. 某同学做“探究力的平行四边形定则”实验,将橡皮条的一端固定在水平木板A点,用两根末端都有绳套的细绳系住橡皮条的另一端,先用一只弹簧测力计钩住其中一个绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O,再用两只弹簧测力计分别钩住两个绳套互成角度地同时拉橡皮条(如图甲)。
(1)下列说法正确的是________(填选项前的字母)
A.该实验采用的物理方法是等效替代法
B.两根细绳必须等长
C.前后两次必须把结点拉到相同位置
D.用两只弹簧测力计同时拉橡皮条时,两根细绳之间的夹角越大越好
(2)如图乙所示,该同学在坐标纸上作出了两个拉力的图示,请在答题卡的图中作出两个拉力的合力的图示________,若小方格的边长代表1.0N,则合力的理论值为________N。(结果保留一位小数)
12. 某同学用如图甲所示装置测定重力加速度的大小,已知打点计时器所用的交流电源的频率为,请回答:
(1)除电火花计时器、纸带、重物、铁架台、夹子、导线及开关外,在下面的器材中,还必须使用的有___________(填选项代号)
A.电压为的交流电源 B.电压为的交流电源 C.刻度尺 D.停表
(2)打出的纸带如图乙所示,可以判断实验时重物连接在纸带的___________端(填“左”或“右”)
(3)已知纸带上记录的点为电火花计时器连续打出的点,则电火花计时器在打点时重物的瞬时速度大小为___________,所测得的重力加速度大小为___________(结果均保留三位有效数字)
(4)小明同学在学校找到一个如图所示的自由落体仪,其主体是一个有刻度尺的立柱,其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球(直径).他利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下:
a.将自由落体仪直立于水平地面上,调节水平底座使立柱竖直,固定好吸球器;
b.适当调节两光电门1、2的位置,由刻度尺读出两光电门的高度差为,用吸球器控制使小球自由下落,由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间,重复数次,求出时间的平均值为;
c.光电门1不动,改变光电门2的位置,由刻度尺读出两光电门的高度差为,用吸球器控制使小球自由下落,由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间,重复数次,求出时间的平均值为;
d.计算重力加速度值
①在步骤中光电门1的位置保持不动的目的是___________。
A.保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同
B.保证小球每次通过光电门1时的速度相同
C.保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同
(2)用测得的物理量表示重力加速度值___________。
四、解答题
13. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。2021年1月1日开始实施的民法典,明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”,造成严重后果的,将追究刑事责任。某物理兴趣小组为了演示高空坠物的危害,在保证安全的情况下,从教学楼六楼由静止释放一瓶装满的矿泉水,不计空气阻力,六楼高度H=25m。g=10m/s2,求:
(1)矿泉水从开始到落地的时间t;
(2)矿泉水落地时速度v的大小;
(3)矿泉水落地前通过一楼(高5m)所用的时间。
14. 某同学设计了一个测量风速大小的装置,装置如图所示。初始时圆环被锁定,当风速的方向水平向右时,小球静止,该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为,已知圆环质量为2kg,与杆的滑动摩擦因数为0.5,小球的质量,风对小球的作用力大小,其中k为比例系数,且,为风速大小,,忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用力,且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知,,求:
(1)此时细线对小球的拉力的大小;
(2)解除圆环锁定,风速多大时,圆环恰不滑动。
15. 如图甲所示,在光滑水平面上固定一倾角为的光滑斜面,斜面右端水平地面上放置一质量为M=2kg的水平长木板,斜面右端与长木板等高且平滑连接。现将一质量为m=1kg的滑块自斜面上的某位置A点静止释放,滑块经过B点滑上长木板。从A点开始每隔t=0.2s测量一次滑块在0.2s内的位移量,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求:
时间间隔(s)
0-0.2
0.2-0.4
0.4-0.6
…
1.0-1.2
1.2-1.4
1.4-1.6
…
位移量x(m)
0.1
0.3
0.5
…
0.9
0.7
0.5
…
(1)斜面的倾角θ:
(2)物体与长木板之间的动摩擦因数μ和长木板的加速度大小;
(3)若释放点A距离B点的长度,则长木板至少要多长才能保证滑块不从长木板滑落。
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